Исследование некоторых гематологических показателей крыс в динамике ингаляций синглетного кислорода и озона

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРЫС В ДИНАМИКЕ ИНГАЛЯЦИЙ СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА И ОЗОНА

А.А. Мартусевич, А.В. Дерюгина

ФГАОУ ВО «ННГУ им. Н.И. Лобачевского», Нижний Новгород

Abstract

The aim of this study was estimation of dynamics of hematological parameters under inhalations of reactive oxygen species. We tested changes of blood cells, hemoglobin and hematocrit is induced by 10 days daily inhalations of ozone-oxygen mixture (ozone concentration - 60 mcg/l) or singlet oxygen (50 and 100% of generator power) in Wistar rats. We stated that singlet oxygen did not changed indicated hematological parameters. Ozone inhalations caused adaptive transformations of leucocytes and erythrocytes.

Key words: ozone, singlet oxygen, inhalations, hematology

Целью работы явилось исследование динамики гематологических показателей при ингаляциях активными формами кислорода в эксперименте. Произведена оценка сдвигов количества форменных элементов крови, концентрации гемоглобина и гематокрита у крыс линии Вистар, вызванных 10-дневным курсом ингаляций озоно-кислородной смеси (концентрация озона - 60 мкг/л) или синглетно-кислородной газовой смеси (мощность генератора - 50 и 100%). Анализ гематологических показателей позволил установить отсутствие значимого действия синглетно-кислородной смеси (при обоих изучаемых режимах работы генератора) на них, а при использовании озоно-кислородной смеси фиксировали адаптивные перестройки лейкоцитарного звена и эритрона.

Ключевые слова: озон, синглетный кислород, ингаляции, гематология

Известно, что накопление в клетках продуктов перекисного окисления липидов является компонентом патогенеза многих заболеваний [1, 2]. С другой стороны, протекание процессов липопероксидации служит важным звеном обновления клеточных мембран и средством обеспечения их пластичности [1]. В связи с этим, нормализация баланса в системе «прооксиданты - антиоксиданты» рассматривается как необходимый фактор поддержания гомеостаза на организменном уровне [2]. Этому способствуют различные лечебные технологии, предусматривающие системное или локальное применение активных форм кислорода (АФК) [4]. В настоящее время наибольшее распространение получила озонотерапия, причем превалирует ее системное применение (введение озонированного физиологического раствора) [3]. В то же время эффективность использования других вариантов введения в организм АФК, в том числе ингаляционного, изучена недостаточно полно. Следует отметить, что ингаляционное воздействие оказывает как местный, так системный эффект. В

связи с вышеперечисленным, целью данной работы явилось исследование динамики гематологических показателей при ингаляциях различными активными формами кислорода в эксперименте.

Материал и методы исследования

Эксперимент выполнен на 40 половозрелых крысах-самцах линии Вистар, разделенных на 4 равных группы. Первая группа животных (n=10) была интактной, крысы второй-четвертой групп (n=10 в каждой) получали 10-дневный курс ежедневных ингаляций озоно-кислородной смеси (концентрация озона - 60 мкг/л) или синглетно-кислородной газовой смеси (мощность генератора - 50 и 100%) соответственно. По завершении курса ингаляций у крыс всех групп получали образцы крови и изучали динамику содержания эритроцитов и лейкоцитов в ней, а также уровень гематокрита и концентрацию гемоглобина. Все указанные показатели регистрировали на гематологическом анализаторе «ABBOTT Cell-Dyn 3700» (Великобритания). Статистическая обработка результатов произведена методами вариационнной статистики с помощью программы Statistica 6.0.

Результаты

Проведенные гематологические исследования позволили установить, что все тестируемые факторы не оказывают значимого влияния на количество эритроцитов в периферической крови. Это дает возможность исключить гематотоксическое либо гемолитическое действие рассматриваемых активных форм кислорода (озона, синглетного кислорода и их интермедиатов) в отношении эритроцитов.

При этом более детальный анализ состояния эритрона, касающийся выполнения им основной функции - транспорта газов, был проведен путем оценки уровня гемоглобина в крови крыс. Обнаружено, что все изучаемые ингаляционные воздействия способствуют увеличению значения по данному критерию, однако степень выраженности подобного эффекта неодинакова. Так, применение озоно-кислородной смеси, значительно повышающее кислородообеспечение крови [3], компенсаторно приводит к максимальному повышению концентрации гемоглобина (на 55,5% по сравнению с интактными животными; p<0,05) и, следовательно, к формированию умеренной гиперхромии эритроцитов.

Другие ингаляционные воздействия, связанные с генерацией в газовом потоке синглетного кислорода при двух мощностях аппарата (50 и 100%), также обнаруживают небольшое повышение уровня гемоглобина (на 20,0 и 23,1% относительно крыс, с которыми не проводили никаких манипуляций; p<0,05 для обоих случаев), но эти сдвиги не вызывают развития явлений гиперхромии вследствие сохранения данных колебаний соотношения «количество эритроцитов - концентрация гемоглобина в них» в физиологических пределах (рис. 1). Это может быть связано с тем, что при генерации синглетного кислорода не происходит обогащение газового потока дополнительным количеством кислорода, а указанном в процессе принимают участие лишь исходно содержащиеся в нем молекулы соединения.

Рис. 1. Уровень гемоглобина в крови крыс при различных ингаляционных воздействиях (СК - синглетный кислород, применяемая мощность генератора указана в %; «*» - уровень статистической значимость различий по отношению к интактным животным р<0,05; данные приведены в % от уровня, выявленного для

интактных крыс, принятого за 100%)

Наряду с эритроцитами, оценка характера гематологических сдвигов при системном (ингаляционном) действии активных форм кислорода включала анализ содержания в крови лейкоцитов. Установлено, что лишь применение озоно-кислородной смеси вызывало развитие умеренных сдвигов их концентрации, заключавшихся в повышении уровня показателя на 27,5% относительно животных интактной группы (р<0,05). В то же время даже у представителей группы, получавшей стандартную для ингаляций концентрацию озона в воздушном потоке, количество лейкоцитов оставалось в пределах физиологических значений, что свидетельствует об адаптивности зафиксированных сдвигов. Это, в частности, потенциально связано с формированием стресс-перестройки лейкоцитарной формулы, что не оценивалось детально в рамках настоящей работы.

Приведенные выше данные об адаптивной трансформации состояния эритрона и лейкоцитарного звена системы крови предопределили соответствующие им изменения уровня гематокрита. Они реализовались в отсутствии существенных сдвигов уровня показателя по завершении полного курса ингаляций синглетно-кислородной газовой смеси при обоих тестируемых режимах работы генератора, однако характеризовались умеренным повышением гематокрита у крыс, получавших в качестве активной формы кислорода озон в концентрации 60 мкг/л (на 27,9% по сравнению с животными интактной группы; р<0,05). Также следует отметить, что даже обнаруженное увеличение значения параметра не выводило его за пределы физиологического диапазона.

Заключение

В целом, анализ влияния ингаляций активных форм кислорода на гематологические показатели позволил установить отсутствие значимого действия синглетно-кислородной смеси (при обоих изучаемых режимах работы генератора) на них, а при использовании озоно-кислородной смеси фиксировали адаптивные перестройки лейкоцитарного звена и эритрона, обусловленные гипероксией и развитием физиологического стресс-ответа на данное воздействие.

Список литературы

1. Болдырев А.А. Введение в биомембранологию. М: Изд-во МГУ, 1990. 208 с.

2. Казимирко В.К., Мальцев В.И., Бутылин В.Ю., Горобец Н.И. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная терапия К.: Морион, 2004.

3. Перетягин С.П., Стручков А.А., Мартусевич А.К. с соавт. Применение озона как средства детоксикации в раннем периоде ожоговой болезни // Скорая медицинская помощь. 2011. Т. 12, №3. С. 39-43.

4. Улащик В.С. Активные формы кислорода, антиоксиданты и действие лечебных физических факторов // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2013. №1. С. 60-69.