Эффект магнитного поля на механизмы транспорта кислорода в опытах in vitro

Установлено, что оно присутствует и в воде, и во многих продуктах питания. Причина в том, что на Смоленщине со времен советской власти никто не проводил известкования почв, что привело к их сильному закислению. При этом снижается количество кальция, что увеличивает подвижность тяжелых металлов, которые в том или ином количестве всегда есть в почве.

Цель: определить концентрацию ионов железа в водопроводной воде и воде водоёмов г.Смоленска. Методика. Содержание железа в воде определяли согласно ГОСТу 4011-72 "Методы измерения массовой концентрации общего железа в воде" [1, 2]. Исследование проводили на приборе фотометр фотоэлектрический КФК - 3 - 01 - «ЗОМЗ». Сущность фотометрического определения основана на взаимодействии ионов железа в щелочной среде с сульфосалициловой кислотой с образованием окрашенного в желтый цвет комплексного соединения. Интенсивность окраски, пропорциональную массовой концентрации общего железа, измеряли при длине волны 430 нм. В своей работе мы проанализировали литературные данные на период с 2008 по 2013 год. Согласно Государственному докладу «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия в Смоленской области в 2013 году»: «По усредненным многолетним данным уровень содержания железа в питьевых водах распределяется неравномерно (табл. № 1) по годам, однако ежегодно превышает ПДК.» Согласно нормативной документации ПДК железа в питьевой воде 0,3 мг/л.

Таблица №1. Динамика средней концентрации железа в питьевой воде централизованных систем водоснабжения в Смоленской области за 2008-2013 годы._

Показатель 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Средняя концентрация железа, мг/л 0,48 0,64 0,72 0,69 0,60 0,46

На 2015 год, согласно государственному докладу «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Смоленской области на 2015 год», также отмечено повышенное природное содержание железа в воде. В этом докладе также говорится, что «Для очистки воды от железа в г. Смоленске (Верхне-Ясенном водозаборе), г. Гагарине, г. Вязьме функционируют станции обезжелезивания. За последние годы введены в эксплуатацию станции обезжелезивания на двух артезианских скважинах в пос. Гнездово и в микрорайоне Южном г. Смоленска.» Для исследования мы брали водопроводную воду из г. Смоленск, г. Дятьково Брянская обл., г.Калуга. Со всеми образцами прибор не фиксировал разницу оптической плотности , в связи с чем мы решили упарить раствор в 2 раза, тем самым сконцентрировав его вдвое. При этом наблюдали выпадение карбоната кальция, который устранили добавлением концентрированной серной кислоты. И опять провели определение оптической плотности образцов. Согласно методике, измерения проводят в кюветах на 2 или 3 см. Первоначально мы провели измерения в кюветах на 2 и 3 см, но поскольку содержание железа в водопроводной воде оказалось очень незначительно, дальнейшее исследование мы проводили в кюветах на 3 см. По результатам полученных нами установлено, что в анализируемых образцах содержание железа в водопроводной воде следующее: в г. Смоленск- 0,087; в г. Дятьково Брянской обл.- 0,027; в г. Калуга- 0,01 мг/л.

Таким образом, водопроводная вода в гг. Смоленск, Калуга и Дятьково удовлетворяет требованиям содержания железа, что говорит об эффективности работы очистных сооружений по железу.

Так же мы проанализировали воду в реке Днепр, в пруду Лопатинского сада в разные времена года. Концентрация железа в водоёмах оказалась достаточной чтобы прибор фиксировал разницу оптической плотности растворов в связи с чем упаривание исходных образцов не проводилось. В результате анализа установили , что концентрация железа в реке Днепр весной составила 0,255, летом-0,15, осенью-0,19 мг/л , в пруду Лопатинского сада весной-0,15; летом-0,062; осенью- 0, 11 мг/л.

На основании полученных результатов видно, что во всех образцах концентрация железа не превышает нормы. Различия концентрации железа в воде в различные времена года можно объяснить следующими причинами:

1. Увеличение содержания железа в воде весной в связи с поступлением талых вод, содержащих большое количество всевозможных примесей железа.

2. Увеличение содержания железа в воде осенью связано с жизнедеятельностью железобактерий в летний период. Заключение. На основании полученных лабораторных результатов, можно сделать вывод о том, что в исследуемых образцах содержание железа в воде не превышает ПДК, что может говорить об эффективной работе очистных сооружений по обезжелезиванию. Но это не означает, что данная проблема решена, она будет актуальной на протяжении многих лет так как из анализа видно, как колеблются эти цифры, а потому и данный вопрос всегда будет актуальным в рамках проблемы санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

Литература

1. ГОСТ 4011-72. Вода питьевая. "Методы измерения массовой концентрации общего железа". М.: Госстандарт, 1972. 9 с.

2. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979. 480 с.

УДК 612.127.2:615.849.11]-092.4

ЭФФЕКТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА МЕХАНИЗМЫ ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА В ОПЫТАХ IN VITRO

Лепеев В.О., Зверко Э.В.

Научный руководитель - д.м.н., профессор Зинчук В.В.

Гродненский государственный медицинский университет, Кафедра нормальной физиологии Беларусь, 230009, г. Гродно, ул. Горького, 80 lepeev@ya.ru - Лепеев Владимир Олегович

Резюме. Изучен эффект магнитного поля на кислородтранспортную функцию крови в опытах in vitro, которым предшествовало воздействие данным фактором на целостный организм (хвостовая артерия крыс) в течение 10 суток. Воздействие данным физическим фактором in vitro обуславливает изменение кислородтранспортной функции крови, проявляющееся в большем уменьшении сродства гемоглобина к кислороду. Эффект магнитного поля на кислородсвязывающие свойства крови реализуются через модификацию внутриэритроцитарных механизмов. Ключевые слова: магнитное поле, кровь, кислород.

IN VITRO MAGNETIC FIELD EFFECT ON BLOOD OXYGEN TRANSPORT FUNCTION Lepeev V. O., Zverko E. V.

Scientific adviser - Doctor of Medicine, professor Zinchuk V. V.

Grodno State Medical University,

80, Gorkogo str., Grodno, 230009, Belarus

Abstract. In vitro effect of the magnetic field on blood oxygen transport function, which was preceded by exposure of this factor to the whole organism (tail artery of rats) for 10 days, was studied. The in vitro effect of this factor caused a change in the oxygen transport function of the blood, manifested in a greater decrease of hemoglobin oxygen affinity. The effect of the magnetic field on the blood oxygen-binding properties was realized through the modification of intra-erythrocyte mechanisms. Key words: magnetic field, blood, oxygen

Введение. Среди множества абиотических факторов окружающей среды, вызывающих значительные изменения в функциональном состоянии биологических систем различного уровня организации, особая роль принадлежит электромагнитным волнам [7]. Применение магнитного поля (МП) занимает одно из ведущих мест среди физиотерапевтических методов коррекции различных патологических состояний, успешно дополняя или заменяя в ряде случаев медикаментозные методы лечения [10]. Показано наличие у МП выраженной физиологической активности, которая проявляется адаптивными реакциями организма в широком диапазоне [11]. Среди всех тканей организма наибольшей чувствительностью к эффекту МП обладают кровь, сердечно-сосудистая, эндокринная, костно-мышечная и центральная нервная системы [1].

Кислородтранспортная функция крови обеспечивает адаптивные процессы к гипоксии через долгосрочные и краткосрочные механизмы [2]. Изменение сродства гемоглобина к кислороду имеет важное значение в формировании кислородсвязующих свойств крови и обеспечивает приспособление организма к постоянно меняющимся потребностям в кислороде [3]. В целом состояние кислородсвязывающих свойств есть результат модулирующего действия различных аллостерических эффекторов, обеспечивающих адаптацию к гипоксии [12]. Сродство гемоглобина к кислороду определяется в значительной степени взаимодействием между гемопротеидом и различными физиологическими модуляторами, которые в совокупности на уровне клеточного компартмента крови образуют внутриэритроцитарную систему регуляции, к которой относится 2,3-дифосфоглицерат, газотрансмиттеры, pH и другие факторы [6]. Цель. Изучить эффект МП на механизмы транспорта кислорода в опытах in vitro, которым предшествовало воздействие данным физическим фактором на целостный организм (хвостовая артерия крыс) в течение 10 суток. Методика. В эксперименте использовали белых крыс самцов массой 250-280 г, n=90. Животные содержались в одинаковых условиях вивария в клетках на стандартном пищевом режиме и свободном доступе к воде. Все этапы исследования проводились с разрешения комиссии по биомедицинской этике.

Крысы были разделены на 9 групп: интактные крысы (1-я), контрольная группа (2) и опытные (3-9), в которых проводили воздействие МП и инфузию препаратов, корригирующих образование газотрансмиттеров: монооксида азота и сероводорода в организме. Облучение хвостовой артерии крыс МП проводили по 10 минут однократно на протяжении 10 суток. В качестве источника МП использовали прибор «HemoSpok» (ООО «МагмоМед»). Препараты животным опытных групп вводили на протяжении 10 суток, в объеме 1 мл внутрибрюшинно: 4-я группа получала донора свободного NO - нитроглицерин (SchwarzPharma AG), 5-я группа - нитроглицерин и ингибитор фермента NO-синтазы - метиловый эфир NG-нитро-Ь-аргинина (L-NAME, Sigma-Aldrich), 6-я группа - нитроглицерин и необратимый ингибитор фермента цистатионин-у-лиазы DL-пропаргилглицин (PAG, Chem-Impex International), 7-я группа - донор сероводорода гидросульфид натрия (NaHS, Sigma-Aldrich), 8-я группа - комбинацию МП + NaHS и PAG, 9-я группа - комбинацию МП + NaHS и L-NAME.

В условиях адекватного обезболивания тиопенталом натрия (50 мг/кг) проводили забор смешанной венозной крови из правого предсердия в объёме 6 мл, в предварительно подготовленный шприц с гепарином из расчета 50 ЕД на 1 мл крови. Определение показателей КТФ крови: рО2, рСО2, степень оксигенации (SO2) и параметров кислотно-основного состояния, таких как, стандартный бикарбонат (SBC), реальный/стандартный недостаток (избыток) буферных оснований (ABE/SBE), гидрокарбонат (НСОэ-), концентрация водородных ионов (рН), общая углекислота плазмы крови (ТСО2) осуществляли при температуре 37°С на анализаторе газов крови Stat Profile pHOx plus L. Сродство гемоглобина к кислороду оценивали спектрофотометрическим методом по показателю p50 (pO2 крови при 50% насыщении ее кислородом). По формулам Severinghaus J.W. рассчитывали значение р50станд. На основании полученных данных по

уравнению Хилла определяли положение кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО). Полученные результаты обрабатывали с применением программы «STATISTICA 10.0». Уровень критической значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Параметры кислотно-основного состояния крови у крыс как в опытах на целостном организме, так и после повторного облучения МП в исследуемых группах существенно не менялись. Однако наблюдалось изменение сродства гемоглобина к кислороду, так показатель р50реал увеличивался с 30,9±0,97 до 33,9±0,32 мм рт. ст. (p=0,05), а р50СТанд с 29,4±0,85 до 33,2±0,68 мм рт. ст. (p=0,05), что свидетельствует о сдвиге КДО вправо (рис.). Также отмечался рост степени насыщения крови кислородом и показателя pO2.

В опыте in vitro при действии данного физического фактора, которому предшествовало облучение животных МП на протяжении 10 суток, было выявлено большее увеличение показателей р50реал и р50стад, соответственно, до 36,28±0,81 мм рт. ст. (p=0,05) и 35,32±0,79 мм рт. ст. (p=0,05) по отношению к группе МП (2-я группа), отражая сдвиг КДО вправо (рис.). В последующих опытах in vitro, которым также предшествовало облучении МП в течение 10 суток, были получены следующие данные. Так комбинация МП+нитроглицерин увеличивала показатель р50реал (36,82±0,88 мм рт. ст., p=0,05), по отношению к группе 2, но ее рост не отличался от уровня группы 3. Подобная динамика изменений была и по показателю р50СТанд. При этом степень оксигенации крови возрастала до 33,2±0,56 % (p=0,05), а напряжение кислорода в крови увеличивалось до 34,7±0,63 мм рт. ст. (p=0,05).

При совместном введении нитроглицерина и L-NAME (5-я группа) на фоне действия МП показатели р50реал и р50стад снижались, соответственно до 29,36±0,40 и 28,43±0,43 мм рт. ст. (p=0,05), не отличаясь от значений контрольной группы, свидетельствуя об отсутствии эффекта МП на сродство гемоглобина к кислороду. Подобная динамика по исследуемым показателям была и в группе, в которой применяли нитроглицерин совместно с DL-пропаргилглицином (6-я группа).

поле; - магнитное поле (in vitro).

В серии при введении донора сероводорода гидросульфида натрия, с последующим облучением, был выявлен рост показателей р50реал и р50стад, а также SO2 и pO2. Совместное применение гидросульфида натрия с DL-пропаргилглицином характеризовалось снижением показателей р50реал, p50CTW, SO2 и pO2, и их значение не отличалось от группы интактных крыс. В группе, в которой применялась комбинация МП + NaHS и L-NAME, была выявлена схожая динамика исследуемых показателей.

Ранее нами было показано, что облучение МП в опытах in vitro приводит к уменьшению сродства гемоглобина к кислороду, реализующее свое действие через активацию механизмов L-аргинин-ЫО системы [8]. В условиях целостного организма изменение кислородсвязывающих свойств крови при действии МП и введении L-аргинина или нитроглицерина проявляются однонаправленным уменьшение сродства гемоглобина к кислороду, а при ингибировании фермента NO-синтазы (L-NAME) данные изменения отсутствуют, что свидетельствует о участии газотрансмиттера монооксида азота в эффекте МП на кислородтранспортную функцию крови [5]. В последующих экспериментах по изучению эффекта МП на КТФ крови, было показано, что в модификации кислородзависимых процессах участвует не только монооксид азота, но и другой газотрансмиттер - сероводород [4].

Внутриэритроцитарная система осуществляет регуляцию свойств гемоглобина и демонстрирует зависимость от метаболических процессов в эритроцитах, что предполагает относительно быстрые изменения кислородсвязывающих

свойств крови в ответ на внешние возмущения [9]. Через данный механизм положение КДО может значительно меняться в зависимости от потребностей организма в кислороде.

Выводы. Таким образом, полученные результаты данного исследования свидетельствуют, что облучение МП крови in vitro, которому предшествовало воздействие данным физическим фактором на целостный организм в течение 10 суток, обуславливает изменение ее кислородтранспортной функции, проявляющееся в большем уменьшении сродства гемоглобина к кислороду. Действие МП в условиях введения нитроглицерина и гидросульфида натрия вызывает сдвиг КДО вправо. При введении неселективного ингибитора фермента NO-синтазы (L-NAME) или необратимого ингибитора фермента цистатионин-у-лиазы (PAG) этот эффект на сродство гемоглобина к кислороду не проявляется. Очевидно, данные изменения кислородсвязывающих свойств крови реализуются через модификацию внутриэритроцитарных механизмов при участии газотрансмиттеров.

Полученные данные могут быть использованы для разработки новых методических подходов коррекции нарушении

кислородзависимых процессов организма.

Литература

1. Баджинян С.А., Малакян М.Г., Егиазарян Д.Э. и др. Влияние электромагнитного излучения с частотой 900 мгц на некоторые показатели крови// Радиационная биология. Радиоэкология. -2013. - Т.53, № 1. - С.63-70.

2. Зинчук В.В., Гацура С.В., Глуткина Н.В. Коррекция кислородтранспортной функции крови при патологии сердечно-сосудистой системы: монография. Гродно: ГрГМУ. - 2016. -310 с.

3. Зинчук В.В., Глуткина Н.В. Кислородсвязывающие свойства гемоглобина и монооксида азота// Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. -2013. - T. 99, №5. - C.537-554.

4. Зинчук В.В., Лепеев В.О. Влияние магнитного поля на кислородтранспортную функцию крови при введении донора сероводорода // Фiзiологiчний журнал. -2017. -Т.63, № 4. - С.30-36.

5. Зинчук В.В., Лепеев В.О., Гуляй И.Э. Участие газотрансмиттеров в модификации кислородтранспортной функции крови при действии магнитного поля // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. -2016. -Т.102, № 10. -С. 1176-1184.

6. Зинчук В.В., Степуро Т.Л. NO-зависимые механизмы внутриэритроцитарной регуляции сродства гемоглобина к кислороду: монография. Гродно: ГрГМУ, 2016. -175 с.

7. Киричук В.Ф., Цымбал А.А. Закономерности и механизмы биологического действия электромагнитных волн терагерцевого диапазона - Саратов: Изд-во Сарат. гос. мед. ун-та, 2015. - 291 с.

8. Лепеев, В.О., Зинчук В.В. Эффект магнитного поля на кислородтранспортную функцию крови в опытах in vitro // Новости медико-биологических наук - 2013. - №2. - С.96-101

9. Степуро Т.Л, Зинчук В.В. Модификация оксидом азота сродства гемоглобина к кислороду в различных условиях кислородного режима //Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова -2013. -Т.99, № 1. - С.111-119.

10. Улащик В.С. Элементы молекулярной физиотерапии: монография / НАН Беларуси, Ин-т физиологии. - Минск: Беларуская навука, 2014. - 257 с.

11. Markov M.S. Electromagnetic Fields in Biology and Medicine. New York: CRC Press. -2015. - 476с.

12. Storz J.F. Hemoglobin-oxygen affinity in high-altitude vertebrates: is there evidence for an adaptive trend? // Journal of Experimental Biology. -2016. -Vol.219. -P.3190-3203.

УДК 614.2

ЛАЗАРЕТЫ В СМОЛЕНСКОЙ ГУБЕРНИИ В ГОДЫ ПЕРВОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ Литвинова А.А.

Научный руководитель - д.и.н. Мицюк Н.А.

Смоленский государственный медицинский университет, Россия, 214019, Смоленск, ул.Крупской, 28. Alexa5582@yandex. ru-Литвинова Александра Алексеевна

Резюме. Данное исследование основано на анализе результатов изучения деятельности лазаретов и госпиталей Смоленской губернии в период Первой мировой войны. Была проведена историко-аналитическая работа с архивными документами. Основными источниками исследования явились архивные дела 20 фондов Государственного архива. В ходе работы было отмечено, что одним из важнейших направлений медико-социальной работы Смоленской губернии стала организация работы лазаретов и госпиталей. В результате исследования была выявлена динамика открытия лазаретов в губернии, а также сделан вывод о том, что население было вовлечено в организацию медико-социальной помощи, активно участвуя в сборах средств и открывая госпитали на собственные средства. Ключевые слова: Первая мировая война, Смоленская губерния, лазареты, медицина. DISPENSARIES IN SMOLENSK REGION DURING THE FIRST WORLD WAR Litvinova A. A.

Scientific adviser - Doctor of History, associate professor Mitsyuk N. A.

Smolensk State Medical University,

28, Krupskoy St., Smolensk, 214019, Russia

Abstract. This research is based on the analysis of the results of the activity of dispensaries and hospitals of the Smolensk region