В 1774 г. Лавуазье доказал, что «процесс горения представляет собой соединение горючего тела с кислородом воздуха».
Он установил, что при горении органических тел происходит образование продуктов горения - СО2 и Н2О, которое сопровождается выделением свободной тепловой энергии.
Он был одним из первых, подметивших общность процессов горения органических веществ на воздухе с дыханием животных.
На протяжении более 100 лет изучались процессы биологического окисления. Были выяснены основные условия окисления в тканях животных и растений. Установлено участие многочисленных ферментов, роль центральной нервной системы и гормонов, значение витаминов и других веществ и пути превращений освобождающейся энергии.
Окисление и восстановление протекают всегда одновременно и неразрывно связаны между собой, их обозначают как единый окислительновосстановительный процесс. А вещества, участвующие в нем, стали называть окислительновосстановительной системой.
Большое значение в развитии современных взглядов на биологическое окисление имели теории, зародившиеся в конце позапрошлого и начале прошлого века. К ним относится в первую очередь теория Палладина - Виланда.
По теории В. И. Палладина, в основе биологического окисления лежит реакция дегидрирования окисляющегося вещества, т.е. отнятие атомов водорода от его молекулы.
В 30-х годах прошлого столетия Д. Кейлин открыл внутриклеточные пигменты - цитохромы. А О. Варбург - цитохромоксидазу, и теория Палладина - Виланда была дополнена следующими положениями:
- для биологического окисления необходимо не только дегидрирование веществ, но и активация кислорода, к которому в конечном счете переносится водород, отнятый от окисляющегося вещества;
- активация кислорода осуществляется железосодержащими ферментами и пигментами - цитохромами;
- дегидрирование и активация кислорода всегда идут одновременно.
Кроме теории Палладина - Виланда, в конце позапрошлого столетия была предложена теория прямого окисления веществ в тканях, придававшее основное значение в процессе окисления активации кислорода.
Впервые на возможность активации кислорода в организме указал Шенбейн. Однако основная разработка теории активации кислорода принадлежит А. Н. Баху (1987). Бах обосновал представление о существовании ферментов, катализирующих присоединение кислорода к веществу и его окислении.
Для проведения экспериментальных исследований было использовано 90 поросят, из которых образовывали в соответствии с общими правилами по принципу аналогов одну опытную из 60 голов и 1 контрольную группу - 30 голов. При спонтанном заражении также было использовано 90 голов, которые были разделены, как и при экспериментальном заражении.
Животных содержали в одинаковых условиях. В зависимости от цели и задач исследований экспериментальных поросят инвазировали суспензией ооцист криптоспоридий в дозе 1 тыс. на 1 кг живой массы. Содержали поросят в одинаковых условиях исключающих естественное заражение, что подтверждается трёхкратным отрицательными результатами копрологических исследований и отсутствием простейших и других паразитов у контрольных животных в течение эксперимента.
Кровь для биохимического анализа отбирали пробы из непарной хвостовой вены, идущей под телами хвостовых позвонков, одноразовыми шприцами. Из которой готовили сыворотку. Кровь брали до заражения и после заражения на 4-е, 8-е, 10-е, 12-е, 14-е сутки в количестве 4-5 мл. Для осуществления поставленной задачи у всех животных учитывались: общее клиническое состояние, температура тела, частота пульса, изменение живого веса.
Каталазную активность крови определяли по методу А. Н. Баха и Р. С. Зубковой, количество глютатиона - по Вурдворду и Фрей, щелочной резерв крови - газометрическим методом по Ван-Слайку, пировиноградную кислоту - калориметрическим методом по Фридеману и Хаугену, содержание сахара - экспрессионным методом на ФЭК-е.
Полученные данные анализировали и обрабатывали с помощью стандартных компьютерных программ статистической обработки.
У инвазированных поросят значительное изменение активности каталазы в крови животных наблюдалось в течение всей болезни.
У экспериментально зараженных поросят величина каталазной активности снижалась до 5,83 ± 0,20 мг Н2О2 (Р <0,001), у спонтанно до 4,33 ± 0,50 мг Н2О2 (Р <0,005).
Содержание общего глютатиона и восстановленной его фракции у поросят, пораженных криптоспоридиозом, имело тенденцию к снижению. В первом опыте общего глютатиона было 29,16 ± 0,66 мг %, во втором - 23,25 ± 1,78 мг %.
Восстановленный глютатион в крови поросят понижался до 21,53 ± 0,35 мг % при экспериментальном криптоспоридиозе, а при спонтанном до 20,53 ± 0,95 мг % (Р <0,01) по сравнению с контролем.
Содержание окисленной фракции глютатиона у поросят всех опытных групп повышалось. У экспериментально инвазированных поросят окисленного глютатиона было 8,13 ± 0,35 мг %, у спонтанно инвазированных 7,52 ± 0,58 мг %. Нарастание содержания окисленного глютатиона было достоверным.
Резервная щелочность во всех двух опытах снижалась. При экспериментальном криптоспоридиозе уровень резервной щелочности в крови поросят достигал 33,2 ± 1,00 % СО2 (Р <0,05), у поросят, заразившихся в естественных условиях, во второй опытный группе до 20,73 ± 1,02 об. % СО2 (Р <0,05).
Результаты исследования содержания сахара в крови поросят, как при экспериментальном, так и спонтанном заражении их криптоспоридиозом свидетельствуют о снижении его уровня. Минимальная величина сахара в крови поросят отмечалась на 12-е и 14-е сутки при экспериментальном заражении и на 8-е сутки при спонтанном. Уровень пировиноградной кислоты в крови подопытных поросят по сравнению с таковыми контрольных во всех случаях был выше.
Таким образом, приведенные данные позволяют заключить, что при криптоспоридиозной инвазии наблюдается нарушение биологического окисления в организме.