Введение к работе
Актуальность проблемы. В условиях современного угольного производства на организм человека оказывает влияние комплекс неблагоприятных факторов таких, как высокая температура (до 35 С), повышенная влажность и запыленность воздуха, сниженное содержание кислорода, интенсивный шум, вибрация и др. СЛастков, 1988; Меняйло и др. , 19883. Отрицательное действие указанных факторов особенно возрастает при тяжелой физической работе СРешетюк, 1972], что в конечном итоге приводит к возникновению профессиональных заболеваний и способствует развитию ишемической болезни сердца (ИБО) [Копытина и др., 19S6; Кобец и др., 1990].
В литературе имеются данные о том, что одним из важных патогенетических факторов повреждения различных органов и тканей при предельных гипертермических [Шепелев, 1976; Козлов и др. , 1980] и гипердинамичеких tSonka et al. , 1980; Gee et al, 1981; Красиков и др. , 1988] нагрузках в условиях эксперимента на животных, а также при ишемии СМеерсоп, 1984; Лемешко и др. , 1989; Би-ленко, 1989] и других нарушениях [Владимиров и др. , 1972;Каган и др. , 1986; Губский, 1989] может быть активация перекисного окисления липидов (ПОЛ;. В то же время, сообщения о роли ПОЛ в реализации повреждающего действия умеренных гипертермии и гипердинамии, в большей' степени характерных для современного промышленного производства, чем предельные нагрузки, малочисленны и противоречивы. Отдельными авторами [Kelvin et al. , 1982] показано значительное увеличение интенсивности свободнсрадикального окисления липидов в тканях животных при непредельных физических нагрузках, тогда как другие исследователи Clovlin et al., 19871 обнаружили ее снижение в аналогичных условиях. Изменение ПОЛ в тканях при сочетанном воздействии на организм физической нагрузки и повышенной температуры окружающего воздуха практически не изучено.
С другой стороны, значение выяснения роли ПОЛ в механизмах повреждающего действия неблагоприятных факторов окружающей среды на организм могло бы состоять в обосновании необходимости разработки и совершенствования соответствующих препаратов антиоксидантного действия. Имеющиеся данные CDillard et al. , 1978; Артамонов и др. , 1982; Микаэлнн и др. , 1989] позволяют предположить, что препараты на основе лекарственных растений, обладакцие антиоксидантними свойствами, могут служить мембранопротекторами в условиях действия факторов, чкп'.еирутцих своОоднорчдикальное окисление
липидов.
На основании вышеизложенного, в настоящей работе представлялось важным исследовать ПОЛ тканей в условиях действия на организм умеренной физической нагрузки и повышенной температуры окружающего воздуха и оценить мембранопротекторное действие некоторых антиоксидантних препаратов.
ІІель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение закономерностей изменения ПОЛ сердца, печени и семенников и его ферментативной регуляции при действии на организм крыс физической нагрузки и повышенной температуры окружающего воэдухз, а также поиск возмогших способов и средств уменьшения свободноради-кального повреждения биомембран на основе природных антиоксидак-тов.
Исходя из цели были определены следующие задачи:
-
Изучить изменение интенсивности ПОЛ и его ферментативной регуляции в сердце, печени и семенниках после острого и субхронического воздействия на организм крыс физической нагрузки, повышенной температуры окружающего воздуха, а также физической нагрузки при повышенной температуре окружающего воздуха.
-
Исследовать уровень ВДА, простагландинов и некоторых гормонов в кроБи здоровых и больных ИБО горнорабочих глубоких угольных шахт.
-
Оценить антиоксидантные и мембранопротекторные свойства препаратов на основе родиолы розовой в условиях экспериментальной ишемии изолированного миокарда.
Научная новизна. Вперєьіе получены данные о выраженной активации ПОЛ и снижении антиоксидантной ферментативной активности семенников при действии на крыс повышенной температуры окружающего воадуха и умеренной физической нагрузки. Активация ПОЛ в семенниках сопровождается снижением их стероидогенной функции как в условиях эксперимента на животных, так у человека в зависимости от условий труда.
В отличии от семенников, в сердце активация ГОЛ и снижение активности антиоксидантной тиол-эависимой системы наблюдалась лишь при однократных физических нагрузках; при длительных, наоборот, показано увеличение антиоксидантной ферментативной активности.
Установлены особености изменения липоперекисного потенциала печени при действии на организм крыс изучаемых условий, выражаю-
щиеся в значительном снижении интенсивности ПОЛ и увеличении ак-активности NADPH-зависимой антиоксидантной ферментативной системы.
Впервые показано, что настойка родиолы розовой при применении in vivo оказывает антиоксидантное и мембранопротекторное действие в условиях экспериментальной ишемии-реперфуэии изолированного сердца.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Физическая нагрузка и повышенная температура окружающего В08духа при остром и субхроническом воздействии на крыс вызывг.ет активацию ПОЛ и уменьшение ферментативной антиоксидантной активности семенников, что сопровождается снижением стероидогеной функции.
-
В сердце и печени при действии на крыс повышенной температуры окружающего воздуха и физической нагрузки изменяется активность антиоксидантных ферментов: после острой физической нагрузки, тем более в условиях повышенной температуры воздуха, в сердце наблюдается преимущественное их снижение, тогда как при субхронической физической нагрузке происходит выраженное повышение активности антиоксидантной ферментной системы в печени и относительно слабое повышение активности некоторых антиоксидантных ферментов в сердце.
-
Настойка родиолы розовой, применяемая in vivo, в значительной мере предотвращает активацию ПОЛ и повревдение сарколеммы
в условиях экспериментальной ишемии-реперфуэии изолированого миокарда.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные в работе данные об изменении липоперекисного потенциала семенников, сердца и печени при действии на крыс повышенной температуры окружающего воздуха и физической нагрузки дают основание предполагать, что активация ЮЛ в этих условиях может являться одним из патогенетических звеньев нарушения репродуктивной функции гонад и развития ишемии миокарда.
Впервые обнаруженный антиоксидантний и противоишемический эффект настойки родиолы розовой позволяет рекомендовать использование соответствующих фармакологических препаратов в качестве профилактического средства при работе в глубоких угольных шахтах и подобных условиях.
Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на J.I Всесоюзном съезде гигиенистов (Львов, 1986), Областной конференции молодых ученых Донецкого медицинского института (Донецк, 1988), Всесоюзном симпозиуме "Проблемы оценки и прогнозирования функционального состояния организма в прикладной физиологии" (Фрунзе,1988), медицинской секции 12 Всемирного конгресса по .охране и безопасности труда в угольной промышленности (Гамбург,1990), Всесоюзной конференции "Труд, экология и здоровье шахтеров" (Донецк,1991), 4 Всесоюзной конференции "Эндокринная система организма и вредные факторы окружающей среды" (Ленинград,1991).
Публикации. Основные положения работы изложены в 7 печатных работах.
Внедрение, Результаты исследований использованы при разработке Методических рекомендаций министерства здравоохранения УСОР "Динамическое наблюдение за состоянием здоровья, экспертиза трудоспособности и реабилитация горнорабочих угольных шахт" (Донецк, 1985; совместно с Кудиновой Т. В., Копытиной Р. А., Черкесовым В. В. и др.), которые внедрены в учреждениях здравоохранения Донецкой области, обслуживающих горнорабочих.
Полученные данные об антиоксидантном и противоишемическом действии настойки родиолы розовой послужили основой для оформления совместно с Лемешко В. В. , Никитченко Ю. В. , Копытиной Р. А. , Черкесовым В. В. ваявки на изобретение по новому применению, препаратов родиолы розовой (приоритетная справка N 4932368/14 от 05.03.91 г.).
Результаты проведенных' исследований использовались в лек-кциях и на практических занятиях для врачей кабинетов функциональной диагностики и профпатологами УССР на курсах повышения квалификации в ДонШШ ГТиГО, в научных исследованиях и учебном процессе кафедры молекулярной и прикладной биофизики и НИИ биологии ХГУ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, главы "Литературный обзор", главы "Материалы и методы", четырех глав "Результаты и обсуждение", заключения, выводов, списка литературы, включающего 219 наименований. Работа изложена на 129 стр., включает 9 рисунков и 17 таблиц. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ