Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 70-й Юбилейной итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 16-18 мая 2011 г.), под ред. В. В. Новицкого, Л. М. Огородовой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2011. − 430 с.

 

Скачать сборник (формат MS Word, 7,3 мб)

Посмотреть основную информацию о сборнике, обложку и т.д.

 

Актуальность: в настоящее время применение  нанопорошков широко используется в различных сферах жизни. Например, аэрозольные наночастицы благодаря малым размерам обладают сильно развитой поверхностью, на которой может активно протекать адсорбция, горение и другие химические реакции. Наноаэрозоли широко распространены в атмосфере (главным природным источником атмосферных наночастиц является минеральная пыль, выдуваемая ветром из почв, и частицы морской соли, образующиеся в океане) [1]. Кроме того, значительная часть наноаэрозолей образуется в атмосфере искусственным путем – в основном за счет выбросов промышленных предприятий и транспорта. Аэрозольное загрязнение атмосферы отрицательным образом сказывается на экологической обстановке, которая усугубляется  вследствие высокой седиментационной  устойчивости наноаэрозолей : наночастицы могут длительное время находиться в воздухе во взвешенном состоянии и перемешаться  воздушными потоками  на большие расстояния [2]. Наночастицы, вследствие своих небольших размеров, могут связываться с нуклеиновыми кислотами (вызывая, в частности, образование аддуктов ДНК), белками, встраиваться в мембраны, проникать в клеточные органеллы и, тем самым, изменять функции биоструктур. Из-за малого размера наночастицы могут не распознаваться  защитными системами организма, не подвергаются биотрансформации и не выводятся из организма [5]. Появление новых материалов и технологий нередко несет с собой и новую угрозу здоровью человека и окружающей среде. Опасение вызвано относительно возможной токсичностью наноматериалов, которые имеют весьма большую удельную поверхность, малые размеры, а значит, высокую химическую активность и высокую способность к проникновению в организм [3, 4].

Цель: изучить влияние ингаляционного воздействия наноструктурного Fe₃O₄ на гистаминэргические сократительные реакции гладких мышц легочной артерии морских свинок.

Материал и методы: в работе использовали 9 экспериментальных животных – половозрелых морских свинок-самцов. Животных подвергали ингаляционному воздействию аэрозоля наночастиц Fe₃O₄. Ингаляции нанопорошком проводили ежедневно в течение 60 минут курсом в 14 дней с помощью ультразвукового небулайзера «Муссон- 1М». После окончания курса ингаляций на 15 день животных умертвляли. Животных контрольной группы ингалировали дистиллированной водой по аналогичной схеме. Для изучения сократительной активности приготавливали кольцевые сегменты легочной артерии, с механически удаленным эндотелием. Методом механографии исследовали сократительную активность гладкомышечных сегментов. Механическое напряжение гладкомышечных сегментов изучали в условиях, близких к изометрическим. Эффект тестирующих препаратов оценивали в процентах от амплитуды контрольного сокращения на гиперкалиевый раствор Кребса (40 мМKCl), последнюю принимали за 100%. В качестве механоэлектрического преобразователя использован изометрический датчик силы FT10G.

 

Результаты. В первой серии экспериментов было изучено влияние гистамина в концентрациях 0,01нМ – 100 мкМ на механическое напряжение деэндотелизированных сегментов легочной артерии морских свинок контрольной группы. Гистамин вызывал дозозависимое сокращение сегментов, при этом максимальная амплитуда сокращения составляла 42,5 ± 4,2% (n=15) Во второй серии экспериментов было изучено влияние гистамина на механическое напряжение гладкомышечных сегментов животных проингалированных нанопорошком. При этом наблюдали сократительный ответ на аппликацию биологически-активного вещества амплитудой 32,7 ± 11,3% (n=9). (Рис.1).

Рис. 1. Зависимость механического напряжения от логарифма концентрации гистамина. Примечание: сплошная линия – сегменты легочной артерии контрольной группы, пунктирная линия – сегменты экспериментальной группы.

В то же время, максимальная амплитуда сокращения сегментов животных экспериментальной группы ниже ответов сегментов контрольной группы при концентрации гистамина 10 – 100 мкМ, эти значения не были достоверными.

Выводы: возможно, снижение сократительного ответа на добавление гистамина происходит в результате формирования к нему толерантности или элиминации гистаминовых рецепторов с мембраны гладкомышечных клеток на фоне формирования хронического воспаления.