Статья: Исследование фонового омега-потенциала у здоровых и больных неспецифическими хроническими заболеваниями дыхательных путей и легких и механизмы приспособления животных к недостатку кислорода

Кабардино-Балкарский государственный университет

им. Х.М. Бербекова

Исследование фонового омега-потенциала у здоровых и больных неспецифическими хроническими заболеваниями дыхательных путей и легких и механизмы приспособления животных к недостатку кислорода

Молов А.А., Шхагумов К.Ю., Борукаева И.Х., Абазова З.Х.

Нальчик

Аннотация

В статье представлена характеристика омега-потенциала у здоровых и больных лиц, его изменения после комплексного курортного лечения, включающего курс нормобарической интервальной гипоксической тренировки в санатории «Нальчик».

Обследование проведено на 55 пациентах, из которых 25 здоровых отдыхающих и 30 страдающих неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом, бронхиальной астмой. В первых пяти сеансах содержание кислорода в подаваемой газовой смеси составляло 16%, во вторых пяти - 14%, в третьих - 12%.

Установлено, что после адаптации к интервальной гипоксической тренировке величина омега-потенциала после выхода на плато фактически оставалась в прежних пределах. При наличии колебаний омега-потенциала минутного диапазона до выхода на плато у неадаптированных людей - после курса интервальной гипоксической тренировки их не наблюдалось.

У здоровых людей продолжительность стабилизации омега-потенциала по сравнению с больными неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом меньше и после адаптации к интервальной гипоксической тренировке уменьшается еще примерно в два раза, тогда как у больных адаптация к гипоксии приводит к уменьшению лишь примерно в полтора раза.

Совершенно отчетливо прослеживается процесс адаптации к гипоксии и при анализе электрокортикограммы кролика. В наших исследованиях подъем кроликов до высоты 7000-8000 м характеризовался доминированием тета-ритма электрокортикограммы, от высот 8000 до 11000 м - превалированием дельта-волн, а на высоту 11000-12000 м - уплощением биоэлектрической кривой и снижением амплитуды потенциалов свыше. У контрольной группы кроликов увеличение амплитуды электрокортикограммы происходило с высоты 7000 м (Р< 0,001), тогда как у опытной группы повышение синхронизации биоэлектрической активности коры зафиксировано только с высоты 8500 м (Р< 0,001). Различия в 1500 м между подопытными группами кроликов характеризуют адаптацию к гипоксическим условиям.

Ключевые слова: омега-потенциал, напряжение кислорода, адаптация, гипоксия, электрокортикограмма, курортное лечение.

Abstract

Research the background of omega-potential in healthy and patients with non-specific chronic diseases of the airways and lungs and the mechanisms of adaptation of animals to oxygen deficiency

Molov A.A.¹, Shkhagumov K.Y.¹, Borukayeva I.K.¹, Abazova Z.K.¹

Kabardino-Balkarian State University. H.M. Berbekova, Nalchik

The article presents the characteristics of omega-potential in healthy and sick people, its changes after complex Spa treatment, including a course of normobaric interval hypoxic training in the sanatorium "Nalchik".

The examination was conducted in 55 patients, including 25 healthy vacationers and 30 suffering from nonspecific chronic obstructive bronchitis, bronchial asthma. In the first five sessions, the oxygen content in the supplied gas mixture was 16%, in the second five - 14%, in the third - 12%.

It was found that after adaptation to interval hypoxic training, the value of omega-potential after reaching the plateau actually remained within the same limits. In the presence of fluctuations in the omega-potential of the minute range before reaching the plateau in unadapted people, after the course of interval hypoxic training they were not observed.

In healthy people, the duration of stabilization of omega-potential in comparison with patients with nonspecific chronic obstructive bronchitis is less and after adaptation to interval hypoxic training is reduced by about two times, while in patients adaptation to hypoxia leads to a decrease of only about one and a half times.

The process of adaptation to hypoxia and the analysis of the electrocorticogram of the rabbit is clearly traced. In our studies, the rise of rabbits to a height of 7000-8000 m was characterized by the dominance of the theta rhythm of the electrocorticogram, from the heights of 8000 to 11000 m - the prevalence of Delta waves, and at a height of 11000-12000 m - the flattening of the bioelectric curve and a decrease in the amplitude of the potentials above. in the control group of rabbits the increase of electrocorticogram amplitude occurred from the height of 7000 m (P<0,001), whereas in the experimental group the increase of synchronization of bioelectric activity of the crust was recorded only from the height of 8500 m (P<0,001). Differences in 1500 m between the experimental groups of rabbits characterize the adaptation to hypoxic conditions.

Keywords: omega-potential, oxygen tension, adaptation, hypoxia, electrocorticogram, Spa treatment.

Введение

Данные о медленных отклонениях электрического потенциала коры мозга от постоянного уровня встречаются еще в работах, проведенных в последнее столетие [1-3].

В конце 80-х и начале 90-х годов прошлого столетия была подробнее описана сверхмедленная активность головного мозга и показано, что омега-потенциал может служить универсальным показателем, отражающим уровни бодрствования, стрессорную устойчивость, компенсаторно-приспособительные возможности организма.

Один из видов сверхмедленной электрической активности головного мозга - это устойчивый потенциал милливольтового диапазона - омега-потенциал [4; 5].

Колебания омега-потенциала отражают процессы, происходящие в головном мозге и его подкорковых образованиях.

Следует отметить, что все структуры мозга, за исключением гипоталамических ядер, характеризуются одинаковым порядком частоты сверхмедленного ритма, а частота колебаний становится выше в особенности после их стимуляции относительно других образований мозга.

Более высокую интенсивность частоты сверхмедленных колебаний потенциалов в гипоталамусе можно объяснить особенной чувствительностью этой области к действию многих высокоактивных веществ, таких как нейрогормоны, а именно серотонин, гистамин, норадреналин и пр. Омега-потенциал свидетельствует о мере координированности межсистемных и межорганных нейрогуморальных взаимоотношений.

Результаты исследований имеют не только теоретическое значение, но и могут найти широкое практическое применение в области медицины, гигиены, спорта, а также в интересах различных правоохранительных и особенно военных ведомств, так как исследование проблемы адаптации организма к гипоксии - это и изучение возможностей приспособления организма к экстремальным условиям, и повышение его общей резистентности.

Цель работы - охарактеризовать омега-потенциал у здоровых и больных лиц, его изменения после комплексного курортного лечения, включающего курс нормобарической интервальной гипоксической тренировки в санатории «Нальчик», а также выявить механизмы приспособления животных к недостатку кислорода.

Материал и методы исследования

Обследовано 55 пациентов, из них 25 здоровых отдыхающих и 30 страдающих неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом, бронхиальной астмой. Фоновый омега-потенциал (ОП) в отведениях лобтенар кисти и вертекстенар кисти (F-T, V-T) регистрировался на приборе «Омега-4», с масштабом 1 mV, 0.3 s. Омегограмма записывалась до и после курортного лечения, включавшего для обследованных нормобарическую интервальную гипоксическую тренировку (ИГТ), курс которой состоял из 15 сеансов. В первых пяти сеансах содержание кислорода в подаваемой газовой смеси составляло 16%, во вторых пяти - 14%, в третьих - 12%.

Рис. 1. Схема простейшей установки (схема Гейровского), использующейся для полярографического определения кислорода:

Э - гальванический элемент; Т - тумблер; П - проволочное переменное сопротивление 0,3-1,0 ком; В - высокоомный вольтметр; Г - чувствительный зеркальный гальванометр с набором шунтов; К - клемма для подключения рабочего электрода (катода); А - клемма для включения вспомогательного электрода (анода)

Рабочий и вспомогательный электроды подключались к полярографической установке (рисунок 1), и снималась полная вольтамперная характеристика рабочего электрода (I- ф- кривая) в физрастворе, уравновешенном с воздухом при нормальном барометрическом давлении (первый раствор), а затем в аналогичном растворе, предварительно лишенном кислорода добавлением щепотки сульфита натрия (0,1-1,0 г на 100 мл раствора - II раствор). Полученные в I и II растворе полярограммы позволяли судить о пригодности электрода для определения кислорода и выбрать рабочую точку на I- ф-кривой в I растворе.

Рабочая точка на I- ф-кривой в I растворе - значение потенциала поляризации, при котором в дальнейшем будет осуществляться восстановление О² - для золота этот потенциал в пределах 0,50-1,20 В, выбиралась в самом начале плато диффузионного тока.

При изучении процесса адаптации к гипоксии кроликов (n=13) было сформировано 2 группы: контрольная (нетренированные) и опытная (адаптированные). Приспособление подопытного поголовья к нехватке кислорода осуществлялось путем проведения ритмической гипоксической тренировки как в норме, так и в условиях гипоксии в барокамере. Исследования проводились в лабораторной барокамере, в которой создавалось разрежение воздуха.

Полученный цифровой материал обрабатывали методом вариационной статистики с использованием персонального компьютера на основе пакета программ анализа данных Statistica 6.0. Из статистических показателей использовали среднюю арифметическую (Х), ошибку средней арифметической (шх). Различия между сравниваемыми значениями устанавливали по критерию Стьюдента при трех уровнях вероятности: Р>0,95, Р>0,99 и Р>0,999.

Результаты исследования и их обсуждение

До интервальной гипоксической тренировки у большинства как здоровых, так и больных обследованных наблюдались: длительный период стабилизации фонового омега-потенциала, низкие значения омега- потенциала, большая разница между начальным значением омега-потенциала и его величиной при выходе на плато, что свидетельствовало о низком уровне бодрствования.

В результате проведенных обследований у всех лиц, как у здоровых, так и с неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом, после комплексного лечения выявили резкое снижение продолжительности выхода исходных значений омега-потенциала на плато (таблицы 1, 2).

Таблица 1

Динамика показателей омега-потенциала у здоровых лиц в условиях нормоксии

Примечание: достоверно при *Р>0,95, *Р>0,99, *Р>0,999.

Установлено, что в результате приспособления к гипоксии в условиях поочередного нормоксического и гипоксического воздействия значения омега-потенциала после выхода на плато в целом были в тех же начальных пределах, или же имели место более высокие величины. При наличии колебаний омега-потенциала минутного диапазона до выхода на плато у неадаптированных людей, после курса интервальной гипоксической тренировки их не наблюдалось. Имеет место характерная тенденция в сторону сближения значений исходного омега-потенциала с его уровнем после выхода на плато.

Таблица 2

Динамика показателей омега-потенциала у лиц с неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом в условиях нормоксии

Примечание: достоверно при *Р>0,95, *Р>0,99, *Р>0,999.

Как видно из представленных данных, изменения показателей фонового омега-потенциала, к которым привела интервальная гипоксическая тренировка у здоровых (таблица 1) и больных неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом (таблица 2) людей, имеют сходную динамику, но при этом имеет место и ряд отличий. Так, у здоровых лиц время стабилизации омега-потенциала по сравнению с больными неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом меньше и после адаптации к интервальной гипоксической тренировке уменьшается еще примерно в два раза, тогда как у больных адаптация к гипоксии приводит к уменьшению лишь примерно в полтора раза. Следует отметить и то, что устойчивое значение омега-потенциала у больных людей по сравнению со здоровыми было отчетливо меньше и соответствовало низкому уровню бодрствования. Установленные особенности фонового омега-потенциала как у приспособленных к недостатку кислорода здоровых людей, так и у таковых с выраженным неспецифическим хроническим обструктивным бронхитом характеризуют повышение приспособительных качеств и неспецифических факторов реактивности организма к кислородному голоданию.