Медицина /
т.д.),которые при этом становятся доста-
точно мощными переносчиками кислорода к клеткам.Кислородная ем-
кость жидких сред организма при ГБО повышается преимущественно
за счет увеличения растворения в них кислорода.
Способность намного увеличивать кислородную емкость крови
послужила основанием для использования ГБО при таких состояни-
ях,когда гемоглобин полностью или частично исключается из про-
цесса дыхания,т.е. при анемической (массивная кровопотеря) и
токсической (отравление с образованием карбоксигемоглобина и
т.д.)формах гемической гипоксии.
- 6 -
Многие важные стороны применения ГБО связаны с ее способ-
ностью компенсировать метаболические потребности организма в
кислороде при снижении скорости кровотока в целом или в отдель-
ных участках тела.
Наряду с повышением артериального Ро 42 0 ГБО существенно улуч-
шает диффузию кислорода из капилляра к наиболее отдаленным клет-
кам.
Следует остановиться на основных преимуществах ГБО по срав-
нению с кислородной терапией при обычном давлении.
Гипербарическая оксигенация:
1.компенсирует практически любую форму кислородной недостаточ-
ности и прежде всего гипоксию,обусловленную потерей или инакти-
вацией значительной части циркулирующего гемоглобина;
2.существенно удлинняет расстояние эффективной диффузии кисло-
рода в тканях;
3.обеспечивает метаболические потребности тканей при снижении
объемной скороти кровотока;
4.создает определенный резерв кислорода в организме.
При применении ГБО в сложных процессах взаимодействия кис-
лорода и функциональных систем организма просматриваются два ме-
ханизма:
1.ПРЯМОЙ и
2.ОПОСРЕДОВАННЫЙ
Прямое действие гипербарического кислорода можно условно
разделить на :
а)компрессионное (связанное с гипербарией)
б)антигипоксическое (частичное или полное восстановление сни-
женного напряжения кислорода в тканях);
- 7 -
в)гипероксическое (повышение тканевого Ро 42 0 по сравнению с его
нормальным уровнем).
Опосредованное действие избыточной оксигенации заключается
в том,что рефлекторным путем через различные рецепторные образо-
вания может трансформировать престрогуморальнную регуляцию жиз-
ненных процессов на разных уровнях организма в норме и патоло-
гии.Через систему нейрогуморальной регуляции ГБО осуществляет
влияние на биологические процессы,стимулируя или ингибируя мета-
болическую активность различных клеток.
ТОКСИЧНОСТЬ КИСЛОРОДА И ЕГО АКТИВНЫХ ИНТЕРМЕДИАТОРОВ
(смысл ПОЛ)
В последние годы широкое распространение получила свобод-
но-радикальная теория токсического действия кислорода,связываю-
щая повреждающий эффект гипероксии с высокореактивными метаболи-
тами молекулярного кислорода.Молекулярный кислород (диоксиген) в
процессах аэробного метаболизма активируется путем переноса на
него электронов.
В организме существует два типа использования кислорода
клеткой,или два пути окисления,сопряженных с активацией молеку-
лярного кислорода:
1.оксидазный
2.оксигеназный
1.-происходит четырехэлектронное восстановление кислорода с
образованием воды.Таким образом,образуется универсальное биоло-
гическое топливо-АТФ и малотоксичные для клетки вода и углекис-
лота.
2.-происходит прямое присоединение кислорода к органическим
веществам,при этом полного четырехэлектронного восстановления
- 8 -
кислорода не происходит,а наблюдается неполное одноэлектрическое
его восстановление.Появление неспаренного электрона в молекуле
кислорода придает свойства активного радикала, получившего наз-
вание супероксидантного анион-радикала (О 42 5.- 0).
Присутствуя (в норме) в малых концентрациях ( 10 5-12 0-10 5-11 0),
эти радикалы неоказывают повреждающего действия,однако при уве-
личении О 42 5.- 0,складывается ситуация,реально угрожающая нормально-
му протеканию важнейших метаболических реакций,проницаемость
мембран и существованию клетки.Одним из условий,создающих подоб-
ную ситуацию является избыточное насыщение тканей кислородом.В
эксперименте,подобное было получено на крысах,при воздействии
ГБО 1,2 АТА-26-29 часов.
Повреждающее действие (О 42 5.- 0) на ткани реализуется через
инициирование реакций свободнорадикального перекисного окисления
липидов (ПОЛ) в мембранах клеток или клеточных органелл,измене-
ния структуры ДНК,РНК и белков, инактивацию Н-группы тиоловых
ферментов,глютатиона и деградацию макромолекул гиалуроновой
кислоты.
В последние годы установлено,что (О 42 5.- 0)в водных растворах
не очень реактивен.Поэтому скорее всего повреждающий эффект на
ткани оказывает не (О 42 5.- 0),а его высокоактивные производные,такие
как синглетный кислород ( 51 0О 42 0) и гидроокисный радикал (ОН 5.- 0).Эти
высокоактивные радикальные формы кислорода обладают выраженной
способностью реагировать с эндогенными субстратами,образующими
структуры организма,прежде всего с мембранными фосфолипида-
ми,причем один из атомов или вся молекула кислорода включается в
окисляемый субстрат,что характерно для оксигеназного окисления.В
результате таких реакций инициируется ценное свободнорадикальное
- 9 -
окисление липидов,в ходе которого образуются перекисные соедине-
ния.Отсюда этот процесс в целом получил название перекисное
окисление липидов (ПОЛ).
Выделяют следующие механизмы для для продуктов ПОЛ в био-
мембранах:
1."разрыхление "гидрофобной области липидного биослоя мемб-
ран;
2.разрушение веществ,обладающих антиоксидантной активностью
(витаминов,стеридных гормонов,убихинона) и снижение концентрации
тиолов в клетке,
3.образование перекисных кластеров,являющихся каналами про-
ницаемости для ионов Са" (и др.)-----ведет к возникновению из-
бытка Са" в клетках-----повреждающее действие на сердце;
4.изменение функциональных свойств белков,входящих в состав
мембран и мембраносвязывающих ферментов и рецепторов (от их ак-
тивации до полного ингибирования);и др.механизмы.
Общий вывод:
Отдавая должное важной роли ПОЛ в патологии биомембран,сле-
дует указать и на то,что и активные формы кислорода могут оказы-
вать деструктивное воздействие на клетки посредством,например,
инактивации SH-групп ферментов и взаимодействия ДНК и гиалуроно-
вой кислотой.Свободные радикалы,О 42 5.- 0 и 51 0О 42 0 могут прямо атаковать
мембранные белки,вызывая их конформационные изменения и деграда-
цию,что нарушает структуру и функцию белковолипидных комплексов
мембран и связанных с ними ферментных ансамблей.Все это вызывает
большие нарушения функциональных свойств ферментов,бел-
ков,РНК,ДНК,а также повреждения мембран митохондрий,саркоплазма-
тичесой сети и лизосом,деградацию полирибосом и угнетение синте-
- 10 -
за белков,что сопровождается угнетением окислительного фосфоре-
лирования,высвобождением аутомических ферментов,глубокими расс-
тройствами функции и гибелью клетки.
АНТИОКСИДАНТНАЯ ЗАЩИТА
Систему защиты можно разделить на :
1.физиологическую
2.биохимическую
К физиологической относят:
1)наличие каскада уровней РО 42 0,понижающегося от альвеол
к клеткам;
2)уменьшение локального кровообращения в тканях при
увеличение РО 42 0 в крови;
3)наличие дистанции и высокого сродства цитохромокси-
дазы к кислороду.
К биохимической относят:
1)строго определенная ориентация липидов в белково-ли-
пидных комплексах и большая плотность упаковки ненасыщенных жир-
ных кислот в фосфорелирующих мембранах,затрудняющая доступ у ним
кислорода и его активных форм;
2)наличие системы ферментов,ответственных за разруше-
ние активных форм кислорода