Новые представления о задачах и методах гипербарической медицины

Страница: 2/3

рода в тканях;

3.обеспечивает метаболические потребности тканей при снижении

объемной скороти кровотока;

4.создает определенный резерв кислорода в организме.

При применении ГБО в сложных процессах взаимодействия кис-

лорода и функциональных систем организма просматриваются два ме-

ханизма:

1.ПРЯМОЙ и

2.ОПОСРЕДОВАННЫЙ

Прямое действие гипербарического кислорода можно условно

разделить на :

а)компрессионное (связанное с гипербарией)

б)антигипоксическое (частичное или полное восстановление сни-

женного напряжения кислорода в тканях);


- 7 -

в)гипероксическое (повышение тканевого Ро 42 0 по сравнению с его

нормальным уровнем).

Опосредованное действие избыточной оксигенации заключается

в том,что рефлекторным путем через различные рецепторные образо-

вания может трансформировать престрогуморальнную регуляцию жиз-

ненных процессов на разных уровнях организма в норме и патоло-

гии.Через систему нейрогуморальной регуляции ГБО осуществляет

влияние на биологические процессы,стимулируя или ингибируя мета-

болическую активность различных клеток.

ТОКСИЧНОСТЬ КИСЛОРОДА И ЕГО АКТИВНЫХ ИНТЕРМЕДИАТОРОВ

(смысл ПОЛ)

В последние годы широкое распространение получила свобод-

но-радикальная теория токсического действия кислорода,связываю-

щая повреждающий эффект гипероксии с высокореактивными метаболи-

тами молекулярного кислорода.Молекулярный кислород (диоксиген) в

процессах аэробного метаболизма активируется путем переноса на

него электронов.

В организме существует два типа использования кислорода

клеткой,или два пути окисления,сопряженных с активацией молеку-

лярного кислорода:

1.оксидазный

2.оксигеназный

1.-происходит четырехэлектронное восстановление кислорода с

образованием воды.Таким образом,образуется универсальное биоло-

гическое топливо-АТФ и малотоксичные для клетки вода и углекис-

лота.

2.-происходит прямое присоединение кислорода к органическим

веществам,при этом полного четырехэлектронного восстановления


- 8 -

кислорода не происходит,а наблюдается неполное одноэлектрическое

его восстановление.Появление неспаренного электрона в молекуле

кислорода придает свойства активного радикала, получившего наз-

вание супероксидантного анион-радикала (О 42 5.- 0).

Присутствуя (в норме) в малых концентрациях ( 10 5-12 0-10 5-11 0),

эти радикалы неоказывают повреждающего действия,однако при уве-

личении О 42 5.- 0,складывается ситуация,реально угрожающая нормально-

му протеканию важнейших метаболических реакций,проницаемость

мембран и существованию клетки.Одним из условий,создающих подоб-

ную ситуацию является избыточное насыщение тканей кислородом.В

эксперименте,подобное было получено на крысах,при воздействии

ГБО 1,2 АТА-26-29 часов.

Повреждающее действие (О 42 5.- 0) на ткани реализуется через

инициирование реакций свободнорадикального перекисного окисления

липидов (ПОЛ) в мембранах клеток или клеточных органелл,измене-

ния структуры ДНК,РНК и белков, инактивацию Н-группы тиоловых

ферментов,глютатиона и деградацию макромолекул гиалуроновой

кислоты.

В последние годы установлено,что (О 42 5.- 0)в водных растворах

не очень реактивен.Поэтому скорее всего повреждающий эффект на

ткани оказывает не (О 42 5.- 0),а его высокоактивные производные,такие

как синглетный кислород ( 51 0О 42 0) и гидроокисный радикал (ОН 5.- 0).Эти

высокоактивные радикальные формы кислорода обладают выраженной

способностью реагировать с эндогенными субстратами,образующими

структуры организма,прежде всего с мембранными фосфолипида-

ми,причем один из атомов или вся молекула кислорода включается в

окисляемый субстрат,что характерно для оксигеназного окисления.В

результате таких реакций инициируется ценное свободнорадикальное


- 9 -

окисление липидов,в ходе которого образуются перекисные соедине-

ния.Отсюда этот процесс в целом получил название перекисное

окисление липидов (ПОЛ).

Выделяют следующие механизмы для для продуктов ПОЛ в био-

мембранах:

1."разрыхление "гидрофобной области липидного биослоя мемб-

ран;

2.разрушение веществ,обладающих антиоксидантной активностью

(витаминов,стеридных гормонов,убихинона) и снижение концентрации

тиолов в клетке,

3.образование перекисных кластеров,являющихся каналами про-

ницаемости для ионов Са" (и др.)-----ведет к возникновению из-

бытка Са" в клетках-----повреждающее действие на сердце;

4.изменение функциональных свойств белков,входящих в состав

мембран и мембраносвязывающих ферментов и рецепторов (от их ак-

тивации до полного ингибирования);и др.механизмы.

Общий вывод:

Отдавая должное важной роли ПОЛ в патологии биомембран,сле-

дует указать и на то,что и активные формы кислорода могут оказы-

вать деструктивное воздействие на клетки посредством,например,

инактивации SH-групп ферментов и взаимодействия ДНК и гиалуроно-

вой кислотой.Свободные радикалы,О 42 5.- 0 и 51 0О 42 0 могут прямо атаковать

мембранные белки,вызывая их конформационные изменения и деграда-

цию,что нарушает структуру и функцию белковолипидных комплексов

мембран и связанных с ними ферментных ансамблей.Все это вызывает

большие нарушения функциональных свойств ферментов,бел-

ков,РНК,ДНК,а также повреждения мембран митохондрий,саркоплазма-

тичесой сети и лизосом,деградацию полирибосом и угнетение синте-


- 10 -

за белков,что сопровождается угнетением окислительного фосфоре-

лирования,высвобождением аутомических ферментов,глубокими расс-

тройствами функции и гибелью клетки.

АНТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА

Систему защиты можно разделить на :

1.физиологическую

2.биохимическую

К физиологической относят:

1)наличие каскада уровней РО 42 0,понижающегося от альвеол

к клеткам;

2)уменьшение локального кровообращения в тканях при

увеличение РО 42 0 в крови;

3)наличие дистанции и высокого сродства цитохромокси-

дазы к кислороду.

К биохимической относят:

1)строго определенная ориентация липидов в белково-ли-

пидных комплексах и большая плотность упаковки ненасыщенных жир-

ных кислот в фосфорелирующих мембранах,затрудняющая доступ у ним

кислорода и его активных форм;

2)наличие системы ферментов,ответственных за разруше-

ние активных форм кислорода свободных радикалов,а также фермен-

тов,участвующих в разложении гидроперекисей нерадикальным путем;

3)наличие системы низкомолекулярных регуляторов,обла-

дающих антиокислительными свойствами.

К естественным антиоксидантам относятся:

а)витамины группы Е;

б)стероидные гормоны;

в)аминокислоты,содержащие SH группы (глютатион,цисте-


- 11 -

ин,цистамин);

г)аскарбиновая кислота;

д)витамины группы А,В,К и Р;

е)убихинон;

ж)мочевина и др.

Биооксиданты (особенно альфа токаферол)обладают способ-

ностью реагировать с перекисными радикалами липидов,инактивиро-

вать их и, таким образом обрывать цепи свободнорадикального ПОЛ.

4)наличие антирадикальных цепей,обеспечивающих поток

Н 5+ 0,генерируемых при биологическом ферментативном окислении к ин-

гибиторам,предотвращающим образование свободных радикалов;

5)наличие системы,регулирцющей обмен фосфолипидов

мембраны и влияющей на скрость иницирования и продолжения цепно-

го переноса путем изменения состава ненасыщенных жирных кислот

фосфолипидов.

ПОЛ,АНТИОКСИДАНТНЫЕ СИСТЕМЫ И ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ГБО

В настоящее время действут концепция, связывающая первичные

патогенетические звенья механизма токсического действия кислоро-

да с увеличением стационарной концентрации активированных форм

кислорода и интенсификации перекисного и свободнорадикального

окисления.

Гипербарический кислород (4,1 АТА-15 мин.) в эксперименте

вызывает резкое увеличение скорости ПОЛ в изолированной пече-

ни,причем токаферолдефицитные животные были более чувсьвительны

к действию гипероксии;то же было получено (экспериментально) при

действии избытка кислорода на другие органы животных.

Клинически же выраженная кислородная интоксикация на уровне


- 12 -

организма проявляется в двух формах:

1) острой и

2) хронической

При острой форме на первый план выдвигается поражение ЦНС,

а при хронической-поражение легких.

Однако необходимо знать,что существует различный диапазон

между терапевтическим и токсическим действием ГБО.

Практически можно считать,что условный градиент "токсичнос-

Реферат опубликован: 4/04/2005 (6930 прочтено)