Состояние антиоксидантной системы и энергетического потенциала организма на фоне физической нагрузки и фитотерапии

УДК 615.322 © А.А. Торопова, Т.Б. Смагулова, С.В. Лемза,

Я.Г. Разуваева, С.М. Николаев

СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ОРГАНИЗМА НА ФОНЕ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ И ФИТОТЕРАПИИ

Проведено исследование влияния растительного средства «Фитотон» на состояние антиоксидантной системы и энергетический статус организма при интенсивной физической нагрузке. Установлено, что исследуемое фитосредство оказывает стимулирующее влияние на энергетический обмен организма, ингибирует процессы перекисного окисления липидов, а также проявляет выраженную антиоксидантную активность, повышая содержание восстановленного глутатиона и активность каталазы на фоне интенсивной физической нагрузки.

Ключевые слова: «Фитотон», энергетический обмен, антиоксидантная активность.

A.A. Toropova, T.B. Smagulova, S.V. Lemza, Ya.G. Razuvaeva, S.M. Nikolaev

THE ANTIOXIDANT SYSTEM AND ENERGETIC STATUS OF ORGANISM ON THE BACKGROUND OF INTENSIVE PHYSICAL LOADING AND PHYTOTHERAPY

The effect of the plant remedy «Phytoton» on the organism’s energetic status and antioxidant system while intensive physical loading has been researched. It has been allocated that the researched phytoremedy stimulates the organism’s energy metabolism, inhibits the processes of lipid peroxidation and reveals the expressed antioxidant activity, increasing the content of recovered glutathione and catalase activity on the background of intensive physical loading.

Keywords: «Phytoton», energetic status, antioxidant activity.

Современному человеку приходится жить и работать в условиях воздействия природных и техногенных экстремальных факторов, а также напряженной физической и информативной нагрузки. Несмотря на имеющийся в настоящее время перечень адаптогенов, потребность в них удовлетворяется лишь на 25% [3]. Особый интерес представляют адаптогены растительного происхождения, к немаловажным свойствам которых относятся низкая токсичность и, как правило, отсутствие побочных реакций при длительном применении [6].

В Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН разработано растительное средство, представляющее собой сироп с 15 %-ным содержанием экстрактов сухих растений: Filipendula ul-maria (L.) Maxim (стебли и листья), Bergenia crassifolia (L.) Fritsch. (листья) и Mentha piperita L. (стебли и листья) в соотношениях 1:1:1, условно названное «Фитотон». Ранее в условиях эксперимента было установлено адаптогенное действие растительного средства «Фитотон» [8].

Цель исследования: оценить влияние растительного средства «Фитотон» на состояние антиоксидантной системы и энергетического потенциала организма при интенсивной физической нагрузке.

Материалы и методы

Эксперименты проводились на крысах линии Wistar с исходной массой 160-180 г. Животные находились в стандартных условиях содержания и кормления в виварии (Приказ МЗ № 1179 от 10.10.83 г.). Эксперименты на животных осуществляли в соответствии с «Правилами Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей». Крысам первой опытной группы внутрижелудочно вводили «Фитотон» в объеме 5 мл/кг 1 раз в сутки в течение 7 дней. Животные второй опытной группы получали препарат сравнения - настойку элеутерококка в объеме 5 мл/кг, крысы контрольной группы - эквиобъемное количество воды очищенной в аналогичном режиме. На 7-е сутки эксперимента животных контрольной и опытных групп подвергали интенсивной физической нагрузке - плаванию с грузом, составляющим 7% от массы животного, до полного утомления, критерием которого служило полное 10-секундное погружение животного под воду. После этого крыс под легким эфирным наркозом декапитировали и определяли содержание АТФ, молочной и пировиноградной кислот в гомогенатах скелетной и сердечной мышц [4]. Для оценки интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) определяли концентрацию ТБК-активных продуктов в гомогенате скелетной мышцы [9] и сыворотке крови [10]. О состоянии антиоксидантной системы судили по активности каталазы в гомогенате скелетной мышцы и сыворотке крови [2], а также по содержанию восстановленного глутатиона в крови [11].

Значимость различий по указанным параметрам между опытными и контрольной группами животных оценивали с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни [7]. Различия считали

достоверными при Р < 0,05.

Результаты и обсуждение

Результаты исследований показали, что семидневное превентивное введение «Фитотона» в объеме 5 мл/кг оказывает влияние на повышение общей физической выносливости, о чем свидетельствует увеличение продолжительности плавания животных первой опытной группы в среднем в 1,6 раза по сравнению с показателями животных контрольной группы (табл. 1).

Контроль Фитотон Элеутерококк

Рис.1. Влияние «Фитотона» на общую физическую выносливость белых крыс

Таблица 1

Влияние «Фитотона» на показатели энергетического статуса организма белых крыс на фоне интенсивной физической нагрузки

Показатели Группы животных

Интактная (дист. вода), п=6 Контрольная (ИФН + дист.вода), п=8 Опытная 1 (ИФН + «Фитотон»), п=8 Опытная 2 (ИФН + элеутерококк), п=8

АТФ в миокарде, мкм/г ткани 2,65±0,12 1,53±0,02 2,30±0,03* 2,59±0,13*

АТФ в скелетной мышце, мкм/г ткани 4,04±0,36 2,26±0,16 3,51±0,03* 3,69±0,03*

ПВК в миокарде ммоль/г ткани 0,29±0,03 0,44±0,02 0,33±0,04* 0,32±0,02*

ПВК в мышце, ммоль/г ткани 0,28±0,06 0,41 ±0,03 0,29±0,02* 0,28±0,04*

МК в миокарде ммоль/г ткани 1,17±0,04 2,29±0,05 1,39±0,07* 1,31±0,06*

МК в скелетной мышце ммоль/г ткани 0,86±0,03 1,60±0,02 0,96 ±0,02* 0,90±0,08*

Примечание к таблицам 1 и 2: * - различия значимы по сравнению с показателями животных контрольной группы при Р<0,05; п- количество животных в группе; ФН - физическая нагрузка; ПВК - пировиноградная кислота; МК- молочная кислота

Основным источником энергии для сокращения мышц при физической нагрузке служит АТФ. Естественно, для поддержания сколько-нибудь длительной и интенсивной работы требуется восполнение запасов АТФ. Обычно это происходит за счет анаэробного гликолиза и гидролиза других фос-фагенов, например, креатинфосфата. Способность организма к запасанию и экономному расходованию энергии является важной стороной адаптации к физической нагрузке. Эта генетически закрепленная способность у разных животных в процессе эволюции складывалась по-разному и обладает различной эффективностью. Как следует из данных, приведенных в таблице 1, интенсивная физиче-

ская нагрузка сопровождается существенным снижением содержания АТФ в скелетной и сердечной мышцах контрольных животных в среднем в 1,7 раза по сравнению с показателями интактных животных.

Анализ показателей энергетического обмена свидетельствует, что повышение физической выносливости животных под влиянием «Фитотона» обусловлено преимущественно активацией ресинтеза АТФ: содержание АТФ в скелетной и сердечной мышцах повышается соответственно на 55 и 50 % по сравнению с аналогичными показателями животных контрольной группы. На фоне введения животным экстракта элеутерококка повышение содержание АТФ происходит на 63 и 69 % соответственно по сравнению с аналогичными показателями животных контрольной группы.

На фоне интенсивных физических нагрузок уровень лактата в миокарде и скелетной мышце повышается в 2,0 раза по сравнению с исходным показателем, отражая напряженность метаболических процессов аэробного и анаэробного гликолиза [3]. Вместе с тем значения пировиноградной кислоты изменяются, но не столь значительно, как молочной кислоты, что связано, вероятно, с тем, что пиро-виноградная кислота - величина нестабильная, является «точкой пересечения» многих метаболических путей. Пируват может быть трансформирован обратно в глюкозу в процессе глюконеогенеза или в жирные кислоты, или энергию через ацетил-КоА, в аминокислоту аланин, или в этанол. Под влиянием испытуемого средства отмечалось существенное снижение показателей молочной и пировино-градной кислот как в скелетной мышце (на 40 и 29 % соответственно), так и в миокарде (на 39 и 25% соответственно).

Данные, представленные в таблице 2, показывают, что интенсивная физическая нагрузка сопровождается индукцией перекисного окисления липидов: содержание ТБК-активных продуктов в сыворотке крови и скелетной мышце крыс контрольной группы в среднем в 1,9 раз выше показателя животных интактной группы. На фоне повышения содержания ТБК-активных продуктов отмечается снижение по отношению к показателям интактных животных активности каталазы в скелетной мышце и сыворотке крови соответственно в 1,8 и 1,9 раза и содержания восстановленного глутатиона в крови в 1,9 раза, что свидетельствует о снижении активности эндогенной антиокислительной системы организма.

Таблица 2

Влияние «Фитотона» на показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантную систему организма белых крыс на фоне интенсивной физической нагрузки

Показатели Группы животных

Интактная (дист. вода), п=6 Контрольная (ФН + дист.вода), п=8 Опытная 1 (ФН + «Фитотон»), п=8 Опытная 2 (ФН + элеутерококк), п=8

ТБК-активные продукты в скелетной мышце, нмоль/г ткани 8,73±0,15 16,6±0,99 10,6±0,32* 11,1±0,92*

ТБК-активные продукты в сыворотке, нмоль/мл 2,52±0,11 4,72±0,41 3,51±0,23* 3,45±0,21*

Каталаза в скелетной мышце, мкат/г ткани 4,04±0,36 2,26±0,16 3,29±0,12* 3,59±0,13*

Каталаза в сыворотке, мкат/л 21,60±1,13 11,51±1,03 15,32±0,87* 16,03±1,14*

Восстановленный глута-тион, мкмоль/л 15,04±1,02 8,55±0,75 11,21±0,33* 14,22±0,18*

Введение животным «Фитотона» и элеутерококка вызывает ингибирование процессов перекисного окисления липидов и повышение антиоксидантного статуса организма (табл. 2). Так, у животных первой опытной группы содержание ТБК-активных продуктов в гомогенате скелетной мышцы снижается в 1,5 раза, а в сыворотке крови - в 1,3 раза; активность каталазы в гомогенате скелетной мышцы и в сыворотке крови повышается в 1,4 раза, содержание восстановленного глутатиона - в 1,3 раза по сравнению с контролем. В группе животных, получавших экстракт элеутерококка, показатели ПОЛ и состояние антиоксидантной системы организма были сопоставимы с таковыми у крыс, получавших «Фитотон». Как следует из данных, представленных в таблицах и на рисунке, «Фитотон» по

своей эффективности в отношении всех изученных показателей не уступает препарату сравнения -настойке элеутерококка.

Таким образом, курсовое введение животным «Фитотона» повышает общую физическую работоспособность крыс, что обусловлено активацией ресинтеза АТФ, ингибированием перекисного окисления липидов и повышением антиоксидантного статуса организма. Очевидно, что это влияние обеспечивается высоким содержанием в растительном средстве «Фитотон» веществ фенольной природы [1, 5], для которых характерными являются адаптогенное, сосудоукрепляющее, стимулирующее действия. Известно, что растительные полифенолы являются ловушками свободных радикалов, защищают организм от оксидантного стресса, блокируют процессы перекисного окисления липидов, меняют структурные характеристики биологических мембран [12]. К природным антиоксидантам относят также органические кислоты (галловая, кофейная кислоты), содержащиеся в большом количестве в лабазнике вязолистном и бадане толстолистном [1, 5].

Литература

1. Барабой В.А. Растительные фенолы и здоровье человека. М., 1984. 160 с.

2. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова, И.Г. Майорова // Лаб. дело. 1988. № 6. С.16 - 19.

3. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: механизмы и защитные эффекты адаптации. М., 1993. 345 с.

4. Методы биохимических исследований / под ред. М.И. Прохорова. Л., 1982. 272 с.

5. Определение безопасности и эффективности биологически активных добавок к пище: методические указания. М., 1999. 86 с.

6. Фармакологическая активность и компонентный состав экстракта из подземной части filipendula ulmaria / В.Г. Пашинский и др. // Растительные ресурсы. 2006. Т. 42, вып. 1. С. 114-119.

7. Путырский И.Н. Лекарственные растения. М, 2003. 266 с.

8. Сергиенко В.И., Бондаренко И.Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. М., 2006. 256 с.

9. Адаптогенное действие комплексного растительного средства «Фитотон» в условиях эксперимента / Т.Б. Смагулова, Н.В. Тэн, С.М. Николаев // Сиб. мед. журнал. 2008. № 4. С. 80 - 82.

10. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью ТБК // Современные методы в биохимии. М., 1977. С. 66 -68.

11. Темирбулатов Р. А., Селезнев Е.И. Метод повышения интенсивности свободнорадикального окисления липидсодержащих компонентов крови и его диагностическое значение // Лаб. дело. 1981. № 4. С. 209 - 211.

12. Anderson T. Omeprazole drug interaction studies // Clin. Pharmacokinet. 1991. V.21. № 38. 1603 р.

13. Cook N.C., Jamman S. Flavonoids: chemistry, metabolism, cardioprotective, effects and dietary sources // J. Nature. Biochem. 1996. Vol. 7. P. 66-76.

Торопова Анюта Алексеевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории безопасности биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, тел. (3012)433713.

Смагулова Туяна Базартаповна, аспирант кафедры фармакологии, клинической фармакологии и фитотерапии Бурятского государственного университета. 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24, БГУ, E-mail: vaialet@yandex.ru.

Лемза Сергей Васильевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории экспериментальной фармакологии Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, тел. (3012)433713.

Разуваева Янина Геннадьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории безопасности биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, тел. (3012)433713, E-mail: tatur75@mail.ru.

Николаев Сергей Матвеевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий Отделом биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, тел. (3012)433713.

Л.А. Усов, А.Г. Мондодоев, Я.Г. Разуваева и др. Влияние растительного средства на течение экспериментального гепаторенального синдрома, вызванного комплексом противотуберкулезных средств

Toropova Anna Alexeevna, candidate of biological sciences, researcher, laboratory of safety of biologically active substances, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. (670047, Ulan-Ude, Sakhyanova st., 6. Tel.: (3012) 433713. E-mail: anyuta-tor@mail.ru).

Smagulova Tuyana Bazartapovna, postgraduate student, department of pharmacology, clinical pharmacology and phytotherapy, Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, Smolin str., 24a.

Lemza Sergei Vasilevich, candidate of biological sciences, senior reasercher, laboratory of experimental pharmacology, Institute of General and Experimental Biology, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova st.,

6. Tel.: (3012) 433713.

Razuvaeva Yanina Gennadievna, candidate of biological sciences, senior researcher, laboratory of safety of biologically active substances, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str. 6, tel. (3012) 433713, fax (3012) 433034. E-mail: tatur75@mail.ru

Nikolaev Sergei Matveevich, doctor of medical sciences, professor, head of the department of biologically active substances, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova st., 6. Tel.: (3012) 433713. (smnikolaev@mail.ru).

УДК 615.244-322 © Л.А. Усов, А.Г. Мондодоев, Я.Г. Разуваева, Е.А. Бартанова,

И.С. Бутуханова, О.В. Юндунова

ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА НА ТЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ГЕПАТОРЕНАЛЬНОГО СИНДРОМА, ВЫЗВАННОГО КОМПЛЕКСОМ ПРОТИВОТУБЕРКУЛЕЗНЫХ СРЕДСТВ

Комплекс противотуберкулезных препаратов вызывает развитие гепаторенального синдрома у белых крыс. Курсовое введение животным растительного средства «нефрофит» в экспериментально-терапевтической дозе на фоне туберкулостатической терапии оказывает позитивное влияние на течение гепаторенального синдрома.

Ключевые слова: туберкулостатики, гепаторенальный синдром, «нефрофит».

L.A. Usov, A.G. Mondodoev, Ya.G. Razuvaeva, E.A. Bartanova,

I.S. Butukhanova, O.V. Yundunova

THE EFFECT OF PLANT REMEDY ON THE COURSE OF EXPERIMENTAL HEPATORENAL SYNDROME INDUCED BY THE COMPLEX OF ANTITUBERCULOSIS REMEDIES

The complex of antituberculosis preparations induces the development of hepatorenal syndrome in white rats. The course introduction of the «nephrophyt» plant remedy to animals in experimental-therapeutic dose on the background of tuberculostatic therapy positively influences on the development of hepatorenal syndrome.

Keywords: tuberculostatics, hepatorenal syndrome, «nephrophyt».

Успешность лечения туберкулеза во многом зависит от возможности проведения полного курса терапии туберкулостатиками в адекватных ситуации дозах и режимах. Тем не менее наблюдаемая частота лекарственных осложнений приводит к необходимости смены препаратов, изменения доз, перерывам в лечении, что в итоге может привести к снижению эффективности терапии. Одним из частых осложнений, лимитирующих назначение противотуберкулезных препаратов, является нарушение функций почек и печени на фоне приема указанных средств или уже имеющиеся сниженные функциональные возможности этих органов в результате их отягощенных состояний. По данным литературы, нарушения функций почек разной степени выраженности наблюдаются в 68,3% случаев при назначении туберкулостатиков, а среди больных туберкулезом легких в 16,3% случаев развивается токсический гепатит лекарственной этиологии [4]. Нарушения функционального состояния почек и печени связывают с нефро-и гепатотоксическими свойствами туберкулостатиков [4,5].

В сложившейся ситуации представляется оправданным и логичным предупреждать или максимально снижать токсическое действие противотуберкулезных препаратов. Одним из вариантов решения указанной проблемы, на наш взгляд, является использование растительных средств, которые способны оказывать не только нефро- и гепатопротекторное действие, но и повышать адаптивные возможности организма в целом. Ранее нами были установлены выраженные нефропротекторные свойства комплексного растительного средства, условно названного «нефрофит» при поражениях почек токсической и ишемической этиологии [6].