С морфологической точки зрения положительное воздействие на систему “мать-плацента-плод” проявляется в формировании компенсаторных и адаптивных процессов в плаценте, обеспечивающих гармоничное внутриутробное развитие плода. На практике улучшение маточно-плацентарного кровотока достигается либо применением сосудорасширяющих средств, либо препаратов, расслабляющих матку. Из вазоактивных препаратов в акушерской практике получили широкое распространение 2-адреномиметики (Радзинский В.Е., 1998).
В 80-х годах для улучшения маточно-плацентарного кровообращения был предложен препарат вазоактивного действия - трентал (Клименко П.А., 1981; Савельева Г.М., 1983). Основанием к его использованию к клинике явилось положительное влияние препарата на гемодинамику и микроциркуляцию. Трентал оказывает сосудорасширяющее действие, уменьшает периферическое сопротивление сосудов, улучшает коллатеральное кровообращение и микроциркуляцию. Последнее связано с изменением реологических свойств крови, в первую очередь, со снижением ее вязкости, с увеличением эластичности и дезагрегацией эритроцитов.
Асымбековой Г.У. (1996) доказана эффективность и других антиагрегантов, таких как аспирин и курантил. Причем последний обладает свойством стимулировать рост новых сосудов в строме ворсин при аутоиммунном невынашивании (Милованов А.П., Сидельникова П.А. с соавт., 2000).
Протективным действием по отношению к эндотелию обладают также и n-3 полиненасыщенные жирные кислоты. Указанный эффект обусловлен нормализацией липидно-холестеринового обмена. Клинические исследования, проведенные С.В.Павлович (1997), указывают на достоверное снижение хронической плацентарной недостаточности до 11,6% и угрозы прерывания беременности в поздние сроки до 7,5% при использовании n-3 полиненасыщенных жирных кислот с профилактической целью у беременных высокого риска развития акушерской патологии.
Наряду с традиционными средствами, применяемыми для улучшения метаболизма в плаценте, такими как глюкоза, какорбоксилаза, аскорбиновая кислота, в последние годы в акушерской практике используется препарат актовегин (Игнатко И.В., 2003). Препарат содержит исключительно физиологические компоненты, обладающие высокой биологической активностью.
Кроме медекаментозных средств, в комплексном лечении и профилактике плацентарной недостаточности используется широкий спектр физических факторов, среди которых заслуживает внимания озонотерапия (Макаров О.В. с соавт., 2002). Под влиянием озона в межворсинчатом пространстве плаценты нормализуется микроциркуляция за счет гиперплазии терминальных ворсин и уменьшения удельного объема фибриноида (Андикян В.М. с соавт., 2000). Кроме того, существует ряд работ, доказывающих эффективность электромагнитного и низкоинтенсивного лазерного излучения в коррекции нарушений маточно-плацентарного кровообращения (Филиппов О.С., 2003; Пронина Т.А., 2000).
Гуминовые вещества представляют собой особый класс природных органических соединений, не существующих в живых организмах, но необходимых для существования и обеспечения непрерывной жизнедеятельности современных жизненных форм. Гуминовые кислоты составляют бульшую часть органического вещества почв, торфов, бурых углей и вод мирового океана, а также содержатся в подземных водах и донных отложениях (Косьянова З.Ф. с соавт., 2002).
Гуминовые соединения образуются в окружающей среде в результате превращения органических остатков. Превращению в гуминовые соединения подвергаются погибшие растения, начиная со мха и, заканчивая древесными породами. Сложный и длительный процесс получил название гумификации. Гумификация может осуществляться как вне живых организмов, так и с их участием, в первую очередь почвенных микроорганизмов. В лабораторных условиях гумификацию можно осуществить благодаря последовательности чисто химических реакций: окисления, восстановления, гидролиза, конденсации и многих других. В отличие от синтеза биополимеров в живой клетке, протекающего в соответствии с генетическим кодом, в процессе гумификации нет определенной установленной программы, поэтому в процессе могут синтезироваться любые по сложности соединения - как простые, так и более сложные, чем исходные биомолекулы. Образующиеся соединения вновь подвергаются реакциям синтеза или разложения. Процесс продолжается до достижения термодинамического равновесия, то есть состояния, при котором продукты реакций полностью стабильны. Таким образом, осуществляется отбор наиболее устойчивых продуктов трансформации органического материала. Благодаря единому принципу формирования, гуминовые соединения различного происхождения обладают сходным элементным составом, однотипным набором структурных фрагментов и функциональных групп, близкими химическими и физическими свойствами.
По строению гуминовые вещества являются высокомолекулярными, склонными к ассоциации полидисперсными, полифункциональными природными лигандами с интенсивной темно-бурой или красновато-бурой окраской. Классификация гуминовых веществ основана на способах их выделения из природного сырья:
растворимая в щелочах фракция получила название гумусовых кислот, нерастворимая - гумина;
при подкислении щелочной вытяжки до рН 1-2 в растворе остается фракция фульфокислот (ФК), при этом образуется гелеобразный осадок, состоящий из гуминовых и гиматомелановых кислот (соответственно, ГК и ГМК);
для отделения гуминовых кислот от гиматомелановых последние извлекают из сырого остатка (геля) этиловым спиртом.
Роль гуминовых соединений в биосфере поистине незаменима. Они выполняют ряд жизненно важных функций, обеспечивая устойчивость окружающей среды к интенсивному антропогенному воздействию и ее способность к самовосстановлению (Косьянова З.Ф. с соавт., 2002).
Гуминовые соединения способны связывать в малоподвижные или труднодиссоциирующие соединения токсичные и радиоактивные элементы, а также соединения, негативно влияющие на экологическую ситуацию в природе, в том числе они могут инкорпорировать некоторые пестициды, углеводороды и фенолы (Косьянова З.Ф. с соавт., 2002).
Обладая высокой физиологической активностью, гуминовые вещества стимулируют прорастание семян, дыхание растений, повышают устойчивость организмов к воздействию неблагоприятных факторов.
Благодаря уникальным возможностям гуминовых веществ интерес ученых к ним возрастает с каждым годом. Исследования, проводимые на протяжении последних десятилетий, способствовали тому, что на сегодняшний день гуматы и продукты их химической модификации находят обширное применение в самых различных областях жизни человека.
Все в большем объеме препараты на основе гуминовых соединений применяются в сельском хозяйстве в качестве стимуляторов роста и средств защиты растений от грибковых патогенов, бактериальных и вирусных инфекций. Широко используются гуминовые соединения в сельском хозяйстве таких развитых стран, как США, Канада, страны Западной Европы.
Гуминовые вещества находят применение в животноводстве и птицеводстве как биологически активные добавки к кормам, оказывающие благотворное влияние на процесс роста и продуктивность животных и повышающие неспецифическую резистентность живых организмов (Косьянова З.Ф. с соавт., 2002).
Другим направлением широкого использования препаратов гуминовых веществ является экология. Обладая способностью связывать ионы тяжелых металлов, радионуклиды и органические экотоксиканты, а также значительной физиологической активностью, гуминовые препараты эффективно применяются в целях рекультивации загрязненных и деградированных почв и земель. Помимо всего, перечисленные свойства гуматов позволяют использовать их для очистки природных и сточных вод от различных органических и неорганических примесей, осуществлять детоксикацию бытовых и промышленных отходов, почв и грунтов, загрязненных нефтепродуктами, полициклическими ароматическими соединениями и пестицидами. Сложные экологические проблемы в стране решаются с помощью гуминовых соединений.
В последние полвека многие авторы внесли большой вклад в развитие представлений о гуминовых веществах, в том числе указывали на гуминовые кислоты как на первую стабильную форму органического вещества в условиях почв. Именно гуминовыми кислотами, являющимися основным компонентом гумусовых кислот, определяются все перечисленные выше функции гуминовых веществ.
При гидролизе гуминовых кислот происходит разрушение легко гидролизуемых связей, в результате чего в раствор переходят следующие соединения: аминокислоты, моносахариды, полисахариды и аминосахара.
В гидролизатах обычно обнаруживается от 17 до 22 аминокислот, все они относятся к альфа-типу (аминогруппы в углеродной цепи расположены в альфа-положении по отношению к карбоксильной группировке). Массовая доля аминокислот в гуминовых кислотах довольно высока и составляет 6-10%. Чаще всего встречаются аспарагиновая, глютаминовая кислоты, глицин, аланин. Значительная часть аминокислот, как установлено методами ферментативного гидролиза, образует пептидные связи.
В числе моносахаридов идентифицированы глюкоза (на долю которой приходится до 20%), галактоза, манноза, ксилоза и т.д. Всего они могут составлять до 25% массы гуминовых кислот. Моносахаридные звенья гуминовых кислот связаны между собой глюкозидными связями, образуя, таким образом, полисахаридные цепочки, среди которых большая часть приходится на целлобиозу. Полисахаридные цепочки соединены с основными цепями гуминовых кислот посредством сложноэфирных связей. Содержание аминосахаров в гуминовых кислотах невелико и составляет 1,5-1,9 % в расчете на глюкозамин.
В настоящее время всесторонне исследуется биологически активная пищевая добавка «Толпа» - препарат, изготовленный на основе торфа в Польше. В США, Канаде, странах западной Европы огромное значение придается изучению возможностей применения гуминовых соединений в медицине, поэтому ведется постоянное и интенсивное изучение их разнообразных свойств. Биологическое действие, оказываемое гуминовыми кислотами на живые организмы, связано с влиянием интактных молекул гуминовых веществ и высокомолекулярных остатков их внутриклеточного переваривания, локализующихся в клеточных мембранах или в основном веществе, непосредственно примыкающему к цитоплазматической мембране.
Исследователи, изучающие особенности влияния гуминовых кислот на живые организмы, выявили не только широкий физиологический спектр их действия, но и высокую биологическую активность соединений. Особо важным является то, что исследуемые препараты гуминовых кислот не обладают мутагенным (Севастьянова Н.В., 1998), генотоксическим (Bernacchi F. et al., 1996; Juszkiewicz T. et al., 1997), аллергогенным (Maslinski C. et al., 1993), канцерогенным (Koziorowska J. et al., 1996) действием.
Гуминовые соединения используются в качестве средств, оказывающих антимикробное, противовоспалительное, противоопухолевое, противозудное действие, в ряде случаев, как средство, усиливающее регенерацию (Brzozowski T. et al., 1995; Maslinski C., 1995; Wu W.Z.,1999). В частности, применяемый в настоящее время препарат торфа - гуминат усиливает пролиферацию популяций фибробластов у млекопитающих, стимулирует противоопухолевую резистентность лабораторных животных, оказывает антитоксическое действие, ускоряет рост животных и птиц. Показано, что препарат обладает мембранотропным действием и позитивно влияет на обменные процессы в организме (Уразаев Д.Н. с соавт., 2000). Проведенные исследования доказывают, что гуминат способен моделировать действие экзогенного интерферона. Н.В.Севастьяновой (1998) в культуре клеток Т-лимфоцитов, обработанных циклофосфаном, обнаружен антимутагенный эффект гумизола. Предполагаемый механизм действия гуминовых соединений на регенерацию следующий. Гуминовые соединения стимулируют орнитидиновую декарбоксилазу, что сопровождается повышением содержания спермидина, гистамина и уровня ДНК и РНК (Maslinski C. et al., 1995). В эксперименте у крыс установлено нивелирующее действие гуминовых веществ по отношению к повреждающему действию этанола на слизистую желудка (Brzozowski T., 1995). Гуминовые вещества оказывают стимулирующее влияние на пролиферацию эпителия, ускоряя процесс заживления эндоцервикозов у женщин (Woyton J. et al., 1995) и восстанавливая поврежденную токсическими веществами паренхиму печени (Левитский Е.Ф. с соавт., 1998). Работами Жиляковой Т.П. с соавторами (2004) доказано позитивное влияние гуминового препарата «Торфотон» на регенерацию язвы желудка. На 5 общепринятых моделях экспериментальной язвы желудка показаны антистрессорное, антиульцерогенное, анальгезирующее и адаптогенное действие используемого препарата.
В последние годы широко обсуждаются полученные эффекты влияния гуминовых кислот на живые организмы, относящиеся к различным таксономическим группам. Большая часть позитивных результатов получена на экспериментальных моделях. Установлено уменьшение мутагенности бензапирена по отношению к штаммам Salmonella typhimurium в присутствии гуминовых кислот (Sauvant M.P. et al., 1999). Исследователи связывают выявленный факт с физической адсорбцией мутагена на коллоидных частицах гуминовых веществ.
Изучение в эксперименте на 15 штаммах грам-положительных и грам-отрицательных бактерий патогенеза действия гуминовых кислот показало, что кислоты обладают не только бактериостатическими, но и бактерицидными свойствами. У волонтеров обнаружена стимуляция фагоцитарной и бактерицидной активности гранулоцитов (Bay Z. et al., 1995). Механизмы действия гуминовых соединений связывают с ароматическим характером их структуры и в первую очередь с наличием карбоксильных групп.