УДК: 614.72+616.24+577.1

ЗМІНИ ПОВЕРХНЕВОАКТИВНИХ РЕЧОВИН ЛЕГЕНІВ ЩУРІВ ПРИ ДІЇ ДІОКСИДА СІРКИ І ЛІКУВАННІ ЛІПИНОМ

В.І. Шестаков, к. м. н., Ю.М. Максимов, проф.

Буковинська державна медична академія
Інститут фармакології та токсикології АМН України

В теперішній час на території України склалась несприятлива екологічна обстановка. За останні 25 років на 30 % збільшилась площа грунтів з підвищеною кислотністю. За останні 5 років усіма джерелами забруднення в повітряний простір було викинуто більше 100 млн.тон шкідливих речовин, з них на долю сірчистого газу припадає 60,2 % [2, 10, 11, 14]. Тому вивчення дії цього газу на організм є актуальним завданням токсикології.

Метою нашої роботи було визначити в експерименті вплив діоксида сірки на поверхневоактивні речовини сурфактантної системи легенів та дослідити лікувальні властивості ліпину (природній фосфатидилхолін).

Інгаляційну інтоксикацію діоксидом сірки (ДС) відтворювали у затравочній камері у відповідності з описаною у літературі моделлю [7, 8].

Дослідження проведені на білих щурах лінії Вістар з гострою формою отруєння. Тварини були розподілені на 6 груп: 1 група була контролем (інтактні тварини); тварин 2 та 3 груп піддавали інгаляційній дії ДС у концентрації 0,05 чи 0,5 мг/м³ на протязі 4 год; 4, 5 та 6 групу склали отруєні ДС тварини, яких лікували ліпином одноразово, відповідно через 5 хв, 24 год і 7 діб після дії ДС. В кожній групі було по 10 щурів.

Ліпин розпилювали у камері за допомогою ультразвукового інгалятора "ТИR- ИSI-70" на протязі 30 хв з розрахунку 10–15 мг/кг маси тіла тварини.

Через 1 год після лікування ліпином тварин умертвляли за допомогою натрію тіопентилу.

Поверхневоактивні речовини легенів отримували за допомогою змивів та вивчали модифікованим методом Вільгельма-Люнгмера [3, 6].

Отримані результати свідчать, що сірчистий газ викликає підвищення поверхневого натягу змивів поверхневоактивних речовин легенів (ПАРл).

Ці дані погоджуються з роботами, які вказують, що дія різних полютантів супроводжується зниженням поверхневої активності легеневих сурфактантів [9, 13, 21].

Динаміка змін поверхневої активності сурфактантів визначається концентрацією газа та часом з моменту його первинної альтерації.

Найбільш суттєві зміни поверхневого натягу змивів сурфактантів спостерігали через 7 діб після отруєння ДС у концентрації 0,05 мг/м³ — збільшення на 40 % мінімального поверхневого натягу та зниження на 20 % індексу стабільності (табл. 1).

При отруєнні ДС у концентрації 0,5 мг/м³ вже через 1 год спостерігалося погіршення поверхневоактивних властивостей сурфактанта, про що свідчить значне підвищення мінімального і максимального поверхневого натягу (на 12 % і 14 %) та зниження індекса стабільності. Через 24 год і 7 діб спостерігалось відновлення поверхневоактивних властивостей сурфактанта (індекс стабільності у межах норми) за рахунок зниження мінімального поверхневого натягу (табл. 1).

Ці факти вказують на те, що на початкових етапах отруєння щурів ДС зміни поверхневоактивних властивостей сурфактантів знаходяться у прямій залежності від концентрації полютанта.

Великі концентрації поллютантів сприятимуть збільшенню витрачення молекул ПАРл, що виявляється підвищенням поверхневого натягу моношару сурфактантів [20], а інтенсивні втрати молекул ПАРл призводять до активації систем синтезу сурфактантів [16, 18]. Нормалізацію індексу стабільності можна розцінювати як компесаторну реакцію організму з посиленням процесів синтезу та секреції ПАРл у просвіт альвеол.

Відсутність суттєвих змін поверхневої активності сурфактантів легень через 1 год і 24 год при дії максимальної концентрації ДС (0,5 мг/м³) можна пов"язати з ефективною захистною реакцією з боку сурфактантної системи легенів.

Таким чином, вже через 1 год після дії сірчистого газу (0,05 мг/м³) на альвеолярну зону легенів відбуваються підвищені витрати молекул ПАРл, що супроводжується зниженням поверхневої активності змивів сурфактантів. При цьому посилюються процеси елімінації з альвеол діоксида сірки, активуються механізми синтезу та виділення молекул ПАРл на альвеолярну поверхність. При більшій концентрації ДС (0,5 мг/м³) через 1 год виникає дефіцит сурфактантів, який призводить до збільшення поверхневого натягу, зменшення поверхневого тиску, погіршення процесу фагоцитозу та елімінації ДС, створення сульфідів та сульфатів, що в свою чергу інгібує активність ПАРл. В цих умовах виразно виявляються як прямі, так і опосередковані ушкодження сурфактантної системи легень, які сприятимуть розвитку сурфактантзалежних патологічних станів з виникненням ателектазу та набряку [5, 13, 17, 22].

Сурфактанти легенів — це поверхневоактивні речовини легень (ПАРл), які здатні знижувати поверхневий натяг рідини на межі з повітрям [1, 19]. Ще у 1961 році Klaus та співавтори показали, що фосфатидилхолін є найбільш важливим компонентом ПАРл вистилаючого шару — на його долю припадає 56-65 % всієї маси сурфактанта.

Виходячи з результатів досліджень, можна констатувати, що засіб для лікування повинен володіти сурфактантподібними властивостями впливати на радикалоутворення і підвищувати загальну резистентність організму.

Цим вимогам в найбільшій мірі відповідає препарат ліпин — природній фосфатидилхолін [4, 12, 15], який не має світових аналогів.

Використання ліпина через 5 хв після гострого отруєння ДС призводило до різкого зменшення мінімального і максимального поверхневого натягу (52 % та 49 %) відповідно (Pх < 0,01). Інгаляційне введення ліпина через 24 год після гострого отруєння ДС (0,5 мг/м³) приводить до зниження максимального поверхневого натягу на 43 % (табл. 2).

Лікувально-профілактичний вплив ліпина вивчався в двох варіантах дослідів — курсове введення на протязі 5 діб при підгострому отруєнні ДС і одноразове використання після останньої дії ДС (табл. 3).

Щоденне використання ліпина покращувало поверхневоактивні властивості сурфактантів легенів (зменшення мінімального і максимального поверхневого натягу).

Проведені дослідження свідчать про те, що ліпин при отруєні диоксидом сірки володіє лікувальними і лікувально-профілактичними властивостями, сприяючи відновленню функціонального стану сурфактантів легенів і тим самим попереджуючі виникнення глибоких порушень з боку легеневої тканини.

Механізм такої дії ліпину можна пояснити наявністю в його складі компонентів, які усувають дефіцит фосфоліпідів у сурфактанті.

Виражена ефективність ліпину проявляється лише при ранньому його використанні після дії діоксиду сірки (на протязі перших 24 год).

Застосування ліпину при підгострій формі отруєння ДС дає лікувальний ефект лише при курсовому використанні.

ЛІТЕРАТУРА
1. Бадалян Л.О., Ильчук И.Т., Берестов А.И. Состояние перекисного окисления липидов при интоксикационно-токсическом поражении нервной системы у детей //Педиатрия. —1983. —N 12. —С. 23—29.
2. Безкопыльный И.Н. Некоторые методические подходы к изучению воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения в зоне Прикарпатского региона // Гигиена и санитария. —1984. —N 11. —С. 24—27.
3. Березовский В.А., Горчаков В.Ю. Поверхностноактивные вещества легкого. —К.: Наукова думка, 1982. —168 с.
4. Биологические эффекты липосом при гипоксических состояниях различной этиологии // А.В. Стефанов, В.П. Пожаров, Т.Д. Миняйпенко и др. // Доклады АМН СССР. —1990. —N 6. —С. 17—19.
5. Биркун А.А., Нестеров Е.Н., Кобозев Г.В. Сурфактант легких. —К.: Здоров'я, 1981. —160 с.
6. Бюль Э.В. Установка для изучения поверхностных свойств легочных сурфактантов // Бюль. эксперим. биологии и медицины. —1975. —N 6. —С. 118—120.
7. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. —М.: Госхимиздат, 1962. —С. 200—203.
8. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте / И.П. Западнюк, В.И. Западнюк, Е.А. Захария, Б. Западнюк. —К.: Вища школа. —1983. —383 с.
9. Мащакевич И.И. Состояние сурфактантной системы легких при воздействии промышленных пылевых аэрозолей // Автореф.дис. ... канд.биол.наук. —К., 1989. —22 с.
10. Навколишнє середовище і розвиток: Конференція ООН. Національна доповідь України. —Бразілія, 1982. —131 с.
11. Окислы серы и взвешенные частицы // Гигиенические критерии состояния окружающей среды: Всемирная организация здравоохранения.—Женева, 1982. —131 с.
12. Применение липосом в условиях тканевой гипоксии / А.В. Стефанов, С.А. Бригинский, В.К. Лишко, Н.Н. Зубаренко // Бюл. эксперим. биологии и медицины. —1989. —N 10. —С. 24—27.
13. Серебровская И.А., Ахметов А.А., Бюль Э.В. О методах определения поверхностной активности легких, ее измерениях и легочном отеке // Проблемы пульмонологии. —Л. 1978. —Вып. 7. —С. 252—257.
14. Словарь-справочник по экологии / Под ред. К.М. Сытника. —К.: Наукова думка, 1992. —90 с.
15. Стефанов А.В. Использование механизмов антиоксидантных эффектов фосфолипидов липосом в условиях тканевой гипоксии // Укр. биохим. съезд. Тез. докл. —К., 1992. —С. 72—73.
16. Филипенко Л.Н. Участие легочных макрофагов в регуляции количества сурфактанта на поверхности альвеол // Бюл. эксперим. биологии и медицины. —1972. —N 12. —С. 146—650.
17. Шишканов В.В. Изменения сурфактантной системы легких при некоторых патогенных воздействиях внешней среды и при экспериментальной эмфиземе легких // Метаболизм легких при неспецифических заболеваниях органов дыхания. —Л., 1979. —С. 85—86.
18. Cyarrum M.J., Clemeuhs J.A. Ventilatory and chalinergic control of pulmonary surfactant in the rabbit // J. Appl. Physiol. Resp. Envison. and Ekcrice Physiol. —1977. —Vol. 43, N 1. —P. 39—45.
19. King R.S. The surfactant system of the lung // Cd, Proc.—1974. —Vol. 33, N 11. —P. 2238—2247.
20. Natter R.H., Tobak S.A., Mavis R.D. Surface properties of binare mixtures of some pulmonary surfactant component // J. Lipid Res. —1980. —Vol. 21, N 1. —P. 10—22.
21. Nieman G.F. Bredenberd C.E., Carl E. High tension pulmonary oedema induced by detergent acrosol // J. Appl. Physiol. —1985. —Vol. 58, N 1. —P. 129—136.
22. Soutar C.A. Uptake on lung disease in coal minere // Brit. j. Ind. Med. —1987. —Vol. 44, N 3. —Р. 145—148.