Вклад кислородсвязывающих свойств крови и газотрансмиттеров в развитие кислороддефицитных состояний

Гипоксия представляет собой универсальный патологический процесс, сопровождающий и определяющий развитие самой разнообразной патологии. Ее можно определить как несоответствие энергопотребности клетки энергопродукции в системе митохондриалыюго окислительного фосфорилирования, обусловленное нарушением внешнего дыхания, кровообращения в легких, кислородтранспортной функции крови, системного и регионарного кровообращения, микроциркуляции, эндотоксемии (Оковитый С.В. и др., 2012). При гипоксических состояниях различного генеза в организме имеет место дисбаланс между доставкой кислорода и эффективностью его использования в клетках. Последнее время в развитии гипоксических состояний активно исследуется роль газотрансмиттеров, которые (сероводород наряду с монооксидом углерода и монооксидом азота) обладают уникальными физико-хими- ческими свойствами и проявляют свою активность посредством механизмов, отличающимся от других сигнальных молекул. Повышение мощности NO-продуцирующих систем способствует формированию адаптации к повреждающим факторам гипоксии, но по мере ее формирования происходит закономерное нарастание концентрации метаболитов NO (нитритов/нитратов) в плазме, которое свидетельствует об усилении синтеза NO, а при избыточной продукции NO оказывает прямое цитотоксическое действие (Горбачева С.М., Козиев М.П., 2006). Снижение синтеза H2S было продемонстрировано в ходе исследования сосудов у спонтанно гипертензивных крыс при экспериментально сформированной гипоксии путем блокады NO-син- тазы, а также при индуцированной легочной гипертензии, а введение экзогенного донора H2S вызывало выраженный терапевтический эффект в данных модельных объектах (Колесников С.И. и др., 2015). В системе кровообращения эндотелий является основным источником NО и СО (связываемые в гладких мышц сосудов с гемосодержащей группой растворимой гуанилатциклазы, в результате чего происходит активация фермента, накопление цГМФ, что и приводит к расслаблению сосудов), а H2S продуцируется в основном в гладких мышц сосудов, адипоцитами и эритроцитами. Установлено повышение продукции Н2S в эритроцитах при синкопальных состояниях у детей (32,9±12,5 в сравнении с контролем 15,0±4,0 нмоль/мин/108эр, р2S в плазме (109,3±2,1 и 95,3±3,8 в сравнении со здоровыми) (Zhang F. et al., 2012). В наших исследованиях показано, что Н2S- и NО-продуцирующие структуры система оказывает модулирующее действие на кислородтранспортную функцию крови при различных состояниях, сопровождающихся развитием гипоксии. Так, увеличение сродства гемоглобина к кислороду при действии магнитного поля на организм сопровождается изменением уровня NO, Н2S в крови, а введение ингибитора синтеза NO вызывает противоположное изменение кислородсвязывающих свойств крови. Важно, что как NO, так и Н2S оказывает однонаправленный эффект на положение кривой диссоциации оксигемоглобина в этих условиях. Моделирование окислительного стресса, индуцированного введением липополисахарида, изменение синтеза NO, Н2S и СО обуславливает изменения функциональных свойств гемоглобина. На основе определения параметров кислородтранспортной функции крови, прооксидантно-антиоксидантного состояния, активности трансаминаз крови установлен протективный эффект монооксида углерода, сероводорода при синдроме ишемии-реперфу- зии печени, реализуемый при участии эритропоэтина. В формировании нарушений кислородтранспортной функции крови участвует эндотелий, так как синтезируемые в адекватном количестве газотрансмиттеры поддерживают нормальный кровоток и процессы транспорт кислорода к тканям. Оценку приспособительных изменений кислородсвязывающих свойств крови при гипоксии, следует рассматривать именно в аспекте функциональных отношений систем транспорта кислорода и газотрансмиттеров. Представляется целесообразным привести в соответствие доставку кислорода в ткани с их потребностью в нем, с возможностями полноценного использования кислорода, что имеет место в опытах с изменением состояния системы газотрансмиттеров в условиях гипоксических состояний и оксидативных повреждений. Анализ литературных данных, собственных экспериментальных и клинических результатов исследований указывают, что монооксид азота и сероводород выполняют роль аллостерических эффекторов в отношении гемоглобина, изменяя его сродство к кислороду и определяя состояние кислородтранспортной функции крови. Предполагается участие газотрансмиттеров (L-аргинин-NO системы, сероводорода и других) в формировании функциональных свойств гемоглобина путем модификации его сродства к кислороду через внутриэритроцитарные механизмы регуляции, что имеет значение в патогенезе гипоксических состояний организма и для их коррекции. Полученные данные обосновывают использование различных средств, изменяющих активность системы газотрансмиттеров, для коррекции сдвигов в кислородтранспортной функции крови организма при кислороддефицитных состояниях.