Введение к работе
Актуальность исследования. Природные и антропогенные вещества, представляющие потенциальную опасность здоровью людей, требуют тщательного изучения их воздействия на физиологические и биохимические функции организма. Одним из таких веществ является озон.
Исследование влияния озона на биосистемы актуально по целому ряду причин:
Во-первых, озон имеет чрезвычайно высокую реакционную способность и специфический спектр химических свойств. Благодаря этому он широко применяется в неорганическом синтезе, в текстильной промышленности, в производстве восков.
Во-вторых, токсичность озона усиливается с увеличением его концентрации в атмосфере, которое происходит из-за широкого применения озона в дезинфицирующих целях. Озон обладает бактерицидным, фунгицидным и антивирусным действиями. В связи с этим он широко применяется для очистки сточных вод и подготовки питьевой воды, для дезинфекции воздуха, стерилизации медицинских инструментов, увеличения сроков хранения сельскохозяйственной продукции.
В-третьих, имеются сведения об использовании озона в медицине для лечения различных заболеваний. Однако, наряду с этими данными, в литературе содержится информация о токсическом действии озона на.различные физиологические системы. Известно его повреждающее действие на легочную, эндокринную, сердечно-сосудистую, репродуктивные системы и на кровь. Эти сведения, тем не менее, весьма противоречивы: до конца не изучен механизм действия озона; нет критериев, позволяющих оценивать степень его токсичности; не установлен минимальный порог чувствительности к газу.
В этой связи особого внимания заслуживает изучение влияния озона на кровь, в частности, на ее форменные элементы, из которых наибольший интерес представляют эритроциты.
Эритроциты обладают деформируемостью, то есть способностью проходить через сосуды, диаметр которых меньше их собственного. Помимо этого, эритроциты являются самой многочисленной популяцией клеток в системе крови, определяющих структуру кровотока. Морфо-функциональные изменения эритроцитов сопровождаются нарушением текучести крови, что сказывается на кровоснабжении различных органов и тканей. Совокупность изменений таких показателей крови, как ее вязкость, агрегация эритроцитов, их деформиру-
емость, гематокрит и суспензионная стабильность крови, приводящих к нарушению трансорганного кровотока, называется синдромом гемореологических расстройств (Александрова Н. П., 1987). Бэтой связи проблема озонового влияния на кровь приобретает весьма актуальное значение.
Дель и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование влияния озона на реологические свойства крови.
В соответствии с этим были сформулированы следующие задачи:
изучить влияние озона при различной экспозиции на реологические свойства крови in vitro: а) у практически здоровых людей, б) у крыс;
изучить влияние озона при различной экспозиции на некоторые биохимические показатели крови in vitro: а) у практически здоровых людей, б) у крыс;,
изучить влияние озона на реологические свойства крови in vivo: а) у практически здоровых людей, б) у крыс;
изучить влияние озона на некоторые биохимические показатели крови in vivo: а) у практически здоровых людей, б) у крыс;
выявить характер взаимосвязи между реологическими параметрами крови и некоторыми ее биохимическими показателями, формирующейся под действием озона.
Научная новизна работы. Впервые изучен комплекс гемореологических нарушений, вызванных озоном, в условиях in vitro и in vivo.
Впервые выявлена взаимосвязь между перекисным окислением липидов эритроцитов, их деформируемостью и исходным уровнем суммарной антиоксидантной активности крови.
Определен индивидуальный порог чувствительности к озону. Установлено, что он зависит от исходного уровня суммарной антиоксидантной активности крови.
Научно-теоретическое и практическое значение работы.
Научно-теоретическое значение работы заключается в том, что в ней показано токсическое влияние озона на эритроциты. Механизм его действия реализуется через активацию перекисного окисления липидов крови. Степень гемореологических нарушений коррелирует со временем действия газа. Между перекисным окислением липидов эритроцитов, их деформируемостью и суммарной антиоксидантной активностью крови существует тесная взаимосвязь. Установленные фактические данные представляют теоретический интерес для соответствующих разделов экологической физиологии, биологии и меди-
цины.
Практическое значение работы определяется тем, что установленный индивидуальной порог чувствительности к озону определяется исходным уровнем суммарной антиоксидантной активности крови. Эти данные могут быть использованы в качестве теста для оценки устойчивости организма к токсическому действию окислителей, в том числе озона.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Под действием озона . как в опытах in vitro, так и в опытах in vivo, возникают изменения реологических и некоторых биохимических показателей крови. Степень их изменений зависит от продолжительности действия газа: чем длительнее воздействие, тем изменения более выражены.
-
Гемореологические параметры изменяются под действием озона в зависимости от исходного уровня суммарной антиоксидантной активности крови: чем выше исходная антиоксидантная активность крови, тем ниже степень гемореологических нарушений.
-
Озон активирует перекисное окисление липидов, изменяет мембранную структуру эритроцита и снижает его эластические свойства. Между деформируемостью эритроцитов, перекисным окислением липидов эритроцитов и суммарной антиоксидантной активностью крови существует тесная взаимосвязь.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на VI научно-практической конференции по проблемам физического воспитания учащихся "Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире" (Коломна, 1996), на Первом Российском конгрессе по патофизиологии "Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы." (Москва, 1996), на научной сессии по итогам научно-исследовательской работы МПГУ им. В.И.Ленина (Москва, 1997), на конференции молодых ученых "Системные основы жизнедеятельности" (Москва, 1998).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
Объем и структура диссертации. Материалы диссертация изложены на №2> страницах машинописного текста и состоят из введения, обзора литературы, характеристики материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, ^заключения, выводов. Список цитируемой литературы включает (к-? источника (W. отечественных и /.'> зарубежных). Работа содержит {>. рисунков и І. таблиц.