CC BY
60
ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ВЫСОКИХ ДОЗ
ГАЗООБРАЗНОГО ОКСИДА АЗОТА IX \TTRO
А.К. Млртусевпч, А.Г. Соловьева, С.П. Перетягпн, А.Д. Плеханова
ФГБУ «.ITpi ¡волжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России
ФГБОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» Abstract
The aim of this work is complex estimation of nitric oxide action on whole blood of healthy people. We tested reaction of whole human blood (n=14) on processing \vith NO-contained cold plasma. We executed of direct sparging of blood samples by gaseous flow with NO m special plant. NO-contained cold plasma generated by apparatus «Plazon» (Russia). We modeled typical conditions of gaseous flow action with NO concentration S00 mcg.'l. Middle рог\ег of gas flow was used. Blood sparging time was 2 nun., exposition time - 3 mm. Every blood sample volume was 5 ml. We tested lactate dehydrogenase activity in direct and reverse reactions, aldehyde dehydrogenase and superoxide dismutase activity, total protein and lactate level, acid-base balance and blood gases partial pressure. For integral assessment of energy metabolism changes number of derivative parameters (coefficients of energy reaction balance and substrate provision) were used. Two series of experiments are executed for estimation of reactive oxygen species (R.OS) presence m gas phase (from «Plazon») and in 0,9% sodium chloride solution, processed by this gas products. It was stated, that there are 350-600 mcg-'l of ROi> in gas flow, generating by «Plazon». At this gas salvation in sodium chloride solution ROS level was over 10 mg.'l. saving during 10 minits. Our experiments shown, that whole human blood processing with gas flow NO-contained (NO concentration - 300 mcg-'l) causes strong changes of its physical and chemical parameters. This exposure leads to inhibition of erythrocytes energy metabolism, decreasmg of plasma antioxidant reserves, moderate ionic disorders and of acid-base misbalance in blood samples in vitro.
Key words: nitric oxide, blood, energy metabolism, acid-base balance, lactate dehydrogenase
Изучена реакция цельной крови здоровых доноров (п=14) на её обработку NO-c о держащей холодной плазмой, полученной с помощью аппарата «Плазон». В образцах кровн оценивали активность лактатдегипрогеназы в прямой н обратной реакциях, альдегиддегидрогеназы и суперокснддисмутазы. уровень общего белка, концентрацию лакгата, показатели кислотно-щелочного равновесия н парциальное давление газов крови. С целью интегральной оценки сдвигов энергетического метаболизма использовали ряд производных параметров (коэффициент баланса энергетических реакций, коэффициент субстратного обеспечения). Также проведено 2 серии экспериментов, направленных на уточнение наличия активных
форм кислорода в газовой фазе, генерируемой аппаратом «Плазон», н в физиологическом растворе при его барботаже NO-содержащей холодной плазмой. Установлено, что в газовом потоке, генерируемом медицинским аппаратом МО-терапии «Плззон», определяется наличие активных форм кислорода е концентрации 350-600 мкг.'л. При растворении газового потока в 0.9°<а растворе хлорида нагрия в нем обнаруживается и сохраняется более чем 10 минут концентрация АФК на порядок выше регистрируемой в газовой фазе. Показано. что обработка цельной крови человека NO-содержащнм газовых потоком (концентрация оксида аз ora - SOO ppm, расстояние от сопла аппарата - 10 см.) приводит к существенным изменениям фнзнко-химических показателен крови. Наблюдается ингибированне энергетического метаболизма. снижение ангноксидантных резервов плазмы, развитие ионного дисбаланса и нарушения кислотно-щелочного равновесия в образцах крови in vitro.
Ключевые слова: окснл азога. кровь, энергетический метаболизм, параметры кислотно-щелочного равновесия, лакгагдегидрогеназа
NO - токсичный газ. способный выступать в бносистемах как свободный радикал, имеющий короткий период полужнзнн (4 с.) н легко подвергающийся различным химическим трансформациям. Он непрерывно продуцируется в организме человека и животных ферментным и неферментным путями, оказывая ключевое воздействие на целый ряд принципиально различных физиологических и патологических процессов.
Раскрытие многочисленных биологических эффектов моноокснда азота (NO) послужило импульсом для «биологической революции», связанной с открытием и изучением его многогранной роли в биологических процессах [2, 5. 7. 13, 19]. Следствием этого стало признание журналом «Science» в 1992 г. NO «молекулой года» и получение учеными из США R.F. Furchgott. L.J. Ignario и F. Murad Нобелевской премии в области физиологии и медицины за выяснение роли оксида азота в функционировании живого организма [5]. Следует огметить, что в последнее десятилетие число работ в данной отрасли науки растет лавинообразно [4. 5. 9. 13. 19-21].
Современный уровень знаний о бномодуляторнон активности данного соединения позволяет разрабатывать медицинские технологии, основанные на применении экзогенного NO или стимуляции эндогенного синтеза последнего [9. 12. 13. 20]. Так. лечебная эффективность экзогенного ХО. применяемого наружно, заключается в нормализации мнкроциркуляцнн за счет вазодилатации. ангнагрегантного и антикоагулянтного действия оксида азота: собственном н опосредованном пероксинитритом (образующимся в тканях при взаимодействии NO с суперокс ил -анионом) бактерицидном действии: индукции фагоцитоза бактерии нентрофнламн и макрофагами: активации антиоксндантной защиты: улучшении нервной проводимости (нейротрансмнсснн): регуляции специфического и неспецнфического иммунитета; прямой индукции пролиферации фибробласгов. роста сосудов, синтеза коллагена, образован™ и созревания грануляционной ткани, пролиферации эпителия: регуляции апоптоза и
предотвращении патологического рубцевания [2. 22]. Согласно данным многочисленных экспериментальных и клинических исследований, эти и другие эффекты могут быть достигнуты с помощью инновационного медицинского аппарата «Плаз он», генерирующего плазму, насыщенную монооксидом азота в фиксированной концентрации [9. 12. 13. 20].
Рассматривая эффекты NO-тер апнн. проводимой с помошью аппарата «Плазон», следует выделить два основных активных компонентов плазменного потока, генерируемого этим аппаратом - моноокснд азота, обладающий различной биологической активностью, н саму холодную плазму. Согласно данным последних десятилетий, последняя не инертна в отношении биологических объектов [8-12]. В частности, установлено, что она способна приводить к уничтожению микроорганизмов на различных поверхностях [8-10], хирургических инструментах [11] и даже на бумажных конвертах [12]. С другой стороны, применение холодной плазмы может быть дополнительным методом оптимизации течения раневого процесса [10. 13. 14].
В связи с эгнм целью данной работы служили оценка действия газового потока монооксида азота (МО) на цельную кровь здоровых доноров уточнение наличия в. генерируемом МО-синтезатором, активных форм кислорода.
Материал и методы исследования Для получения холодной плазмы, обогащенной оксидом азота, применяли аппарат «Плазон» (МГТУ им. Н.Э. Баумана, Россия). При использовании аппарата «Плазон» лечебное воздействие осуществляется путем подвода к биологическим тканям газовых потоков различной температуры (от 4000еС до температуры окружающей среды), но с неизменным содержанием в потоке оксида азота (II). Достигается это путем принудительного прокачивания атмосферного воздуха через рабочий орган аппарата - манипулятор. С технической точки зрения все манипуляторы аппарата «Плазон>> являются генераторами плазмы постоянного тока, выполненными по линейной трехэлектродной схеме [22]. Гамму цепных н разветвленных, обратимых плазмохимических реакций. приводящих к образованию NO. можно выразить одной химической формулой:
Nj - О; 2NO - 1 SO.9 кДж Проведено 2 серии экспериментов, направленных на уточнение наличия активных форм кислорода в газовой фазе, генерируемой аппаратом «Плазон», н в физиологическом растворе (0,9% растворе хлорида натрия) при его барботаже NO-содержащей холодной плазмой.
В первой серии экспериментов с целью исследования продуктов, содержащихся в газовой фазе, использовали аппарат для измерения концентрации озона НКО-50 (Киров, Россия) прн длине волны 254 нм.. непосредственно присоединяя наконечник «Плазон а» к трассе озонометра. Изучали состав продуктов газовой фазы, генерируемой аппаратом на минимальной, средней и максимальной мощности, продувая ее через измеритель концентрации озона. С учетом того, что в выбранных условиях эксперимента (фиксированное нами расстояние от сопла аппарата) концентрация оксида азота в газовом потоке составляет 300 мкг- л. проводили сопоставление результатов измерения с данными.
полученными для озоно-кнслородной смеси (применяли озонатор «Медозонс-БМ>:>, Россия) с концентрацией озона на выходе из аппарата 600 мкг/л.
Во второй серии исследовании осуществляли прямой барботаж 0.9°<d раствора хлорида натрия N0-содержащей холодной плазмой в течение 3 минут, получаемой при трех указ энных режимах мощности аппарата. Непосредственно по завершении оарботажа измеряли оптическую плотность раствора прн длине волны 254 нг.1. на аппарате ИКОЖ-5 (Киров. Россия), предназначенном для оценки концентрации озона в растворах. В плазме, которой барбогнрнровалн физиологический раствор, с помошью полимерного переходника создавали действующую концентрацию оксида азота 800 мкг/л (расстояние от сопла аппарата 10 см.). Результаты измерений сопоставляли с данными, полученными для трехминутного барботажа аналогичного объема 0,9% раствора хлорида натрия озоно-киспородной смесью (концентрация озона на выходе нз аппарата 600 мкг/л).
Вторая серия экспериментов дополнительно включала исследование динамики концентрации АФК в физиологическом растворе на протяжении 10 минут с момента завершения барботажа. Регистрацию уровня АФК производили ежеминутно в течение всего указанного периода.
Каждую из этих серий экспериментов, включавшую по 5 исследований, воспроизводили по 3 раза.
В третьей (биологической) серии экспериментов изучен характер реакции цельной консервированной крови (п=14) на воздействие холодной плазмы, насыщенной оксидом азота. Образцы кровн получены от здоровых доноров. Для этого производили непосредственный барботаж образцов кровн (5 мл) газообразным агентом в течение 2 минут. Генерацию холодной плазмы, насыщенной оксидом азота (концентрация в газовом потоке в выбранных условиях - 300 ррш) осуществляли с помощью аппарата «Плазон» (Россия). На основании этого в кровн создавали концентрацию ХО. равную 107 мкмоль.'л. Экспозиция после воздействия составляла 3 минуты. Контролем выступат образец, на который не оказывали никаких воздействий. Эксперимент повторяли десятикратно.
В донорской консервированной кровн спекгрофотометрическим методом определяли активность пактатдегндрогеназы (ЛДГ) в прямой и обратной реакциях по методу Г.А. Кочетова (1980), альдегиддегидрогеназы (АлДГ) - по методу Б.М. Кершенгольца, Е.В. Серкннои (1931). Активность супероксндднсмутазы (СОЛ) оценивали по Т.В. Сироте (1999). Содержание белка уточняли по модифицированному метод}7 Лоурн.
Уровень лактата в плазме крови и эритроцитах определяли с помошью анализатора SuperGL Ambulance. Показатели кислотно-щелочного равновесия н парциальное давление газов кровн устанавливали с помощью автоматического анализатора ABL-77.
С целью интегральной оценки сдвигов энергетического метаболизма использовали ряд производных параметров (коэффициент баланса энергетических реакций [КБЭР]. коэффициент субстратного обеспечения [КСО]) [29].
Полученные данные были обработаны в программном пакете Statistic а 6.0. С: учетом характера распределения признака для оценки статистической значимости различий применяли U-критернн Манна-Уитнн.
Результаты эксперимента В первой сернн экспериментов промежуточной целью являлось измерение уровня активных форм кислорода в составе газообразных продуктов, синтезируемых аппаратом <<Плазон». С учетом того, что фиксированная разработчиками концентрация КО в газовом потоке данного прибора (вне зависимости от применяемой мощности аппарата) составляет 800 мкг/л, результат измерения сопоставляли с данными, зарегистрированными на выходе из озонатора при заданной концентрации озона 600 мкг/л.
Установлено, что при всех трех режимах работы аппарата «Плазон» в газовом потоке определялось присутствие АФК. регистрируемых при длине волны 254 нм. к которым прежде всего относится озон. Концентрация данных АФК в газовом потоке составляла 350-600 мкг/л в зависимости от применяемой мощности прибора (рис. 1), в связи с чем в качестве контроля использовали озоно-кнслородную смесь, исходно содержащую 600 мкг/л озона. Наиболее близким к контрольному уровню он оказался при минимальной мощности аппарата (р:;:0.05). тогда как прн использовании средней и максимальной мощности уровень АФК был значимо ниже контрольного (полученного для озоно-киспородной смеси; р<0,05), но также регистрировался на достаточно высоких цифрах (300-400 мкг.-л). На этом основании можно предположить, что в составе газовой смесн. генерируемой «Плазоном», присутствуют активные формы кислорода, к которым, в частности, относится и озон.
0,6 0:5 0.4
-в 0.5
0.2 0.1
NO-ХПшю
NOOOI папа
КО-ХП шк
Рис. 1. Уровень активных форм кислорода в газовой фазе прн использовании озонатора (обозначение - «озон») и генератора NO-содержащей холодной плазмы (NO-ХП) при минимальной (<:<iiun>>). средней ({<norm>>) и максимальной (<<тах»)
мощностях работы прибора
Вторая серия экспериментов была направлена на регистрацию уровня АФК при растворении газообразных продуктов, синтезируемых аппаратом <:<Плазон>>. в 0.9% растворе хлорида натрия. Контролем, как и е первой серии экспериментов, служило растворение озоно-кислородной смеси (концентрация на выходе из озонатора 600 мкг/л). Обнаружено, что при растворении продуктов., генерируемых установкой «Плазон», уровень АФК в растворе оказывается на порядок выше, чем в газовой фазе, практически достигая 9 мг/л (рис. 2). Следует отметить, что в данном случае мощность аппарата незначительно влияет на уровень АФК. хотя обнаруженная в газовой фазе обратная зависимость между этими параметрами просматривается на уровне тенденции (р<0,1 для минимальной и максимальной мощности прибора).
КО-ХП шш
КО-ХП üdih
КО-ХП
Рис. 2. Уровень активных форм кислорода в 0,9% растворе хлорида натрня при использовании озонатора (обозначение - «озон>>) и генератора МО-со держащей холодной плазмы (КО-ХП) при минимальной («пил»)- средней («погш») и максимальной («шах ») мощностях работы прибора
В то же время растворение озоно-кислородной смеси протекает согласно известным закономерностям [1. 8. 10, 12. 14]: определяемая в растворе концентрация АФК после барботажа озоном составляет примерно 0,2-0.25 от измеренной в газовой фазе. В нашем эксперименте концентрация АФК в физиологическом растворе после барботнрования озоном определялась на уровне 120-140 мкг/л. Таким образом, растворение исследуемых продуктов газовой фа.зы, синтезируемой установкой Шла зон», обеспечивает генерацию новых (по отношению к имеющимся в газовой фазе) АФК в растворе, регистрируемых при используемой длине волны.
Обработка изолированной крови потоком N0. генерируемым аппаратом «Плазою>. существенно изменяла параметры большинства изученных ферментных систем крови (рис. 3). В частности, наблюдалось статистически значимое снижение активности ЛДГ в прямой реакции (на 39 и 15% соответственно: р<0,05)
на фоне повышения активности последнего энзима в обратной реакции (на 36%: р<0,05), косвенно свидетельствующее о снижении энергетических ресурсов эритроцитов. К адаптивным N0-индуцированным изменениям следует также отнести выраженное снижение активности одного из основных компонентов ферментного звена антиоксндантной системы крови - супероксиддисмутазы (СОЛ) (на 39% относительно контрольного уровня: р<0.05). С учетом того, что действие на биологическую среду7 холодной плазмы и N0 сопряжено с типерпродукцней в ней свободных радикалов [5. 10. 22-24], снижение активности С'ОД может приводить ко многим негативным последствиям, обусловленных действием на кровь этих радикалов.
во
50
з:
10
□ ЕОВТрОПЪ
□ обрайатваЖ)
ЛДГар
ЛДГсф
АцЦГ
coq
Рис. 3. Влияние газообразного оксида азота на активность ферментных систем крови (ЛДГпр н ЛДГобр - прямая н обратная реакции лактатдегидрогеназы соответственно. АлДГ - альдегиддегндрогеназа, СОД - суперокснддисмутаза) Интересно, что обработка кровн монооксидом азота практически не оказывала влияния на активность альлегнддегндрогеназы.
ХО-зависимые метаболические перестройки, в частности приводящие к нарушению физиологического функционирования ЛДГ в эритроцитах со смещением в сторону активации обратной реакции обуславливают разнонаправленную динамику концентрации лактата в плазме и эритроцитах. Так, в первом биообъекте (плазме кровн) регистрировали минимальное снижение содержания исследуемого метаболита (на 6%), тогда как во втором - четкую тенденцию к нарастанию (на 11%: р::С.05). С наших позиций, выявленные сдвнгн активности ЛДГ н лактата эритроцитов могут рассматриваться как предпосылки гнпоксического состояния, смоделированного in vitro при действии высоких доз оксида азота на цельную кровь здоровых людей.
□ :-:оЕтрс Л]
□ абработааЧО
лБЭР
:-ссо
Рис. 4. Влияние оораооткн крови оксидом азота на производные показатели
энергетического метаболизма
Для комплексной оценки энергетического метаболизма эритроцитов мы применяли два производных коэффициента. включающие активность лактатдегндрогеназы в прямой и обратной реакции и уровень лактата в изучаемых клетках крови. Установлено, что обработка биологической жидкости оксидом азота приводит к снижению обоих коэффициентов (рис. 4). Так, коэффициент баланса энергетических реакций (КБЭР) снижался в 3.5 раза относительно контрольного образца (р<0,05), а коэффициент субстратного обеспечен™ (КСО) был ниже контрольных значений в 1.6 раза (р-^0,05). Эти сдвиги демонстрируют наличие выраженного энергодефнцита. формирующегося в кровн под влиянием её барботажа N0-содержащим газовым потоком. С учетом того, что уровень лактата в эритроцитах снижается умеренно, можно предположить, что основным механизмом наблюдающихся псевдопипоксических явлений выступают нарушения функционирования лактатдегилрогеназы (смещение баланса между ее активностью в прямой и обратной реакциях. Эта гипотеза полностью подтверждается более выраженным нарастанием КБЭР по сравнению с динамикой КСО под влиянием обработки крови оксидом азота.
Представляют также интерес данные, касающиеся динамики парциального давления углекислого газа и кислорода в кровн при ее обработке газовым потоком, генерируемым аппаратом «Плазон» (рис. 5). Выявленные изменение активности ЛДГ в прямой и обратной реакциях и нарастание уровня лактата в эритроцитах, указывающие на формирование энергодефицита, предположительно должны были сочетаться с падением парциального давления кислорода в кровн. однако нами зарегистрирована противоположная тенденция - увеличение значения данного показателя на Ю7°-Ь. Подобная картина, по нашему мнению.
связана не с самим оксидом азота, а с особенностями «носителя» газовой фазы -холодной плазмы, которая содержит в себе значительное количество молекулярного кислорода е метастабнльном состоянии н атомарного кислорода [30-32]. Растворение последних и обеспечивало наблюдаемый в эксперименте эффект гиперокснгенации. сочетающейся со снижением парциального давления углекислого газа.
430 350 300
зоо 150 100 50
□ зсав^:^. J
□ Göpi6oiK2 КО
рсо:
рОЗ
Рис. 5. Парциальное давление кислорода и углекислого газа в крови при ее
обработке оксидом азота
Установлено, что обработка крови газообразным ХО приводило к минимальному закислению среды (ДрН=-0.0£). снижению уровня биокарбонатов плазмы (на 44% относительно исходного уровня: р<0,05) и повышению уровня калия в ней (ДК~=0.43 ммоль/л). Важно подчеркнуть, что прн обработке образцов цельной крови монооксндом азота визуально наблюдается эффект «потемнения», который может быть обусловлен меттемоглобинообразованием.
Обсуждение результатов Разработчиками аппарата «Плаз он» постулируется преимущественный синтез в газовом потоке смеси оксидов азота, прежде всего содержащих азот в степенях окисления II и IV. Это связано с тем. что молекула оксида азота обладает активным окислительным потенциалом и в воздушной среде вступает в реакцию с молекулярным кислородом с образованием химически устойчивого соединения -двуокиси азота (N0;.), которая вследствие этого облнгатно будет присутствовать в ХО-с о держащем газовом потоке. Именно наличие двуокиси азота в газовом потоке «Плазона» вызывает заметное полкисленне водных растворов, в которые поступает этот поток. Это подкисление обусловлено гидролизом N0; по реакции 2ХО] - Н:0 —> НХО: - НХО-. приводящим к накоплению в среде указанных
кислот. Для предотвращения этого эффекта рекомендуется пропускать газовый поток из «Плазона» через раствор крепкой щёлочи.
Полученные нами экспериментальные данные позволяют предположить наличие в N0-содержащем газовом потоке, генерируемом «Плазоном». дополнительных компонентов - активных форм кислорода, среди которых наиболее представлен озон. В соответствии с результатами проведенных экспериментов, можно сформулировать следующие закономерности:
L В газовом потоке, генерируемом медицинским аппаратом NO-терапии ч Плаз он», определяется наличие активных форм кислорода в концентрации 350600 мкг.-'л. что сопоставимо с уровнем, регистрируемым для озоно-кислородной смеси с содержанием озона 600 мкг.-'л. При этом наблюдается обратная зависимость между применяемой мощностью прибора и содержанием активных форм кислорода в газовом потоке.
2. При растворении данного газового потока в 0.9°<d растворе хлорида натрия обнаруживаемая в нем концентрация АФК на порядок выше регистрируемой в газовой фазе. Это свидетельствует об индуцированном барботажем образовании в физиологическом растворе значительного количества АФК
3. После барботнровання физиологического раствора изучаемым газовым потоком содержание АФК. оцениваемое при длине волны 254 нм. сохраняется на постоянном уровне на протяжении не менее 10 минут.
Полученные данные позволяют предположить, что биологические эффекты, наблюдаемые при проведении NO-терапии холодной плазмой, генерируемой аппаратом «Плазон», частично могут быть связаны с присутствием в газовом потоке различных активных форм кислорода. На основании сведений литературы можно предположить, что к их числу относятся перекись водорода, некоторые количества синглегного кислорода н др. [1.3. 11. 14. 16]. С учетом того. что. по данным В.В. Лунина с соавт. (1996). а также Ю.В. Филиппова с соавт. (1992), генерация озона может быть осуществлена в плазмохнмнческом реакторе, конструктивно сходном с реализованным в манипуляторе аппарата <{Плазон» [14, 17]. результаты наших экспериментов имеют достаточное теоретико-экс периментальное обоснование.
В. Д. Зннченко с соавт. (2005) считают, что при озонировании физиологического раствора образуются достаточно устойчивые соединения озона н хлорида натрия, имеющие максимум поглощения при длине волны 212 нм. [8]. По мнению В.А. Кудрявцева с соавт. (2005, 2007). спектр данных «вторичных окислителей» представлен перекисью водорода и гипохлорнтом натрия [10. 11]. а. с позиций Г.А. Боярннова и A.C. Гордецова (2000). - и гидрокснльным радикалом [1]. Таким образом, газовый поток, генерируемый аппаратом «Плазон». включает, помимо оксида азота как основного продукта ппазмохимнческой реакции, широкий спектр разнородных активных форм кислорода, превалирующим среди которых в газовой фазе является озон. Растворение данного газового потока приводит к индукции дополнительных АФК в растворе, причем некоторые их них относительно стабильны. Эти данные потенциально свидетельствуют о полнкомпонентности состава АФК газового потока, генерируемого аппаратом «Плазон», т. к. согласно установленным ранее, в частности Г.А. Бояриновым и
A.C. Гордецовым (2000). В.А. Кудрявцевым с соавт. (2007). закономерностям процессов, протекающим в водных растворах, концентрация озона в последних экспоненциально падает [1. 11]. Данное обстоятельство демонстрирует присутствие в изучаемом газовом потоке как озона, гак и неозонных АФК.
Особое внимание следует уделить появлению в растворе перекиси водорода, обусловленному способностью «Плазона» продуцировать не только оксиды азота, но и озон. Перекись водорода, реагируя с монооксидом азота, даёт перексинитрнг, чрезвычайно токсическое соединение, которое может быть полезным как антисептическое средство, но чрезвычайно нежелательно при использовании моноокснда азота в газовом потоке <:<Птазона» как регулятора разнообразных физиологических процессов. Кроме того, взаимодействие перекиси водорода с примесью двухвалентного железа в водной среде может заметно инициировать появление активного иона гидрокснпа, как правило, оказывающего отрицательное действие на различные метаболические процессы.
В целом, мы считаем, что данная дополнительная характеристика NO-терапии холодной плазмой способна явиться триггером некоторых клинических эффектов, а ее учет важен в плане расшифровки саногенегнческого действия последней. Так. часть локальных эффектов, создаваемых аппаратом «Плазон» в биологических тканях m vivo, может быть связана с наличием в газовом потоке озона. Это обосновывает целесообразность более подробного рассмотрения обнаруженных закономерностей на различных биологических моделях.
Обработка цельной крови здоровых доноров холодной плазмой, содержащей высокие концентрации оксида азота, приводит к изменению ряда показателей энергетического метаболизма, ионного состава и кислотно-щелочного равновесия в биологическом субстрате. Кроме того, обработка крови газообразным NO в использованном режиме, оказывая преимущественное влияние на состояние эритроцитов, демонстрирует признаки метгемоглобинообразования. Приведенные результаты дают основание предположить, что указанная концентрация оксида азота является слишком высокой для изучаемой биосистемы. Эти данные позволяют предположить, что для оптимального воздействия NO на биологические жидкости более предпочтительным по сравнению с непосредственным барботажем крови этим агентом представляется введение NO в депонированной форме (например, в виде динитрознльных комплексов железа [3, 4]) или значительное снижение концентрации оксида азота в газовом потоке.
Действительно, как показали опыты с воздействием этих комплексов на кожные раны у животных, ДНКЖ с глутагноном или цнсгеином при их однократном введении в рану в дозе 5 мкм в первые два дня после нанесен™ раны увеличивали объём гранулоцнтов в ране на 4-ый день в 3-4 раза более эффективно, чем это происходило естественным путём у контрольных животных [34]. Не исключено, что это повышение обеспечивалось способностью ДНКЖ выступать в качестве перехватчиков ионов супер оксида [35]. что увеличивало уровень NO в ткани, как поступающего нз ДНКЖ. так и продуцируемого в тканях раны различными NO-синат азами.
Как показали результаты испытаний ДНКЖ на здоровых добровольцах [4], эти комплексы при их внутривенном введении не вызывали заметного изменен™
различных показателей крови у этих пациентов. В настоящее время производится уточнения характера их влияния на кровн человека in vino, что является целью дальнейших изысканий.
Се п со к литературы
1. Ванин А.Ф. Оксид азота в биомелнцннскнх исследованиях // Вестник Российской Академии медицинских наук, 2000. №4, С. 3-5.
2. Ванин А.Ф.. Писаренко О. И.. С ту лиева И.М. и соавт. Действие динигрозильного комплекса железа на метаболизм и клеточные мембраны ншемизированного сердца крысы // Кардиология. 2009. №12, С. 43-49.
3. Владимиров Ю.А., Проскурина Е.В. Свободные радикалы и клеточная хемилюминесценцня ■■ Успехи биологической химии. 2009. 49ц С. 341-3S5.
4. Граник В.Г.. Григорьев Н.Б. Оксид азота (NO). Новый путь к поиску лекарств. М.: Вузовская книга. 2004. 360 с.
5. Ефименко H.A.. Хрупкнн В.И.. Марахоннч Л.А. и соавт. Воздушно-плазменные потоки и NO-терапия - новая технология в клинической практике военных лечебно-профилактических учреждений // Военно-медицинский журнал. 2005. Лв5, С. 51-54.
6. Зинченко В.Д. и соавт. О динамике насыщения озоном водных растворов хлористого натрия // Нижегородский медицинский журнал, 2005. Прнл. Озонотерапня, С. 41-42.
7. Карелии В.И.. Буранов (Т.Н.. Пименов O.A. с соавт. Плазмохнмическая установка для N0-терапии /У Мелналь. 2013. №4. С. 46.
S. КостюкВ.А.. Потаповнч А.И. Бнорадикалы и биоангноксиданты. Минск: БГУ. 2004. 174 с.
9. Лапитан Д.Г. и соавт. Медико-физические аспекты стимуляции микроцнркуляции крови оксидом азота при лечении заболеваний ЛОР-органов // Медицинская физика 2012, №1. С. 61-6S.
10. Липатов К.В.. Сопромадзе М.А., Шехтер А.Б. и соавт. Применение газового потока, содержащего оксид азота (N0-терапия) в комплексном лечении гнойных ран /V Хирургия, 2002. \°2, С. 41-43.
11. Мартусевич А.К., Перетягнн С.П., Ванин А.Ф. Исследование продуктов от терапевтического аппарата для получения NO-содержащей холодной плазмы // Медицинская физика. - 2012. - №4. - С. S0-S6.
12. Марцевич С.Ю. Современные взгляды на терапию нитратамн больных ншемической болезнью сердца /У Сердце. 2003. Т. 8. №2. С. S3-90.
13. Миронова И.Г., Антнпов A.B. Влияние озона на химическую структуру физиологического раствора ■■ Нижегородский медицинский журнал, 199S. №1. С. 24-27.
14. Островский В.Н.. Никнтюк С.М., Кирнчук В.Ф.. Креницкий А.П. и др. Комплексное лечение ожоговых ран терагерцовымн волнами молекулярного спектра оксида азота У/ Бномедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2004. -№ 11.-С. 55-61.
EnopiHHKLUBi H AHiHOKCHjaHTbi 2014 TOM 1, №1
15. Martusevich A.K., Peretyagm S.P.. Soloveva A.G.. Vamn A.F. Estimation of some molecular effects of gaseous nitrogen oxide on human blood m vitro !! Biophysics. 2013. Vol. 58, N5. P. 689-692.
16. Martusevich A.K., Soloveva A.G.. Peretyagm S.P., Vanin A.F. Action of gaseous mtnc oxide on some physical and chemical parameters of human blood samples !! J. Biomedical Science and Engineering. 2014. Vol. 7. №9. P. 675-681.
17. Mayer B., Beretta M. The enigma of nitroglycerin bioactivation and nitrate tolerance: news, views and troubles // British Journal of Pharmacology. 2008. Vol. 155. P. 170-184.
13. Murad F. The role of nitric oxide in modulating guanylyl cyclase // Neurotransmissions, 1594. 10. P. 1-4.
19. Nitric Oxide. Basic Research and Clinical Application ■■ Ed. R.J. Gryglewsky, P. Minuz. Amsterdam; Berhn: Oxford: Tokyo: Washington: IOS Press. DC, 2001.
20. Shekhter A.B., Serezhenkov. V.A.. Rudenko. T.G. et al. Beneficial effect of gaseous nitric oxide on the healing of skin wounds ■■ Nitric oxide. 2005, 12, P. 210-219.
21. Stamler J.S., Singel D.J.. Loscalso J. Biochemistry of nitric oxide and its redox-activated forms// Science. 1992. Vol. 253. P. 1898-1902.
22. van der Yliet A... Eiserich J.P.. Hallnvell B., Cross C.E. Formation of reactive nitrogen species during peroxidase-catalyzed oxidation of nitrite. A potential additional mechanism of nitric oxide-dependent toxicitv // J. Biol. Chem., 1997. 272. P. 76177625.
23. van Faassen E., Vanin A.F. (Eds.) Radicals for Tife: The Various forms of Nitric Oxide. Elsevier. Amsterdam, 2007.
