В последнее время возрастает научный интерес к исследованию
влияния различных факторов на водную компоненту живых систем. Одно из
направлений - исследование влияния неконтактного действия электрохимически
активированных водных растворов на динамику оседания эритроцитов.
Существуют множество способов активации водных сред: механический, термический,
акустический, магнитный, электрический и т. д. В наших исследованиях
используется новый и перспективный метод, основанный на теоретически
(1984) и экспериментально (1999) [1] открытом эффекте бесконтактной
активации жидкостей в бездиафрагменном электролизере. Феномен бесконтактной
активации (БА) жидкостей заключается в изменении физических параметров
водных растворов без изменения их химического состава, в герметичных
емкостях, из диэлектрических материалов (пластик, полиэтилен, фторопласт
и др.), помещенных в электрохимически активированные среды (ЭХА) (т.е.
в водную среду, где происходит или происходил электролиз). Полученные
таким способом бесконтактно активированные растворы, находящиеся в нестабильном
термодинамическом состоянии, представляют большой интерес в плане изучения
их влияния на биологические системы.
В качестве модели биосистемы использовалась стабилизированная от свертывания
цельная кровь человека. Следует учитывать, что кровь - это не просто
коллоидный раствор, а биологическая ткань, помещенная фактически, в
условия стресса. Оседание клеток крови отражает реакцию живой ткани
на комплекс внешних воздействий. С этой точки зрения, явление оседания
эритроцитов в крови справедливо именовали в течение нескольких десятилетий
"реакция оседания эритроцитов" (РОЭ).
Проведены две серии экспериментов раскрывающих характер влияния ЭХА
сред на кровь и ее компоненты. В первой серии отделенные от плазмы эритроциты
человека объемом 150 мл в стандартных пластиковых пакетах для переливания
крови сохранялись в течение длительного времени при t = +2 оС. В опыте
пакет с эритроцитарной массой помещался в емкость с водным 0,9% раствором
NaCl, V = 3,5 л, в которой постоянно происходил электролиз при U = 4B,
I ? 500мА. В контроле электролиз не производился, все остальные параметры
сохранялись. По результатам наблюдений можно констатировать уменьшение
заряда эритроцитов в опыте, что проявляется в ускорении оседания эритроцитов.
Достоверные различия наблюдались с 5 дня эксперимента, максимальное
различие в показателях наблюдалось на 25 день и составило в среднем
7 мм в сутки.
Во второй серии опытов ставилась задача показать сохранение способности
не контактного действия у электрохимически активированной среды после
продолжительного и непрерывного протекания в ней электролиза. В ЭХА
среду полученную в результате 1150 часов электролиза 0,9% раствора NaCl
(параметры, условия и контроль те же что и в первой серии) помещались
образцы цельной крови V = 1 мл в герметичных емкостях, из латекса с
толщиной стенки 0,7 мм. Экспозиция образцов составляла около 2 часов,
затем кровь помещалась в стандартные капилляры для измерения РОЭ. При
неконтактном действии ЭХА среды наблюдается усиление РОЭ. Различия достигают
73 %. Типичный график представлен на рис.
В опыте мы наблюдаем передачу энергии электронного возбуждения от области,
прилегающей к электродам через водную среду и полимеры. За счет этой
энергии при бесконтактной активации происходит сдвиг в область отрицательных
значений окислительно-восстановительного потенциала водного раствора
внутри герметичной емкости без изменения его химического состава. Молекулярные
механизмы этого феномена те же самые, что и в живой клетке. Возникновение
и передача электронно-возбуждённых состояний (ЭВС) и в том и в другом
случае основаны на способности молекул воды в составе водных кластеров
к гомолитической диссоциации под действием факторов с низкой плотностью
энергии порядка 0,5 эВ (гидролиз молекулы АТФ), в то время как для разрыва
связи H-O одиночной молекулы воды требуется 5 эВ. Продукты диссоциации
воды представляют собой активные формы кислорода и способны вызывать
перекисное окисление липидов (ПОЛ) в мембранах эритроцитов по радикальному
механизму. Возможность использования ЭВС для возникновения АФК убедительно
доказана в современных исследованиях [2]. ПОЛ вызывает деградацию мембран
и снижение заряда на поверхности эритроцитов, что приводит к увеличению
скорости их оседания.
Список публикаций:
[1] Широносов В.Г., Широносов Е.В., Опыты по бесконтактной электрохимической
активации воды, сб. докл. 2-й Межд. Симп. Электрохимическая активация
в медицине, сельском хозяйстве, промышленности. - М.; ВНИИИМТ АО НПО
"Экран'', Ч 1, 66-68 (1999) -sb15-12.htm.
[2] Баскаков И.В., Воейков В.Л., Роль электронно-возбужденных состояний
в биохимических процессах. // Биохимия, т. 61, №. 7, 1169-1181, 1996.
|