Изменения функционально-метаболических и физико-химических характеристик крови в процессе её озонирования при выполнении процедур большой аутогемотерапии

ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-МЕТАБОЛИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КРОВИ В ПРОЦЕССЕ ЕЁ ОЗОНИРОВАНИЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПРОЦЕДУР БОЛЬШОЙ АУТОГЕМОТЕРАПИИ

С.П. Перетягин, А.К. Мартусевич, А.Г. Соловьёва, Н.В.Диденко, П.В. Перетягин, К.Л. Беляева

ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России, Нижний Новгород

Ассоциация российских озонотерапевтов, Нижний Новгород

Abstract

The aim of the study was to assess of functional metabolic and physico-chemical changes in the blood of the patient in the procedures of large autohemotherapy with ozone. The object of the study was the blood of 25 patients with burn disease and osteoarthritis of large joints and spine, which was performed by the procedure of large autohemotherapy with ozone (500 to 1200 mg per procedure). In the blood of patients we examined pH, pCO2, pO2, redox potential, pro- and antioxidant balance in blood, activity of superoxide dismutase, lactate dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase of erythrocytes, the level of malondialdehyde in plasma and erythrocytes, glucose and lactate concentration in erythrocytes, crystallogenic properties of blood serum. Assessment of changes in physico-chemical characteristics of the blood biochemical status and crystallogenic properties shows that the primary contact of blood with ozone causing a positive response from the blood homeostasis.

Key words: large autohemotherapy, ozone, blood, metabolism, thermal trauma

Целью исследования явилась оценка функционально-метаболических и физико-химических изменений в крови пациента при выполнении процедур большой аутогемотерапии с озоном. Объектом исследования послужила кровь 25 пациентов с ожоговой болезнью, а также с артрозом крупных суставов и позвоночника, которым выполнялись процедуры большой аутогемотерапии с озоном (500 до 1200 мкг на процедуру). В крови пациентов исследовали рН, рСО2, рО2, окислительно-восстановительный потенциал, состояние про- и антиоксидантного баланса крови, активность супероксиддисмутазы, лактатдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы эритроцитов, содержание малонового диальдегида в плазме и эритроцитах, уровень глюкозы и лактата в эритроцитах, кристаллогенные свойства сыворотки крови. Оценка характера изменений физико-химических характеристик крови, её биохимического статуса и кристаллогенных свойств показывает, что первичный контакт крови с озоном вызывает позитивную ответную реакцию со стороны гомеостаза крови.

Ключевые слова: большая аутогемотерапия, озон, кровь, метаболизм, термическая травма

Озонотерапия - методика, которая использует кислородно-озоновую смесь (95%-99,95% кислорода и 0,05%-5% озона) как лечебный агент для лечения широкого круга болезней [1, 4, 6-8, 12, 13]. Озоновые терапевтические показания базируются на знаниях, что низкие физиологические дозы озона могут играть важную роль для внутриклеточного обмена [2, 3, 6, 12, 13]. На молекулярном уровне, различные механизмы действия рассматриваются для объяснения клинической доказательности этой терапии [2, 3, 8, 10, 12]. Выполнение системной озонотерапии путём обработки аутокрови пациента озоном с последующей её реинфузией является запускающим моментом для включения дальнейших компенсаторно-адаптационных реакций со стороны организма [6, 11]. Однако врачу зачастую необходимо убедиться в правильности выбора окислительного агента и его дозы уже в самом начале лечения [6, 12, 14].

Целью исследования явилась оценка функционально-метаболических и физико-химических изменений в крови пациента при выполнении процедур большой аутогемотерапии с озоном (БАГОТ).

Материал и методы исследования. Объектом исследования послужила кровь 25 пациентов отделения термической травмы и кабинета озонотерапии поликлиники ФГБУ «ПФМИЦ» Минздрава России, которым в процессе комплексной терапии ожоговой болезни, а также с клиникой артроза крупных суставов и позвоночника выполнялись процедуры большой аутогемотерапии с озоном в дозах от 500 до 1200 мкг на процедуру. В исследование брались образцы гепаринизированной крови из контейнера до выполнения процедуры и после её обработки озоном перед реинфузией пациенту. в самом начале курса лечения. В крови пациентов исследовали рН, рСО2, рО2 (на аппарате ABL-77), ОВП - на аппарате inoLab 7110 (Германия), состояние про- и антиоксидантного баланса крови (по Imax и tga) на аппарате хемилюминисцентного анализа БХЛ-07 (Н.Новгород). Также изучали активность супероксиддисмутазы эритроцитов (СОД) методом Т.В. Сирота (1999), содержание малонового диальдегида (МДА) в плазме и эритроцитах методом В.Г. Сидоркина с соавт. (1987), активность лактатдегидрогеназы в прямой и обратной реакциях (ЛДГ) - по методике Г.А. Кочетова (1980), альдегиддегидрогеназы (АлДГ) - по методу Б.М. Кершенгольца, Е.В. Серкиной (1981), содержание глюкозы и лактата в эритроцитах с помощью автоматического анализатора SuperGL Ambulance. Кроме того, проводили анализ особенностей кристаллообразования сыворотки крови по методу Мартусевича А.К., Гришиной А.А. (2009) [4, 9].

Результаты

Выполнение большой аутогемотерапии с озоном в контейнере полимерном, включающее забор крови в контейнер у пациента, оксигенацию крови кислород-озоновой смесью в контейнере и последующую трансфузию крови пациенту сопровождается эффективным насыщением объёма крови кислородом и его активными формами.

Критериями адекватного насыщения крови кислородозоновой смесью являлись:

а) Визуальная оценка степени оксигенации крови. Через 5-8 минут после осуществления контактного взаимодействия озона с кровью в контейнере путём

моделирования эффекта «плёночной» оксигенации за счёт плавных покачивающих движений контейнера для смешивания крови с газовой смесью, содержащей озон, наступает отчётливо выраженная «артериизация» венозной крови - изменение её цвета, фиксируемая клинически специалистом, выполняющим процедуру.

Рис. 1. Введение озон-кислородной смеси в контейнер, заполненный кровью _пациента _

-; " ......(

Рис 2. Внешний вид контейнера с кровью пациента после смешивания её с озон-

кислородной смесью

б) Изменение метаболических и физико-химических параметров крови.

Доказательством эффективности произошедших реакций крови с озоном являются увеличение степени оксигенации крови, сдвиг её реакции в щелочную сторону, увеличение про- и антиоксидантного потенциала, активности оксиредуктаз, утилизация эритроцитами энергетических субстратов (табл. 1).

Таблица 1. Лабораторно-биохимические показатели до- и после обработки венозной крови кислородо-озоновой смесью в контейнере

Показатель До воздействия О2/О3 После воздействия О2/О3

рН 7,30±0,66 7,41±0,67*

рСО2, мм.рт.ст 46,7±4,2 34,9±3,1*

рО2, мм.рт.ст. 56±5,1 238±21,6*

ОВП -43,9±3,9 -34,2±3,1

ПОЛ 9,86±0,89 14,6±1,32*

АОА 0,702±0,06 0,924±0,08*

ПРЭ 7,15±0,65 6,12±0,55

СОД 697,6±63,4 1078,3±98*

МДАпл 0,615±0,05 0,82±0,07*

МДА эр 7,6±0,69 8,1±0,73

ЛДГ пр. 76,4±6,9 80,4±7,3*

АлДГ 20,6±1,87 32,7±2,9

Глюкоза эр. 2,27±0,2 0,63±0,05

Лактат эр. 1,77±0,2 0,72±0,05

«*» - достоверность по отношению к исходной величине р<0,05

В результате обработки крови пациента в озоном в полимерном контейнере отмечаются: сдвиг реакции среды (рН) в щелочную сторону, уменьшение концентрации углекислоты (рСО2) на 25% (р<0,05) в крови и значительное увеличение концентрации кислорода (рО2) в 4 раза (Р<0,05). При этом, как правило, проявляет себя пусковой механизм саногенетических эффектов озона -его влияние на про- и антиоксидантный потенциалю Это реализуется в форме стимуляции ПОЛ на 20-48% относительно исходного уровня (р<0,05) на фоне активации АОА (+30%; р<0,05) с преимущественной стимуляцией ферментных антиоксидантных систем. Так, после воздействия фиксировали увеличение активности СОД на 50% по сравнению с контрольным уровнем (р<0,05), а также ряда других оксидоредуктаз (ЛДГ и АлДГ), ответственных за аэробный метаболизм энергетических субстратов и детоксикацию соответственно.

в) Динамика кристаллогенных свойств сыворотки крови.

Выполнена качественная и количественная оценка характера кристаллообразования сыворотки крови в норме (рис. 3), а также до- и после её обработки озоном. Результаты этих исследований представлены на рисунках 4-6.

Установлено, что проведение БАГТ в контейнере полимерном существенно модифицирует кристаллогенную активность жидкой части крови, причем эта тенденция касается разных аспектов структуризации (рис. 4, 6). Так, изучаемое воздействие обеспечивает выраженное повышение кристаллогенного потенциала биологической жидкости (рис. 5), что проявляется в увеличении плотности распределения элементов в микропрепарате (по индексу структурности; р<0,05 по сравнению с уровнем, характерным для необработанной озоном сыворотки крови) и сложности структуропостроения элементов фации (по значению кристаллизуемости; р<0,05).

Рис. 3. Пример картины кристаллизации сыворотки крови практически здорового

человека

ДО ПОСЛЕ

Рис. 4. Исследование кристаллообразования сыворотки крови пациента с термической травмой после обработки озоном в полимерном контейнере

Рис. 5. Динамика визуаметрических параметров образцов сыворотки крови пациентов с термической травмой при их обработке озоном в условиях контейнера полимерного

ДО ПОСЛЕ

Рис. 6. Исследование кристаллообразования сыворотки крови амбулаторного

пациента с остомиелитом челюсти

Таким образом, обработка крови озоном по методике БАГОТ способствует нормализации морфоструктурных показателей кристаллогенных свойств биосреды по всем основным оценочных параметрам, что свидетельствовало об оптимизации белкового профиля биологической жидкости.

Заключение

Оценка характера изменений физико-химических характеристик крови, её биохимического статуса и кристаллогенных свойств по ряду лабораторно-биохимических параметров и визуаметрическому контролю метода «высохшей капли» показывает, что первичный контакт крови с активным кислородом (озоном) вызывает позитивную ответную реакцию со стороны биохимического и морфологического гомеостаза крови, что должно способствовать положительным откликам и системным реакциям со стороны жизненно-важных систем организма.

Список литературы

1. Зенков Н. К., Ланкин В. З., Меньшикова Е. Б. Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологический аспекты. М: МАИК "Наука/Интерпериодика", 2001.

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

3. Костюк В. А., Потапович А. И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. Минск: БГУ, 2004.

4. Мартусевич А. К., Соловьева А. Г., Перетягин С. П., Митрофанов В. Н. Оценка влияния некоторых физических факторов на энергетический метаболизм крови in vitro // Биомедицина. 2013. №1. С. 103-108.

5. Мартусевич А.К. Биокристалломика в молекулярной медицине. СПб.: Издательство СПбГМУ - Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2011. 112 с.

6. 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.

7. Bartz R.R., Piantadosi C.A. Clinical review: oxygen as a signaling molecule. // Crit. Care. 2010. Vol. 14, N5. P. 234.

8. Bocci V. Is it true that ozone is always toxic? The end of a dogma // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2006. Vol. 216. P. 493-504.

9. Martusevich A.K., Peretyagin S.P. Modification of blood plasma crystallogenesis with nitrogen oxide processing // Biophysics. 2013. Vol. 58, №6. P. 816-819.

10. Sies H. Oxidative stress: oxidants and antioxidants // Exp. Physiol. 1997. Vol. 82. P. 291-295.

11. Thannickal V.J., Fanburg B.L. Reactive oxygen species in cell signaling // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2000. Vol. 279. P. 1005-1028.

12. Viebahn-Hansler R., Fernández O.S.L., Fahmy Z. Ozone in medicine: the low-dose ozone incept. Guidelines and treatment strategies // Ozone Science & Engineering 2012. Vol. 34. P. 408-424.

13. Viviana C., Gabriele T. Exposure to low ozone concentrations induces cytoskeletal reorganization, mitochondrial activity and nuclear transcription in epithelial human cells // European Cooperation of Medical Ozone Societies Congress. Zurich, 2014.

14. Young I.S., Woodside J.V. Antioxidant in health and disease // J. Clin. Pathol. 2001. Vol. 54. P. 176-186.