Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разное
На правах рукописи
ХРАМЫХ
Татьяна Петровна
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ФОРМИРОВАНИЯ КИШЕЧНОГО СИНДРОМА ПРИ ГЕМОРРАГИЧЕСКОЙ ГИПОТЕНЗИИ
(экспериментальное исследование)
14. 03. 03 Ц патологическая физиология
Автореферат диссертации
на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Омск Ц 2010
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Омская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию
Научный консультант: | доктор медицинских наук, профессор Долгих Владимир Терентьевич |
Официальные оппоненты: | доктор медицинских наук, профессор Евтушенко Александр Яковлевич Кемеровская государственная медицинская академия доктор медицинских наук, профессор Кривохижина Людмила Владимировна Челябинская государственная медицинская академия доктор медицинских наук, профессор Соколова Татьяна Федоровна Омская государственная медицинская академия |
Ведущая организация: | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (г. Томск) |
Защита состоится 02 февраля 2010 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.065.04 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Омская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (644043, г. Омск, ул. Ленина, 12, тел. 8(3812) 23-32-89).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственной медицинской академии.
Автореферат разослан л26 октября 2009 года
Ученый секретарь диссертационного совета | Е.А. Потрохова |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В связи с увеличением массового травматизма людей в результате роста числа природных катастроф, военных конфликтов и обострения криминогенной обстановки особую актуальность приобретает проблема изучения синдрома острой массивной кровопотери (М.М. Абакумов, 2001-2002; И.Е. Голуб и соавт., 2003; В.Т. Долгих и соавт., 2006). По данным ВОЗ, летальность от острой кровопотери занимает третье место после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а у лиц молодого и среднего возраста - первое. При этом, несмотря на разработку и использование принципиально новых средств и методов медикаментозной и хирургической коррекции ишемических состояний, существенной тенденции к снижению летальности не наблюдается.
Причины преимущественного поражения внутренних органов при острой массивной кровопотере достаточно ясны: централизация кровообращения, как основная защитная и компенсаторная реакция организма, спасает от немедленной гибели высокочувствительный к гипоксии головной мозг, но при этом повреждает внутренние органы при слишком длительном и значительном уменьшении кровотока в них (Е.С.аЗолотокрылина, 1999; В.Л. Кожура и соавт., 2002). Длительная гипоксия внутренних органов становится фактором прогрессирующего торможения всех энергозависимых процессов и, в первую очередь, пластических, ответственных за структурное обеспечение внутриклеточной регенерации, необходимой для поддержания адекватной работы органов и их адаптации в экстремальных условиях (В.Л. Кожура и соавт., 1999; Н.А. Онищенко и соавт., 2001). В связи с этим летальность от полиорганной недостаточности по-прежнему остается крайне высокой и достигает 75-80% от общей летальности больных в реанимационных отделениях и стационарах (И.Н. Лейдерман и соавт., 1999; Н.А. Онищенко и соавт., 2001).
Имеются достаточные основания полагать, что синдром кишечной недостаточности, проявляющийся сочетанным нарушением моторики кишечника, секреции в нем веществ, а также переваривания и всасывания пищи, нередко осложняет течение постгеморрагического периода у пациентов, оказывая существенное влияние на результаты их лечения. Работы последних лет убедительно показали, что кишечник выполняет не только выше перечисленные функции, но и эндокринную, иммунную, метаболическую, механическую и барьерную, сохранность которых является обязательным условием поддержания гомеостаза организма (M.A. Evans et al., 1992; Т.С. Попова и соавт., 2001, 2008). Ослабление одной из них повышает возможность нарушения микробиоценоза желудочно-кишечного тракта, транслокации бактерий, риска развития полиорганной недостаточности (Я.С.аЦиммерман, 2005).
В литературе представлены разрозненные данные экспериментальных исследований и клинических наблюдений, выявляющие лишь косвенную взаимосвязь между нарушением проницаемости кишечника и развитием синдрома эндогенной интоксикации при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта (Т.С. Попова, 1991; П.И.аМиронов и соавт., 1997; T.J. Miner et al., 1999; M.R. Grotz et al., 1999; J.I.E. Bruce et al., 2000; W.G. Austen, 2003; A. Pierro et al., 2004; Я.С.аЦиммерман, 2005).
Необходимость дальнейшей разработки этой концепции тесно связана с более детальным изучением функциональных изменений щеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки и оценкой пристеночного пищеварения, в целом, при геморрагической гипотензии, а также с выявлением причин и ведущих патогенетических факторов формирования синдрома эндогенной интоксикации, который определяет дальнейшее течение постгеморрагического периода, что имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение.
Цель исследования: выявить ведущие патогенетические факторы формирования кишечного синдрома при геморрагической гипотензии и оценить степень его значимости в развитии системной эндотоксемии.
Задачи исследования:
- Разработать экспериментальную модель геморрагической гипотензии.
- Выявить особенности нарушений центральной гемодинамики при геморрагической гипотензии.
- Исследовать изменения ферментативной активности щеточной каймы слизистой оболочки всех отделов тонкой кишки и оценить их вклад в развитие кишечного синдрома при геморрагической гипотензии.
- Оценить с помощью гистологических методов исследования степень повреждения стенки всех отделов тонкой кишки при геморрагической гипотензии.
- Изучить патогенетическую значимость активации процессов свободно-радикального окисления в формировании кишечного синдрома при геморрагической гипотензии.
- Выявить основные источники эндотоксинов, как одного из ведущих патогенетических факторов формирования эндогенной интоксикации при геморрагической гипотензии, а также изучить динамику их выхода в сосудистое русло и характер перераспределения между плазмой и эритроцитами.
Научная новизна. Впервые на разработанной нами модели геморрагической гипотензии (патент РФ № 49442 Устройство для моделирования геморрагической гипотензии у мелких лабораторных животных) выявлено достоверное снижение ударного и сердечного индексов на фоне малоизмененного удельного периферического сопротивления сосудов уже с первой минуты кровопотери. При этом определены прогностически неблагоприятные критерии данного процесса: брадикардия, удлинение интервалов PQ и QT на ЭКГ, повышение удельного периферического сопротивления сосудов и падение артериального давления ниже 40 мм рт. ст.
Экспериментально установлены и патогенетически обоснованы четыре стадии развития кишечной недостаточности, связанные с определенными сроками геморрагической гипотензии: на 15-й минуте - стадия включения ферментов; на 30-й минуте - максимальная активность ферментов; через 1 час - стадия снижения ферментативной активности; через 2 часа - фаза истощения ферментативной активности щеточной каймы тонкой кишки. Особенность последней стадии - выявленное нами смещение проксимо-дистального градиента в сторону так называемых резервных зон подвздошной кишки и изменение топографии пищеварительно-транспортного конвейера в целом.
Доказано, что максимальные повреждения за счет интенсификации процессов прооксидантной системы свободно-радикального окисления на всех сроках геморрагической гипотензии выявлены в тонкой кишке и селезенке, тогда как в толстой кишке подобный эффект был кратковременным (на 15-й минуте эксперимента) и сменялся активацией антиоксидантной системы. При этом установлена взаимосвязь между повышением активности прооксидантной системы тонкой кишки и крови воротной вены и снижением ее активности в печени. Угнетение активности антиоксидантной системы в легких нарастает пропорционально подобным процессам в системном кровотоке на всех сроках эксперимента.
В эксперименте доказано, что основным источником эндогенной интоксикации при геморрагической гипотензии является кишечник. Установлено, что в латентную стадию эндогенной интоксикации (на 15-й минуте) регистрируется значительное повышение содержания ВНСММ и олигопептидов в крови воротной вены на фоне малоизмененных показателей эндотоксемии в системном кровотоке. При этом качественный состав ВНСММ в основном представлен катаболической составляющей пула.
Выявлено что, по мере прогрессирования синдрома эндогенной интоксикации происходит динамичное перераспределение ВНСММ между плазмой и эритроцитами и прогрессирующее повышение содержания олигопептидов в плазме крови, что позволяет объективно оценить функционирование детоксикационных систем в условиях геморрагической гипотензии.
Теоретическое и практическое значение работы. Полученные данные углубляют представления о формировании и прогрессивном развитии кишечного синдрома в условиях геморрагической гипотензии, с одной стороны, вскрывая механизмы нарушения обменных процессов в организме в результате повреждения энзиматического барьера щеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки и закономерного изменения топографии пищеварительно-транспортного конвейера, направленного на компенсацию нарушений пристеночного пищеварения в целом; с другой, оценивая его вклад в формирование и развитие синдрома эндогенной интоксикации, а также непосредственные и опосредованные токсические эффекты на органы детоксикации.
Результаты исследования в совокупности с разработанной моделью геморрагической гипотензии являются экспериментальной базой для проведения дальнейших исследований по изучению механизмов развития и течения периода геморрагической гипотензии и возможных отдаленных постреперфузионных осложнений, а также для клинической разработки и апробации патогенетически обоснованного применения антиоксидантов (цитопротекторов) и интракорпоральных методов детоксикации с использованием принципиально новых энтеросорбентов для ранней оптимизации энтерального питания в условиях реанимационных отделений и предупреждения развития эндогенной интоксикации в организме.
Полученные новые данные о патогенезе кишечного синдрома в условиях геморрагической гипотензии могут быть использованы в учебном процессе на кафедрах патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, анестезиологии и реаниматологии, топографической анатомии и оперативной хирургии, а также при написании учебных пособий и монографий.
Внедрение результатов исследования. Результаты проведенного исследования используются в учебном процессе кафедр патофизиологии Красноярского государственного медицинского университета им.апроф.аВ.Ф.аВойно-Ясенецкого, Владивостокского государственного медицинского университета, Кемеровской государственной медицинской академии, Омской государственной медицинской академии; кафедры анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи Центра повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов Омской государственной медицинской академии; кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии Омской государственной медицинской академии.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на VII международном конгрессе Парентеральное и энтеральное питание (Москва, 2003); II Международной конференции Патофизиология и современная медицина (Москва, 2004); III Российском конгрессе по патофизиологии с международным участием (Москва, 2004); Научной конференции Фундаментальные и прикладные аспекты базисной и клинической патофизиологии (Омск, 2005); IV Российской конференции Гипоксия - механизмы, адаптация и коррекция (Москва, 2005); Юбилейной научной сессии, посвященной 85-летию Омской государственной медицинской академии в секции Экстремальные и терминальные состояния (Омск, 2006); VIII Конгрессе международной ассоциации морфологов (Орел, 2006); IV Байкальском межрегиональном научно-практическом симпозиуме Актуальные проблемы интенсивной терапии, анестезиологии и реаниматологии (Иркутск, 2007); II Всероссийской научно-практической конференции Политравма: диагностика, лечение и профилактика осложнений (Ленинск-Кузнецкий, 2007); Межрегиональной научной конференции Патофизиология современной медицине (Ижевск, 2007); II Международной (XI Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции в секции Медико-биологические проблемы (Москва, 2007); Ежегодной научной конференции аспирантов и докторантов, посвященной памяти заслуженного деятеля науки, члена-корреспондента РАМН, профессора А.С. Зиновьева Зиновьевские чтения (Омск, 2007); Научной конференции Критические и терминальные состояния, постреанимационная болезнь (патогенез, клиника, лечение) в секции Травма и кровопотеря (Москва, 2007), Всероссийской конференции анестезиологов-реаниматологов (Омск, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе - 8 статей в изданиях, рекомендуемых ВАК для докторских диссертаций, получен 1 патент на полезную модель.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 5 глав собственных результатов исследования, обсуждения результатов, заключения, выводов и указателя литературы. Работа изложена на 242 страницах машинописного текста, иллюстрирована 58 рисунками и 19 таблицами. Указатель литературы включает 440 источников, в том числе 209 отечественных и 231 зарубежных. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
На защиту выносятся следующие положения:
- При геморрагической гипотензии развиваются фазные нарушения ферментативной активности щеточной каймы тонкой кишки: в ранние сроки (на 15-й и 30-й минутах) наблюдается разобщение процессов полостного и пристеночного пищеварения, а в более поздние (через 1 и 2 часа) происходит перестройка пищеварительно-транспортного конвейера со смещением проксимо-дистального градиента концентрации ферментов в сторону дистальных отделов тонкой кишки, где преобладают компенсаторно-приспособительные процессы, направленные на оптимизацию пристеночного пищеварения в резервных зонах подвздошной кишки.
- На фоне нарушений центральной и регионарной гемодинамики, обусловливающих ишемию и реперфузию непарных органов брюшной полости при геморрагической гипотензии, происходит интенсификация процессов свободно-радикального окисления в тонкой кишке и селезенке, а также оттекающей от них крови воротной вены. Подобные процессы, но в более поздние сроки, прослеживается в легких и системном кровотоке. В печени и толстой кишке преобладает активность антиоксидантной системы.
- В ранние сроки геморрагической гипотензии развивается эндотоксемия, обусловленная поступлением ВНСММ и олигопептидов в кровь воротной вены, в основном, из кишечника. При этом отмечается фазный характер развития эндотоксемии, который определяется количественным и качественным изменением состава олигопептидов и ВНСММ, динамичным перераспределением последних между плазмой и гликокаликсом эритроцитов. Увеличение содержания ВНСММ и олигопептидов в системном кровотоке способствует снижению ударного и сердечного индексов в условиях возрастающего удельного периферического сопротивления сосудов при геморрагической гипотензии.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования. Эксперименты выполнены на 322 белых беспородных крысах-самцах массой 200-220 г, выращенных в питомнике г. Новосибирска и содержавшихся в виварии ОмГМА в стандартных условиях с соблюдением требований приказов № 1179 МЗ СССР от 10.10.1983 и № 267 МЗ РФ от 19.06.2003, а также требований Европейской конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, кормлению и уходу за подопытными животными, выводу их из эксперимента и последующей утилизации. В эксперимент брались животные, спустя 10-12 ч после еды при свободном доступе к воде. Нами была использована модель геморрагической гипотензии (Патент РФ на полезную модель № 49442 Устройство для моделирования геморрагической гипотензии у мелких лабораторных животных, от 27аноябряа2005аг.), которая патогенетически адекватна функциональным нарушениям, возникающим в результате острой кровопотери у человека. Крыс наркотизировали тиопенталом натрия (ОАО Синтез Курган, Россия) из расчета 25 мг/кг массы внутрибрюшинно. Через 15 мин после введения тиопентала натрия катетеризировали левую общую сонную артерию и через нее для предупреждения свертывания крови за 15 минут до кровопускания вводили гепарин-натрий (Биохеми, Австрия) из расчета 500 МЕ/кг массы. Геморрагическую гипотензию моделировали острым кровопусканием из катетеризированного сосуда и поддерживали артериальное давление на уровне 40 мм рт.ст. Регистрировали длительность и объем кровопотери, уровень артериального давления. Контролем служили интактные наркотизированные и гепаринизированные животные.
Использовали электрофизиологические, биохимические, биофизические и морфологические методы исследования. Распределение животных по разделам исследования и группам с указанием сроков, методов исследования, количества выполненных экспериментов представлено на рис. 1.
Для оценки биоэлектрической активности сердца регистрировали ЭКГ в трех стандартных отведениях с использованием электрокардиометра ЭКМ-ЗЦ-01. Для оценки показателей системной гемодинамики регистрировали интегральную реограмму и первую производную дифференциальной реограммы (В.В. Карпицкий и соавт., 1986), используя реоплетизмограф РПГ 2-02, регистратор Н-338-4П и индикатор ОС 8-01. При этом рассчитывали следующие показатели: ударный индекс (УИ), сердечный индекс (СИ), удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС). Запись ЭКГ и реограммы у экспериментальных животных производилась в течение всех сроков наблюдения (5, 10, 15, 20, 25, 30, 45 мин, 1 и 2 ч).
Исследовали амилолитическую активность слизистой оболочки двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок методом ступенчатой десорбции фермента in vitro по Ц.Г. Масевич в модификации Э.А.аЗабелинского (1967, 1968).
Изоформы амилазы ( и ), расположенные в структурах гликокаликса, щеточной кайме и энтероцитах, разделяли специальным методическим приемом на пять проб, каждая из которых характеризует состояние полостного, пристеночного пищеварения, а также ферментообразующую функцию энтероцитов. В полученных пробах амилолитическую активность определяли по методу B.W. Smith и I.M. Roe в модификации А.М.аУголева (1949, 1961). Рассчитывали коэффициент адсорбционной способности (Кадс.) слизистой оболочки тонкой кишки и коэффициент пристеночного пищеварения (Кприст.) на основе показателей ферментативной активности фракций амилазы. Для характеристики пищеварительно-резорбтивных процессов в тонкой кишке отдельные сегменты двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок перфузировали крахмально-рингеровским раствором in situ с последующим определением амилолитической активности оттекающего перфузата in vitro по А.М. Уголеву (1961). Полученные результаты свидетельствовали о суммарном эффекте полостного и пристеночного пищеварения без выключения микроциркуляции и на фоне сохраненных нейро-гуморальных связей с целостным организмом.
Рис. 1. Блок-схема исследований
*Примечание: электрофизиологические, биохимические и морфологические исследования проводились на одних и тех же животных.
Интенсивность свободно-радикального окисления в гомогенатах внутренних органов (тонкого и толстого отделов кишечника, печени, селезенки и легких), артериальной крови и крови воротной вены, а также фагоцитарную активность циркулирующих лейкоцитов оценивали методом хемилюминесценции на аппарате Хемилюминомер-003 с компьютерным обеспечением и выводом хемилюминограмм на принтер. Для этого исследовали люминолзависимую хемилюминесценцию цельной крови, позволяющую оценить генерацию активных форм кислорода клетками при фагоцитозе и состояние гуморально-клеточного иммунитета, в целом; железоиндуцированную хемилюминесценцию плазмы крови и гомогенатов внутренних органов, характеризующие способность липидов крови и тканей органа подвергаться перекисному окислению. Регистрировали следующие показатели в условных единицах (у.е. 1,01х105 квант/с 4) по отношению к эталону свечения: амплитуду быстрой вспышки, характеризующую концентрацию гидроперекисей липидов, образовавшихся в системе до введения люминола или сернокислого железа; интенсивность медленного свечения (светосумму) как показатель интенсивности свободно-радикальных реакций, протекающих в гидрофобной фазе мембран или липопротеинов, и способности ингибиторов к перехвату липидных радикалов.
Для определения токсичности крови и гомогенатов в разные сроки периода геморрагической гипотензии (15 и 30 мин, 1 и 2 ч) забирали кровь из левой общей сонной артерии и воротной вены, а также тонкий и толстый отделы кишечника, печень, селезенку и легкие.
Содержание ВНСММ определялось отдельно в плазме и на эритроцитах по методу М.Я.аМалаховой. Для этого крупномолекулярные белки плазмы крови и эритроцитов осаждали 15% раствором трихлоруксусной кислоты и регистрировали спектральную характеристику водного раствора супернатанта в зоне длин волн от 238 до 310 нм. Расчет конечного результата содержания ВНСММ производили путем интегрального измерения площади фигуры, образованной осью абсцисс, и полученными значениями экстинций для каждого типа определения плазмы и эритроцитов.
Расчет пептидно-нуклеотидного коэффициента (ПНК), отражающего соотношение сдвигов пептидов и нуклеотидов в пуле ВНСММ, и коэффициента ароматичности (КА), демонстрирующего содержание в пуле ВНСММ пептидов, содержащих ароматические хроматофоры, позволял косвенно определять природу ВНСММ раннего постгеморрагического периода.
Олигопептиды определяли по Лоури в слабокислом супернатанте, полученным при осаждении белков плазмы 15% раствором трихлоруксусной кислоты и разведенном в соотношении 1:9 (М.Я. Малахова, 1995). Окончательный расчет результатов осуществляли по графику после построения калибровочной кривой.
Содержание молекул средней массы (МСМ) в гомогенатах тонкого и толстого отделов кишечника, печени, селезенки и легких определяли по методике Н.И. Габриэлян и соавт. (1981,1983) в супернатанте, полученном при осаждении белков 10% раствором ТХУ, центрифугированном при 3000 g/min в течение 30 минут и разведенном дистиллированной водой в соотношении 1:10, на длине волны 254 нм. Биохимические исследования выполнялись с использованием центрифуги ЦЛР-1 и спектрофотометра СФ - 46.
Биоптаты трех отделов тонкой кишки подвергали гистологическому и гистохимическому исследованиям с фиксацией 10% нейтральным формалином по методу Лилли, заливкой в парафин и последующей окраской срезов гематоксилином и эозином, проведением ШИК-реакции. Окрашенные срезы изучали на световом микроскопе Leitz при увеличении в 1200араз. Морфологический раздел диссертации подготовлен при участии д.м.н., профессора В.П.аКонева.
Статистическая обработка результатов проводилась на персональном компьютере с использованием статистических функций, опций Анализ данных и Мастер диаграмм в Microsoft Excel 2002 и пакета прикладных программ STATISTICA 6.0. Использовали методы непараметрической статистики с расчетом показателей Уилкоксона, Манна-Уитни, Краскала-Уоллиса. Проводили корреляционный и регрессионный анализы с определением коэффициента корреляции Спирмена. Анализ был проведен в модуле ППП STATISTICA, который предполагает одновременный расчет оценки значимости коэффициентов корреляции. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Изменение системной гемодинамики у крыс при геморрагической
гипотензии
При геморрагической гипотензии гемодинамические показатели достоверно отличались от уровня, зафиксированного до начала кровопотери. Уже с 1-й мин геморрагической гипотензии у всех животных отмечалось постепенное замедление сердечного ритма. При этом умеренная брадикардия стабильно регистрировалась на всем протяжении данного периода (рис. 2).
Изменения показателей ЭКГ наблюдались во всех экспериментальных группах (табл. 1). Так, интервал PQ в контрольной группе был в пределах физиологических значений в течение всего периода наркоза. При геморрагической гипотензии наблюдалось достоверное удлинение интервала PQ по отношению к контрольным данным, начиная с 1-й мин эксперимента. Тенденция к удлинению интервала PQ сохранялась до 105-й мин наблюдения, когда отмечалось наибольшее удлинение интервала PQ в экспериментальной группе в 1,37 раза по отношению к контролю. В дальнейшем, интервал PQ укорачивался и к 120-й мин наблюдения составлял всего лишь 109% от значения в контрольной группы. Выявленные изменения интервала PQ свидетельствуют о замедлении проведения импульса по предсердиям из сино-атриального узла через атрио-вентрикулярный узел, то есть о развитии при геморрагической гипотензии атриовентрикулярной блокады Iастепени (R. Welh, 2000; В.Т. Долгих, 2002).
Рис. 2. Изменение ЧСС при геморрагической гипотензии, мин-1 (Mе [LQ; HQ]).
Таблица 1.
Изменение показателей электрокардиограммы у крыс при геморрагической
гипотензии Mе [LQ; HQ]
Время наблюдения | Группы животных | Показатели ЭКГ | |
PQ, мс | QT, мс | ||
Исходная | I II | 43,6 [43,0; 44,1] 40,2 [39,4; 40,6] | 77,6 [77,4; 78,1] 76,7 [77,1; 77,9] |
1 мин | I II | 41,8 [41,2; 42,3] 43,5 [42,8; 44,1]* | 73,6 [73,4; 74,1] 76,5 [75,8; 77,4]* |
5 мин | I II | 41,8 [41,2; 42,3] 43,5 [42,8; 44,1]* | 73,6 [73,4; 74,1] 76,5 [75,8; 77,4]* |
10 мин | I II | 42,8 [42,2; 43,6] 47,8 [47,3; 48,0]* | 75,6 [74,7; 76,1] 81,4 [80,4; 82,3]* |
15 мин | I II | 43,9 [43,1; 44,5] 49,3 [48,7; 49,8]* | 74,4 [74,3; 74,6] 85,4 [85,1; 86,4]* |
30 мин | I II | 44,1 [43,6; 44,8] 52,1 [51,6; 52,7]* | 75,2 [74,7; 76,4] 87,3 [86,7; 88,1]* |
45 мин | I II | 43,9 [43,3; 44,1] 55,1 [55,0; 55,6]* | 75,2 [74,6; 75,8] 78,6 [78,1; 79,0]* |
60 мин | I II | 44,1 [43,3; 44,7] 59,3 [58,7; 59,8]* | 78,4 [78,1; 79,1] 83,4 [82,7; 84,1]* |
75 мин | I II | 48,3 [47,8; 48,7] 62,1 [61,6; 62,7]* | 78,2 [77,7; 79,4] 84,5 [83,1; 85,3]* |
90 мин | I II | 44,4 [44,0; 44,9] 54,5 [53,9; 55,0]* | 79,4 [78,9; 80,4] 88,6 [88,1; 89,0]* |
105 мин | I II | 44,1 [43,7; 44,5] 60,4 [59,8; 61,1]* | 75,2 [74,6; 76,3] 88,2 [87,9; 88,7]* |
120 мин | I II | 43,5 [42,8; 44,1] 44,1 [43,8; 44,3]* | 74,5 [74,4; 75,2] 76,5 [75,8; 77,4]* |
Примечание: группы животных: I - контроль; II - геморрагическая гипотензия.
*Ц p<0,05 по отношению к контролю.
В экспериментальной группе по сравнению с контролем был достоверно удлинен интервал QT (табл. 1). Наибольшее удлинение данного интервала на ЭКГ (в 1,17 раза по отношению к контролю) наблюдалось на 105-й мин эксперимента. В целом же, данный интервал также имел тенденцию к увеличению в течение всего периода геморрагической гипотензии, начиная с 1-й мин наблюдения. Феномен удлинения интервала QT на ЭКГ свидетельствует о повышении риска возникновения фибрилляции желудочков (K. Vernooy et al., 2006). Достоверных изменений вольтажа зубцов P и R не наблюдалось в течение всего периода геморрагической гипотензии.
На фоне значительно пониженного артериального давления до 40 мм рт.аст. отмечалось выраженное снижение ударного и сердечного индексов, начиная с 1-й мин геморрагической гипотензии (49-51% и 36-38% от исходного и контрольного уровней), причем максимальное снижение ударного и сердечного индексов наблюдалось на 105-й мин геморрагической гипотензии и составляло 49% и 36% и 46% и 34% от исходного и контрольного уровней соответственно (рис. 3).
Рис 3. Изменение гемодинамических показателей при геморрагической гипотензии,
Mе [LQ; HQ].
Удельное периферическое сопротивление сосудов было достоверно низким лишь на 15-й мин геморрагической гипотензии и составляло 84% относительно контрольных значений и 88% от исходного уровня (рис. 3).
Анализ полученных данных показал, что дозированная кровопотеря с последующим периодом геморрагической гипотензии в организме сопровождается изменениями основных показателей системной гемодинамики. При этом формируется гиподинамия миокарда с максимальным изменением основных гемодинамических показателей, начиная с 1-й мин и продолжаясь на протяжении всего периода геморрагической гипотензии. Именно в этот интервал времени формируется синдром низкого сердечного выброса, что наглядно подтверждают показатели ударного и сердечного индексов, а также удельного периферического сопротивления сосудов на фоне стабильно сниженного артериального давления до 40 мм рт.ст. Критическим сроком, характеризующимся выраженными нарушениями проводимости и угрозой фибрилляции сердца, а также максимально низкими ударным и сердечным индексами, является 105-я мин геморрагической гипотензии. Характерно, что основной процент летальных исходов экспериментальных животных приходился именно на этот период, и основной причиной была фибрилляция желудочков сердца.
Однако на всем протяжении геморрагической гипотензии отмечалась относительная стабилизация показателей центральной гемодинамики, но на более низких значениях, чем в контрольной группе, что объясняется компенсаторными механизмами, направленными на восстановление артериального давления и минутного объема кровообращения.
Недостаточность кровообращения, выявленная в условиях целостного организма, является следствием постепенной дозированной кровопотери с последующим поддержанием низкого артериального давления и обусловлена как снижением сократительной функции миокарда (E. Bunnell, 1996; В.Т.аДолгих, 2002), так и экстракардиальными факторами, которые, в свою очередь, могут быть следствием эндотоксемии, неизбежно возникающей в ранние сроки геморрагической гипотензии (В.А. Неговский, 1987, И.О. Закс и соавт., 1991; A.C. Sharma, 2007).
Изменение амилолитической активности щеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки в разные сроки геморрагической гипотензии. Для изучения возможных изменений амилолитической активности щеточной каймы тонкой кишки мы провели сравнительную оценку результатов, полученных в различные сроки геморрагической гипотензии (рис.а4). Уже на 15-й мин геморрагической гипотензии регистрировалось достоверное повышение активности полостной и десорбируемых фракций амилазы слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. При этом активность полостной С-фракции -амилазы увеличивалась на 23%, суммарная активность легко десорбируемых Д-фракций -амилазы повышалась на 29%, а активность трудно десорбируемой Д3-фракции - на 87% по сравнению с контролем. Сходная динамика ферментативной активности наблюдалась и в тощей кишке. Напротив, в подвздошной кишке активность полостной С-фракции -амилазы была значительно снижена относительно контрольного уровня.
К 15-й мин геморрагической гипотензии повышалась адсорбционная способность щеточной каймы двенадцатиперстной и, в большей степени, подвздошной кишки (табл. 2). В подвздошной кишке корреляция выявлялась между существенным увеличением адсорбции щеточной каймы и повышением активности десорбируемой фракции амилазы (r=0,61; р<0,01). Коэффициент пристеночного пищеварения (табл. 2) также увеличивался в 2 раза по сравнению с контролем и коррелировал со значительным понижением активности полостной фракции -амилазы слизистой оболочки подвздошной кишки (r=-0,72; р<0,001).
Рис. 4. Амилолитическая активность (усл. ед.) слизистой оболочки тонкой кишки крыс
в различные сроки геморрагической гипотензии, Mе [LQ; HQ].
Таблица 2.
Коэффициенты адсорбционной способности и пристеночного пищеварения (усл. ед.) слизистой оболочки тонкой кишки крыс при геморрагической гипотензии
Mе [LQ; HQ]
Этапы эксперимента | Отдел тонкой кишки | Коэффициент адсорбционной способности | Коэффициент пристеночного пищеварения |
| Контроль | Д | 0,722 [0,718; 0,728] | 1,321 [1,317; 1,328] |
Т | 0,802 [0,796; 0,808] | 1,252 [1,245; 1,256] | |
П | 0,714 [0,707; 0,719] | 1,022 [1,015;1,029] | |
Геморрагическая гипотензия | |||
| 15 мин | Д | 0,856 [0,848; 0,861]* | 1,409 [1,403; 1,414] |
Т | 0,900 [0,893; 0,904] | 1,330 [1,324; 1,336] | |
П | 1,413 [1,409; 1,417]* | 2,127 [2,121; 2,133]* | |
| 30 мин | Д | 0,851 [0,845; 0,859] | 1,373 [1,370; 1,377] |
Т | 0,777 [0,772; 0,784] | 1,179 [1,169; 1,185]* | |
П | 0,630 [0,624; 0,632] | 0,898 [0,891; 0,904] | |
| 1 ч | Д | 0,880 [0,876; 0,888] | 1,482 [1,477; 1,490] |
Т | 0,788 [0,778; 0,791] | 1,161 [1,155; 1,167]* | |
П | 0,631 [0,626; 0,640] | 0,991 [0,988; 0,994] | |
| 2 ч | Д | 0,547 [0,539; 0,551]* | 0,770 [0,766; 0,773]* |
Т | 0,649 [0,641; 0,654]* | 1,120 [1,116; 1,126]* | |
П | 0,550 [0,542; 0,557] | 0,998 [0,992; 1,004] | |
Примечание: * - р<0,05 по отношению к контролю.
Д - двенадцатиперстная кишка; Т - тощая кишка; П - подвздошная кишка.
Структурные изменения в стенке проксимальных отделов тонкой кишки выявлялись уже на 15-ой мин геморрагической гипотензии. В слизистой оболочке наблюдалось сужение крипт. Щеточная кайма была сохранна на всем протяжении, не истончена с сохранением зоны терминальной сосудистой сети. В сосудах венозного типа собственной пластинки и подслизистого слоя наблюдались явления престаза и стаза, соединительная ткань выглядела отечной. В подвздошной кишке морфологические изменения носили умеренный характер. Таким образом, в ранние сроки геморрагической гипотензии отсутствие изменений микроворсинок щеточной каймы позволяет говорить о сохранении процессов пристеночного пищеварения.
На 30-й мин геморрагической гипотензии отмечалось повышение активности практически всех фракций амилазы слизистой оболочки тонкой кишки как по сравнению с контролем, так и с показателями, полученными на 15-й мин геморрагической гипотензии (рис. 4). Примечательно, что в этот период отмечалось достоверное повышение активности внутриклеточной Г-фракции фермента на 28% от контрольного уровня в двенадцатиперстной кишке. В этот период выявлялось начальное угнетение процессов пристеночного пищеварения (табл. 2). Так, в тощей кишке понижение коэффициента пристеночного пищеварения коррелировало с повышением показателей активности десорбируемых фракций (r=-0,91; р<0,01).
Значительное повышение показателей активности практически всех фракций фермента может быть следствием явных деструктивных изменений стенки двенадцатиперстной кишки и ткани поджелудочной железы (Г.Ф.аКоротько, 1993, M.D Vollmar, 1996). Наблюдаемое на 30-й мин увеличение активности трудно десорбируемых фракций в двенадцатиперстной кишке, скорее всего, свидетельствует о нарушении прочности связей фермента с мембраной энтероцитов и поступлении его в полость кишки, суммируя эффект повышения активности показателей поджелудочной (полостной) фракции амилазы (Г.Ф. Коротько, 1996). Достоверный рост показателей активности внутриклеточной фракции позволяет говорить о начальных деструктивных изменениях щеточной каймы и подтверждается структурными изменениями в стенке тонкой кишки.
Так, в двенадцатиперстной кишке наблюдалось значительное расширение ворсинок за счет отека, уменьшалось количество бокаловидных клеток, отчетливо выявлялись деструктивные изменения в зоне щеточной каймы. В сосудах венозного типа углублялись нарушения микроциркуляции, повсеместно наблюдался диапедез эритроцитов. В зонах диапедеза появлялись лимфоидные и макрофагальные элементы. Циркуляторные нарушения в подвздошной кишке носили парциальный характер, были приурочены к зонам лимфоидных скоплений, где имелось большое количество венозных и лимфатических сосудов. В целом, в эти сроки, функциональные и структурные изменения носят нисходящий характер по направлению к дистальному отделу тонкой кишки: максимальные нарушения отмечаются в двенадцатиперстной кишке, а минимальные - в подвздошной.
Через 1 ч сохранялась повышенная активность полостных и десорбируемых фракций амилазы по сравнению с контролем, но намечалась тенденция к незначительному снижению активности фермента относительно показателей, выявляемых на 30-й мин геморрагической гипотензии (рис. 4). В эти сроки наблюдалась корреляционная связь между снижением активности фракций амилазы проксимальных отделов тонкой кишки и повышением их активности в дистальных отделах. В частности, в двенадцатиперстном и тощем отделах тонкой кишки явно сниженная активность полостной фракции коррелировала с повышением активности этой же фракции в подвздошной кишке (r=-0,73; р<0,05), а снижение cуммарной активности десорбируемых фракций - с увеличением активности этих же фракций в подвздошной кишке (r=-0,78; р<0,05) (рис. 6 а, б). Данная модель подтверждает смещение проксимо-дистального градиента пищеварительного конвейера тонкой кишки в сторону подвздошной кишки, т.е. в направлении резервных зон, отвечающих за компенсацию пристеночного пищеварения.
Показатели пристеночного пищеварения тощей кишки в эти сроки оставались достоверно низкими по сравнению с контролем (табл. 2), выявлялась средней выраженности корреляционная связь между понижением коэффициента пристеночного пищеварения и начальным снижением активности десорбируемых фракций (r=0,71 р<0,001). Подобная динамика снижения эффективности процессов пристеночного пищеварения в проксимальных отделах свидетельствует об истощении ферментного спектра щеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки, на что указывает постепенное снижение активности десорбируемых фракций -амилазы на фоне потери их прочных связей с мембраной энтероцитов.
Чаще всего повышение ферментативной активности слизистой оболочки тонкой кишки свидетельствует о компенсаторно-приспособительных механизмах, обеспечивающих усиление процессов переваривания поступающих извне нутриентов и всасывания мономеров (Н.М. Тимофеева, 1996). Однако через 1 ч на фоне амилолитического истощения щеточной каймы двенадцатиперстной кишки возрастала активность всех фракций амилазы подвздошной кишки, что может являться одним из механизмов компенсации процессов пищеварения в более поздние сроки геморрагической гипотензии.
К 1 ч эксперимента в проксимальном отделе тонкой кишки усиливалось сужение крипт, ворсинки выглядели утолщенными за счет отека собственной пластинки слизистой оболочки. Адвентиция выглядела отечной, выявлялись небольшие периваскулярные кровоизлияния. В подвздошной кишке выявлялось сужение крипт за счет небольшого отека ворсинок. Они сохраняли обычную структуру, однако в собственной пластинке отмечались расстройства кровообращения в венозных сосудах по типу престазов и стазов. Таким образом, к 1 ч геморрагической гипотензии в стенке кишки нарастали расстройства кровообращения, усиливался отек соединительнотканных образований слизистой оболочки и других слоев стенки кишки, отмечалось дальнейшее сужение крипт за счет расширения ворсинок, а в проксимальном отделе выявлялись участки деструкции щеточной каймы, что, в конечном итоге, уменьшало площадь пищеварения.
Через 2 ч геморрагической гипотензии сохранялось повышение активности полостных и десорбируемых фракций амилазы по сравнению с контролем (табл. 4). На этом фоне отмечалось значительное понижение активности трудно десорбируемой фракции Д3-фракции относительно показателей, полученных на 15-й, 30-й и 60-й мин геморрагической гипотензии; а внутриклеточной Г-фракции фермента на - 44-50% от контрольного уровня, а также показателей, полученных на 15-й и 30-й мин геморрагической гипотензии. В тощей кишке регистрировалось повышение активности полостной С-фракции на 28% по сравнению с контрольными данными, а в подвздошной кишке наблюдалось достоверное повышение активности внутриклеточной Г-фракции фермента в 2 раза.
а б
Рис. 6. Результаты корреляционно-регрессионного анализа, демонстрирующие связь между снижением активности десорбируемых фракций амилазы в проксимальных отделах тонкой кишки и ее повышением в дистальных к 1 ч геморрагической гипотензии
(а - в двенадцатиперстном и подвздошном; б - в тощем и подвздошном).
В двенадцатиперстной кишке повышение показателей активности полостной фракции коррелировало с повышением показателей активности внутриклеточных ферментов в подвздошной кишке (r=0,73; р<0,01) (рис. 7).
На основании этого можно предположить, что через 2 ч геморрагической гипотензии наблюдается смещение проксимо-дистального градиента в сторону дистальных отделов тонкой кишки, снижается адсорбционная способность щеточной каймы проксимальных отделов тонкой кишки (табл. 2). Уменьшение коэффициента адсорбции в двенадцатиперстной кишке коррелировало с повышением показателей активности полостной фракции (r=-0,62; р<0,01) и легко десорбируемых фракций (r=-0,70; р<0,05).
Через 2 ч геморрагической гипотензии показатели пристеночного пищеварения в двенадцатиперстной и тощей кишках остаются достоверно низкими по сравнению с контрольными данными (табл. 2). В связи с этим выявлялась средняя корреляционная связь между понижением коэффициента пристеночного пищеварения и повышением показателей активности десорбируемых фракций (r=0,54; р<0,001).
Подобная тенденция к понижению эффективности процессов пристеночного пищеварения в проксимальных отделах свидетельствует, в первую очередь, об истощении ферментного спектра щеточной каймы слизистой оболочки тонкой кишки, на что указывает постепенное снижение активности десорбируемых фракций -амилазы на фоне потери их прочных связей с клеточной мембраной энтероцитов. В этот срок геморрагической гипотензии в проксимальных отделах тонкой кишки выявлялись в большей степени деструктивные явления, обусловленные расстройствами кровообращения, а в дистальных отделах - компенсаторные процессы.
Рис. 7. Результаты корреляционно-регрессионного анализа, демонстрирующие связь между
повышением активности полостной фракции амилазы в двенадцатиперстной кишке и повышением активности внутриклеточной фракции в подвздошной, к 2 ч геморрагической гипотензии.
При исследовании амилолитической активности слизистой оболочки тонкой кишки методом последовательной перфузии всех ее отделов получены данные, характеризующие динамику полостного и пристеночного пищеварения in vivo в различные сроки геморрагической гипотензии (табл.а3). Так, на 15-й мин эксперимента регистрировалось значительное повышение активности как полостных, так и десорбируемых фракций амилазы во всех отделах тонкой кишки.
К 30-й мин геморрагической гипотензии высокая активность полостной и десорбируемых фракций амилазы сохранялась, но наблюдалась тенденция к ее снижению. Несмотря на малоизмененную активность десорбируемой фракции в тощей кишке относительно контрольного уровня, выявлялось достоверное ее снижение относительно показателей, полученных на 15-й мин геморрагической гипотензии. Аналогичные процессы имели место и в подвздошной кишке.
К 1 ч геморрагической гипотензии в двенадцатиперстной кишке наблюдалась высокая активность полостной и десорбируемой фракций по сравнению с контрольными показателями. Примечательно, что при сравнении с показателями, полученными на 15-й и 30-й мин эксперимента, достоверных изменений активности амилазы не выявлялось. В тощей кишке на фоне высокой активности полостной фракции амилазы регистрировалось снижение активности десорбируемой фракции по сравнению с контролем. В подвздошной кишке сохранялись высокие показатели активности полостной и десорбируемой фракций относительно контроля. Однако активность десорбируемой фракции понижалась по сравнению с показателями, полученными на 15-й мин эксперимента (табл.а3).
Спустя 2 ч геморрагической гипотензии активность полостной фракции амилазы в проксимальных отделах тонкой кишки оставалась высокой относительно контрольных значений, а десорбируемой фракции амилазы в двенадцатиперстной кишке, напротив, понижалась. В подвздошной кишке достоверных изменений активности фракций фермента не наблюдалось (табл.а3).
Таблица 3.
Амилолитическая активность (усл. ед.) in vivo слизистой оболочки тонкой кишки
крыс при геморрагической гипотензии Mе [LQ; HQ]
Этапы эксперимента | Отдел тонкой кишки | Фракции амилазы (in vivo) | |
Полостная | Десорбируемая | ||
| Контроль | Д | 1,50 [1,41; 1,61] | 1,09 [0,93; 1,27] |
Т | 1,43 [1,15; 1,54] | 1,04 [0,73; 1,13] | |
П | 1,32 [1,19; 1,42] | 0,90 [0,83; 0,97] | |
Геморрагическая гипотензия | |||
| 15 мин | Д | 2,21 [2,17; 2,36]* | 1,45 [1,39; 1,62]* |
Т | 2,25 [2,21; 2,27]* | 1,56 [1,49; 1,68]* | |
П | 1,99 [1,19; 2,15]* | 1,25 [1,10; 1,58]* | |
| 30 мин | Д | 1,97 [1,89; 2,15]*^ | 1,27 [1,10; 1,51]*^ |
Т | 1,81 [1,51; 2,04]*^ | 1,07 [0,84; 1,34]^ | |
П | 1,79 [1,66; 1,88]* | 1,08 [0,93; 1,29]*^ | |
| 1 ч | Д | 2,17 [1,86; 2,40]* | 1,63 [1,06; 1,84]* |
Т | 1,64 [1,31; 2,06]*^ | 0,89 [0,73; 1,55]*^+ | |
П | 1,64 [1,39; 2,21]*^ | 1,08 [0,73; 1,72]^ | |
| 2 ч | Д | 1,75 [1,67; 1,81]*^< | 0,94 [0,83; 1,02]*^+< |
Т | 1,75 [1,57; 1,82]*^ | 0,97 [0,79; 1,14]^ | |
П | 1,46 [0,75; 1,68]^+ | 0,69 [0,32; 0,91]^+< | |
Примечание: * - р<0,05 по отношению к контролю, ^ - р<0,05 по отношению к 15 мин геморрагической гипотензии, + - р<0,05 по отношению к 30 мин геморрагической гипотензии, < - р<0,05 по отношению к 1 ч геморрагической гипотензии,
Д - двенадцатиперстная кишка; Т - тощая кишка; П - подвздошная кишка.
Полученные in vivo данные согласуются с показателями, полученными при исследовании щеточной каймы методом ступенчатой десорбции in vitro, и отражают истощение амилолитической активности слизистой оболочки всех отделов тонкой кишки на фоне высоких показателей полостного пищеварения в проксимальных отделах тонкой кишки. Подобное разобщение процессов полостного и пристеночного пищеварения, с одной стороны, является следствием повреждения поджелудочной железы, как основного источника полостной -амилазы, а с другой, последовательных процессов ишемии и реперфузии стенки тонкой кишки и, в частности ворсинок ее слизистой оболочки.
Объективная оценка результатов экспериментов позволила нам сформулировать стадии развития синдрома кишечной недостаточности при геморрагической гипотензии. Основными критериями определения последовательных стадийных нарушений были изменения ферментативной активности щеточной каймы различных отделов тонкой кишки и, как следствие, разобщение полостного и пристеночного пищеварения. Первая стадия включения ферментов демонстрирует наиболее эффективные процессы функционирования полостного пищеварения проксимальных отделов тонкой кишки в ранние сроки геморрагической гипотензии. Вторая стадия максимальной активности ферментов в большей степени свидетельствует о повреждении щеточной каймы, проявляющемся потерей связи с ней ферментов и начальной деструкцией энтероцитов в проксимальных отделах тонкой кишки. При этом нарушения адсорбции и переваривания нутриентов разобщают процессы полостного и пристеночного пищеварения в целом. Третья стадия, так называемая лимитирующая, характеризуется постепенным снижением активности ферментного спектра щеточной каймы тонкой кишки в проксимальных отделах и компенсаторной активацией пристеночного пищеварения в дистальных. В эту стадию происходит смещение проксимо-дистального градиента ферментативной активности слизистой оболочки тонкой кишки в сторону резервных зон подвздошного отдела, что позволяет утверждать об изменении пищеварительно-транспортного конвейера. И, наконец, четвертая стадия - стадия истощения, во время которой, несмотря на включение резервных зон дистального отдела тонкой кишки, формируется ферментативная недостаточность, как одна из составляющих кишечного синдрома.
Данная нами характеристика стадий кишечной недостаточности убедительно согласуется с последовательными изменениями центральной и регионарной гемодинамики в условиях геморрагической гипотензии. Развивающиеся на всем протяжении эксперимента нарушения микроциркуляции в собственной пластинке и подслизистом слое тонкой кишки обусловливают функциональные и структурные изменения, в первую очередь, слизистой оболочки и являются основой прогрессирующих изменений секреторной, переваривающей и всасывательной функций кишечника.
Динамика параметров про- и антиоксидантной систем некоторых внутренних органов и крови при геморрагической гипотензии. На фоне геморрагической гипотензии наблюдалось достоверное изменение всех параметров про- и антиоксидантной систем в гомогенатах непарных органов брюшной полости и легких, а также в крови и плазме воротной вены и общей сонной артерии (табл. 4). Уже на 15-й мин геморрагической гипотензии отмечалось значительное увеличение параметров хемилюминесценции в гомогенатах тонкого и толстого отделов кишечника и селезенки. Напротив, в гомогенатах печени и легких выявлялось достоверное снижение всех показателей хемилюминесценции по сравнению с контролем.
Так, в печени значения светосуммы были понижены на 37%, вспышки - на 72%, а спонтанной светимости - на 61%. Выявлялась средней выраженности отрицательная корреляция между повышенными показателями вспышки и светосуммы гомогенатов тонкой кишки и сниженными значениями гомогенатов печени - r=0,61; р<0,01 и r=0,74; р<0,01.
В цельной крови воротной вены отмечалось существенное повышение как спонтанной (в 6,4 раза), так и люминолзависимой хемилюминесценции (в 2,7 раза) по сравнению с контролем. Однако в эти же сроки в цельной артериальной крови отмечалось уменьшение показателей люминолзависимой хемилюминесценции по сравнению с контрольными значениями. Остальные показатели свободно-радикального окисления в крови и плазме достоверно не отличались от контрольных значений (табл. 4).
Таблица 4.
Параметры ХЛ цельной крови и плазмы общей сонной артерии (С) и воротной вены (В) крыс в различные сроки геморрагической гипотензии Mе [LQ; HQ]
Этапы эксперимента | ХЛ цельной крови (у.е. х мин) | ХЛ плазмы | |||||
Светосумма (до инкуб.) | Светосумма (после инкуб.) | Спонтанная светимость (у.е.) | Вспышка, (у.е.) | Светосумма, (у.е. х мин) | |||
| Контроль | С В | 2,16 [0,91; 5,92] 1,32 [1,19; 1,42] | 8,44 [5,09; 9,41] 2,18 [2,07; 2,39] | 0,68 [0,32; 1,14] 0,23 [0,17; 0,29] | 1,28 [0,71; 2,76] 0,52 [0,48; 0,54] | 0,29 [0,24; 0,43] 1,21 [1,17; 1,36] | |
Геморрагическая гипотензия | |||||||
| 15 мин | С В | 2,60 [2,54; 3,52] 8,49 [5,98; 9,77]* | 3,22 [2,29; 4,08]* 5,97 [3,96; 7,72]* | 0,62 [0,53; 0,76] 0,20 [0,13; 0,23] | 0,82 [0,74; 0,98] 0,64 [0,61; 0,67]* | 0,23 [0,07; 0,38] 0,73 [0,66; 0,81]* | |
| 30 мин | С В | 0,87 [0,59; 1,07]*^ 1,81 [0,45; 1,24]^ | 2,32 [1,73; 2,63]*^ 1,65 [1,45; 2,25]^ | 1,93 [1,72; 2,03]^ 0,40 [0,29; 0,46]*^ | 0,65 [0,54; 0,78]* 0,60 [0,52; 0,66] | 0,50 [0,36; 0,52]*^ 0,79 [0,52; 1,12]* | |
| 1 ч | С В | 1,61 [0,87; 2,54]^+ 2,95 [2,63; 3,09]*^+ | 1,97 [1,78; 2,39]*^ 1,98 [1,81; 2,07]*^ | 1,48 [1,12; 1,81]+ 0,19 [0,14; 0,24]+ | 0,46 [0,31; 0,54]^+ 0,45 [0,31; 0,54]+ | 0,28 [0,15; 0,44]^+ 0,94 [0,91; 1,04]*^ | |
| 2 ч | С В | 1,34 [0,73; 2,35]^ 0,87 [0,42; 1,09]*^< | 2,17 [1,65; 2,54]*^ 1,48 [0,91; 1,83]*^< | 0,79 [0,47; 0,91]+ 0,13 [0,06; 0,28]+ | 0,65 [0,34; 0,71]*^ 0,30 [0,14; 0,37]*^+ | 0,27 [0,17; 0,39]+ 0,76 [0,34; 0,95]* | |
Примечание: * - р<0,05 по отношению к контролю, ^ - р<0,05 по отношению к 15 мин геморрагической гипотензии, + - р<0,05 по отношению к 30 мин геморрагической гипотензии.
В этот период геморрагической гипотензии выявлялась средней силы корреляционная связь между светосуммой инкубированной крови воротной вены и светосуммой гомогенатов толстой кишки (r=0,62; р<0,001) (рис. 8).
На 30-й мин геморрагической гипотензии в гомогенатах тонкой кишки, селезенки и легких сохранялись высокие показатели хемилюминесценции. Однако, по сравнению с предыдущим сроком эксперимента, значения вспышки в гомогенатах тонкой кишки понизились на 50%, а в селезенке, напротив, все значения хемилюминесценции были увеличены. В легких отмечалось значительное повышение светосуммы - в 2,9 раз, вспышки - в 2,4 раза, а спонтанной светимости - в 2,6 раза относительно контрольных значений. Примечательно, что по сравнению с предыдущим сроком геморрагической гипотензии все показатели хемилюминесценции были высокими.
Рис. 8. Результаты корреляционно-регрессионного анализа, демонстрирующие связь
между показателями ХЛ крови воротной вены и гомогенатами толстой кишки
на 15-й мин геморрагической гипотензии.
В гомогенате печени, по-прежнему, регистрировались низкие показатели вспышки и спонтанной светимости. В толстой кишке значения спонтанной светимости были значительно понижены, а показатели светосуммы и вспышки достоверно не отличались от контрольных данных. Более того, отмечалось их понижение относительно значений, полученных на 15-й мин эксперимента: светосуммы - на 63%, вспышки - на 77%, а спонтанной светимости - на 83% (рис. 9).
На 30-й мин регистрировалось уменьшение спонтанной светимости и люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови воротной вены на 79% и 72% по сравнению с показателями, полученными на 15-й мин геморрагической гипотензии. В тоже время полученные данные достоверно не изменялись по сравнению с контролем. Значения спонтанной светимости в плазме превышали контрольные значения на 74%, а светосумма, напротив, была сниженной на 35%. Примечательно, что в этот период регистрировалось понижение спонтанной светимости плазмы на 35% относительно показателей, полученных на 15-й мин геморрагической гипотензии (табл. 4). В цельной артериальной крови показатели спонтанной и люминолзависимой светимости были существенно понижены.
Через 1 ч геморрагической гипотензии в гомогенатах тонкой кишки по- прежнему регистрировались высокие показатели хемилюминесценции относительно предыдущих сроков эксперимента. Несмотря на высокие показатели светосуммы (в 3,6 раза), значения вспышки и спонтанной светимости в гомогенатах толстой кишки достоверно не отличались от контроля. По сравнению с показателями, полученными на 15-й мин геморрагической гипотензии, наблюдалось снижение значений вспышки и спонтанной светимости. Однако по сравнению с 30-й мин эксперимента все значения хемилюминесценции были достаточно высокими: светосумма увеличилась в 3 раза, вспышка - в 2,8 раза, а спонтанная светимость - в 1,45 раза.
В ткани печени выявлялись достоверно низкие показатели вспышки и спонтанной светимости от контрольного уровня. Однако несмотря на низкие показатели спонтанной светимости, значение светосуммы возросло на 59% по сравнению с 15-й мин геморрагической гипотензии, а вспышки - в 3,3 раза относительно предыдущего срока эксперимента. Напротив, в селезенке и легких все показатели хемилюминесценции значительно превышали контрольные значения. Данная тенденция к повышению значений хемилюминесценции в тканях селезенки наблюдалась и при сравнении с предыдущими периодами геморрагической гипотензии. Однако в легких по сравнению с 30-й мин геморрагической гипотензии наблюдалось незначительное снижение показателей вспышки и спонтанной светимости.
В эти же сроки регистрировалось значительное повышение спонтанной светимости (в 2,2 раза) в цельной крови воротной вены по сравнению с контролем и увеличение на 13% и 63% относительно данных, полученных на 15-й и 30-й мин геморрагической гипотензии соответственно. Однако после ее инкубации данный показатель снизился до контрольного уровня и составил 33% относительно значений, полученных на 15-й мин эксперимента (табл.а4). В плазме крови воротной вены показатели светосуммы были также снижены относительно контроля, но оставались повышенными на 29% по сравнению со значениями, полученными на 15-й мин геморрагической гипотензии. Корреляционная связь средней силы выявлялась между высокими показателями светосумм гомогенатов селезенки и цельной крови воротной вены - - r=0,66; р<0,001 (рис. 10).
Рис. 9. Динамика изменений параметров СРО в кишечнике и печени, %.
Примечание: , , - p<0,05 по отношению к контролю.
Несмотря на низкую люминолзависимую хемилюминесценцию инкубированной цельной крови общей сонной артерии (23%), в плазме регистрировались высокие значения спонтанной светимости, превышавшие уровень 15 мин геморрагической гипотензии на 22%, на фоне сниженного на 44% показателя вспышки.
Через 2 ч геморрагической гипотензии в гомогенате тонкой кишки наблюдалось повышение спонтанной светимости по сравнению с контролем. В тканях толстой кишки показатель светосуммы достоверно не отличался от контрольного уровня на фоне пониженных значений вспышки и спонтанной светимости на 61% и 66% соответственно. Примечательно, что, сравнивая значения данного срока с показателями, полученными на 15-й мин и к 1 ч эксперимента, наблюдалась неуклонная тенденция к снижению хемилюминесценции (рис. 9).
Рис. 10. Результаты корреляционно-регрессионного анализа, демонстрирующие связь между светосуммами цельной крови воротной вены и гомогенатов селезенки к 1 ч геморрагической гипотензии.
В гомогенате печени все показатели хемилюминесценции были достоверно снижены по сравнению с контролем. Такая же тенденция к снижению всех показателей хемилюминесценции наблюдалась и относительно всех сроков геморрагической гипотензии. В гомогенатах селезенки и легких сохранялись высокие показатели хемилюминесценции. В оттекающей от непарных органов брюшной полости крови воротной вены и в артериальной крови все показатели люминолзависимой хемилюминесценции были достоверно снижены по сравнению с контролем (табл. 4).
Рис. 11. Динамика изменений светосуммы СРО в легких и цельной крови общей
сонной артерии, %.
Примечание: , - p<0,05 по отношению к контролю.
В условиях выраженного уменьшения перфузии непарных органов брюшной полости увеличение показателей светосуммы в гомогенатах кишечника и селезенки при геморрагической гипотензии свидетельствует об активации прооксидантной системы, что подтверждается и высокими показателями вспышки. При этом в цельной крови воротной вены, оттекающей от кишечника и селезенки, также активируются ферменты прооксидантной системы с одновременным снижением антиоксидантной активности и способности лейкоцитов к активации и невозможности полноценно осуществлять фагоцитоз. Отсутствие прироста и дальнейшее уменьшение показателя фагоцитарной активности лейкоцитов свидетельствует об угнетающем действии на него токсинов крови. Напротив, в гомогенате печени заметно сниженные показатели хемилюминесценции наглядно демонстрируют активацию ферментов антиоксидантной системы, что согласуется с ее функциями обезвреживания и элиминации.
В легких повышение антиоксидантной активности на 15-й минуте геморрагической гипотензии сменяется ее угнетением уже к 30-й минуте, о чем свидетельствуют высокие показатели светосуммы и вспышки. В плазме артериальной крови к 30-й минуте геморрагической гипотензии повышенные показатели спонтанной светимости свидетельствуют о снижении антиоксидантной активности и вымывании из легких в кровь продуктов пероксидации и эндотоксинов (рис. 11). В свою очередь, постепенно нарастающий уровень эндотоксинов угнетает фагоцитарную активность лейкоцитов, о чем свидетельствуют низкие значения люминолзависимой ХЛ цельной артериальной крови.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что ишемия непарных органов брюшной полости при геморрагической гипотензии сопровождается периодами активации и угнетения свободно-радикального окисления, по времени не совпадающими в различных внутренних органах, и свидетельствует о степени повреждения каждого из них в отдельности в зависимости от срока геморрагической гипотензии.
Динамика показателей эндотоксемии на фоне геморрагической гипотензии. При метаболических нарушениях, формирующихся на фоне геморрагической гипотензии, на первый план выступают количественные и качественные изменения пула ВНСММ, которые нашли свое отражение в показателях, представленных в профиле спектрограмм супернатантов плазмы крови и эритроцитов.
В целом регистрировалось значительное повышение содержания ВНСММ в плазме крови воротной вены на всех исследуемых нами сроках геморрагической гипотензии по сравнению с контролем (рис.а12). Так, на 15-й мин отмечалось увеличение концентрации ВНСММ в 2,7 раза; на 30-й мин показатели превысили контрольный уровень в 1,6 раза, а к 1 и 2ач геморрагической гипотензии - в 3,7 и 4,2 раза соответственно.
Качественный состав ВНСММ в плазме крови воротной вены характеризовался значительным увеличением доли катаболической составляющей (238-258 нм) на всех сроках геморрагической гипотензии (рис.а12). Уже на 15-й мин (на длинах волн от 238 до 246 нм) наблюдалось повышение содержания катаболического пула ВНСММ на 96% относительно контрольных показателей. На 30-й мин геморрагической гипотензии концентрация веществ со спектром поглощения от 238 до 246 нм была увеличена от контрольного уровня на 66%, а через 1 ч регистрировалось значительное повышение уровня катаболического пула ВНСММ в 4,1 раза на длинах волн от 238 до 258 нм по сравнению с контрольными показателями. При сравнении с показателями, полученными на 15-й и 30-й мин геморрагической гипотензии, отмечалось увеличение содержания данных веществ в 2,3 и 2,4 раза соответственно. К 2 ч геморрагической гипотензии сохранялось повышенное содержание катаболического пула ВНСММ, которое превышало контрольный уровень в 4,4 раза.
Рис. 12. Спектрограммы плазмы крови воротной вены, усл. ед.
Примечание: , , , д - p<0,05 по отношению к контролю.
При анализе спектрограмм, полученных на основании значений экстинций в плазме, установлено, что ранняя эндотоксемия при геморрагической гипотензии обусловлена теми же веществами, что и в контрольной группе, поскольку в норме отмечался постепенный рост поглощения до 278 нм, прослеживался тот же характер кривой, но с большими абсолютными значениями экстинций на каждой из длин волн (рис. 12). К 1 ч геморрагической гипотензии в спектрограмме плазмы крови воротной вены наблюдалась тенденция перераспределения спектров поглощения с длины волны 274 нм в контроле до 278-286 нм в опыте, что свидетельствует о существенном изменении качественного состава ВНСММ, обусловливающих эндотоксемию в этот срок.
В эти же сроки на эритроцитах крови воротной вены наблюдалось достоверное снижение содержания ВНСММ (рис. 13). Однако спектрограмма эритроцитарной массы крови воротной вены к 1ач геморрагической гипотензии на длинах волн от 242 до 254 нм не отличалась от контрольной, а содержание ВНСММ, регистрируемое на длинах волн от 262 до 298 нм, значительно отличалось. При этом пик экстинции сместился с 254 нм (контрольная спектрограмма) до 262анм, что может свидетельствовать о качественном изменении состава ВНСММ в этот срок (рис. 13).
На эритроцитах крови воротной вены также отмечалось достоверное повышение содержания ВНСММ. Данный прирост на спектрограмме наблюдается на длине волн с 262 до 298 нм. Таким образом, пик спектра поглощения сместился с 254 нм в контроле на 262 нм на 2 ч геморрагической гипотензии, а, следовательно, качественный состав ВНСММ отличался от состава, характерного для контрольной группы (рис. 13).
Рис. 13. Спектрограммы эритроцитарной массы воротной вены, усл. ед.
Примечание: , , , д - p<0,05 по отношению к контролю.
Изменение качественного состава ВНСММ в крови воротной вены дополняла оценка уровня олигопептидов плазмы крови на всех этапах эксперимента (рис. 14). Уже на 15-й мин геморрагической гипотензии наблюдалось заметное увеличение содержания олигопептидов, а в последующие сроки их уровень достоверно повышался по сравнению с контролем (рис.а14).
Достоверное увеличение содержания олигопептидов наблюдалось и между отдельными группами эксперимента, что отражало прогрессивное нарастание концентрации олигопептидов к поздним срокам геморрагической гипотензии. Учитывая тот факт, что в ВНСММ крови воротной вены преобладал катаболический пул, можно предположить, что в плазме крови идет накопление преимущественно нерегуляторных олигопептидов, т.е. поступивших из полости кишечника токсинов и эндотоксинов, образовавшихся в результате ишемии непарных органов брюшной полости.
Рис. 14. Динамика олигопептидов (усл. ед.) в плазме крови воротной вены при геморрагической гипотензии, Mе [LQ; HQ].
На следующем этапе эксперимента представлялось важным оценить количественную и качественную характеристики ВНСММ в системном кровотоке, используя кровь, взятую из левой общей сонной артерии крыс в различные сроки геморрагической гипотензии. Так, на 15-й мин геморрагической гипотензии регистрировались показатели, сходные с контрольным уровнем ВНСММ в системном кровотоке (рис. 15), а, начиная с 30-й мин геморрагической гипотензии, в плазме крови общей сонной артерии отмечалось достоверное повышение показателей эндотоксемии, оцениваемой суммарным содержанием ВНСММ.
Рис. 15. Спектрограммы плазмы артериальной крови, усл. ед.
Примечание: , , , д - p<0,05 по отношению к контролю.
Интересные данные были получены при исследовании качественного состава ВНСММ в плазме крови общей сонной артерии (рис. 15). Несмотря на отсутствие достоверных различий между контрольными показателями и данными, полученными на 15-й мин геморрагической гипотензии, наблюдается заметное увеличение катаболической составляющей ВНСММ на 68% на длинах волн 238-250 нм. Показательно, что на 30-й мин и 1-м ч эксперимента достоверное повышение содержания ВНСММ обеспечивается катаболическим пулом со спектром поглощения с 238 нм по 254 (на 30-й мин) и с 238 по 258 (ка1 ч), который превышал контрольные значения практически в 2 раза. Данные, полученные к 2 ч геморрагической гипотензии, значительно превышали концентрации ВНСММ, зарегистрированные на ранних сроках, практически на всех длинах волн.
При анализе спектрограмм плазмы крови общей сонной артерии было выявлено, что характерный для контрольной группы рост спектра поглощения до 270 нм, к 1 часу геморрагической гипотензии сменялся пиком спектра поглощения на длине волны 266 нм. Характер спектрограммы плазмы крови общей сонной артерии, полученной через 2 ч геморрагической гипотензии, по-прежнему отличался от контрольного на всем протяжении, и пик спектра поглощения наблюдался на длине волн от 258 до 266анм (p<0,001) (рис. 15).
На 15-й мин геморрагической гипотензии на эритроцитах артериальной крови было выявлено снижение суммарного содержания ВНСММ на 48%. Однако к 30-й мин геморрагической гипотензии уровень ВНСММ на эритроцитах оказался выше контрольного уровня и достоверно отличался от уровня суммарного содержания ВНСММ, выявленного на 15-й мин в 3,1 раза (рис. 16).
Интересные данные были получены при исследовании уровня ВНСММ на эритроцитах к 1 ч геморрагической гипотензии. Так, суммарное количество ВНСММ, определяемых на эритроцитах артериальной крови, снизилось как по сравнению с контролем, так и с показателями, полученными на 30-й мин геморрагической гипотензии (рис. 16). Примечательно, что спустя 2 ч на фоне геморрагической гипотензии наблюдалось повторное повышение уровня ВНСММ на эритроцитах артериальной крови по сравнению с контролем и в 2,2 раза относительно показателей, полученных к 1 ч геморрагической гипотензии (рис. 16).
Рис. 16. Спектрограммы эритроцитарной массы артериальной крови, усл. ед.
Примечание: , , , д - p<0,05 по отношению к контролю.
На 15-й мин геморрагической гипотензии наблюдалось снижение экстинций практически на всех длинах волн (242-290 нм). К 30-й мин на спектрограмме отмечалось увеличение экстинций ВНСММ в интервале с 254 по 298 длины волн (p<0,001). Спектрограммы, полученные на основании экстинций ВНСММ на эритроцитах в контрольной группе, а также на 15-й и 30-й мин геморрагической гипотензии, характеризовались постепенным ростом спектра поглощения до 254-258 нм, а затем постепенным снижением, что свидетельствует в пользу однородности ВНСММ (рис. 16). К 1 ч геморрагической гипотензии в спектрограмме эритроцитарной массы артериальной крови наблюдалось достоверное снижение содержания ВНСММ, регистрируемых на длинах волн с 242 до 290 нм (p<0,001), при этом пик спектра поглощения сместился с 254 нм в контрольной группе до 258 нм, что указывает на качественное изменение состава ВНСММ. Через 2 ч геморрагической гипотензии наблюдался значительный прирост содержания ВНСММ на эритроцитах, определяемый практически на всех длинах волн 238-286 (p<0,01) (рис. 16).
На всех сроках геморрагической гипотензии уровень олигопептидов в плазме артериальной крови был достоверно высоким по сравнению с контрольными показателями. При этом отмечалась тенденция к нарастанию концентрации олигопептидов к поздним срокам эксперимента (рис. 17). В целом, динамика олигопептидов в плазме крови общей сонной артерии имеет сходство с изменением их содержания в плазме крови воротной вены, как по срокам геморрагической гипотензии, так и в количественном отношении.
Рис. 17. Динамика олигопептидов (усл. ед.) в плазме артериальной крови
при геморрагической гипотензии, Mе [LQ; HQ].
Таким образом, на фоне геморрагической гипотензии в артериальной крови и крови воротной вены выявляется не только повышение содержания ВНСММ, но и перераспределение между плазмой и эритроцитами. Можно предположить, что снижение содержания ВНСММ на эритроцитах на 15-й мин в обоих сосудах, на 30-й мин в крови воротной вены, а к 1 ч - в артериальной крови, связано с переходом основной массы токсичных продуктов с эритроцитов в плазму (рис. 18, 19). Это подтверждается отрицательной корреляцией между резким возрастанием и поддержанием концентрации ВНСММ в плазме крови данных сосудов и одновременным снижением их содержания на эритроцитах (r=-0,68; р<0,001). Освобождение матрикса эритроцитов от некоторых фракций ВНСММ можно объяснить изменением химических свойств самих токсических веществ, что косвенно доказывает изменение структуры спектрограмм при геморрагической гипотензии, а также изменением свойств мембран эритроцитов и вероятным появлением в крови веществ, не относящихся к группе ВНСММ и конкурентно замещающих их на эритроцитах или сочетанием перечисленных факторов.
Достоверное изменение ВНСММ на длинах волн 254 и 262 нм (p<0,01) может быть объяснено избирательной фиксацией на поверхности эритроцитов
среднемолекулярных токсических веществ, содержащих в своем составе циклические хроматофоры. В связи с этим для уточнения природы веществ, обусловливающих эндотоксемию при геморрагической гипотензии, вычислялись пептидно-нуклеотидный коэффициент (ПНК) и коэффициент ароматичности (КА), которые также изменялись на всех этапах геморрагической гипотензии (табл. 5).
Рис. 18. Динамика перераспределения ВНСММ между плазмой и эритроцитами в крови воротной вены в различные сроки геморрагической гипотензии, %.
Примечание: - p<0,05 по отношению к контролю.
Пептидно-нуклеотидный коэффициент в плазме и эритроцитах общей сонной артерии и воротной вены при геморрагической гипотензии был достоверно высоким по сравнению с контрольными показателями, что свидетельствует в пользу изменения оптической плотности фракции сыворотки, обусловленного преимущественно веществами пептидной природы (А.Н. Ковалевский, 1989). Это подтверждается высоким содержанием олигопептидов в плазме крови обоих сосудов на всех этапах эксперимента. При этом пептидно-нуклеотидный коэффициент эритроцитов исходно был ниже, чем в плазме. Это свидетельствует о преимущественном транспорте нуклеотидов на поверхности эритроцитов.
Рис. 19. Динамика перераспределения ВНСММ между плазмой и эритроцитами в крови
общей сонной артерии в различные сроки геморрагической гипотензии, %.
Примечание: - p<0,05 по отношению к контролю.
При сравнении пептидно-нуклеотидного коэффициента в плазме крови общей сонной артерии и воротной вены наблюдается его понижение на 30-й мин геморрагической гипотензии, а к 1 ч - достоверное повышение, что может указывать на преобладание пептидов в крови воротной вены (табл.а5).
Коэффициент ароматичности на 30-й мин геморрагической гипотензии был достоверно высоким как в плазме, так и в эритроцитах. Это свидетельствует о том, что в эндотоксемию вносят свой вклад как пептиды, находящиеся плазме и содержащие в своем составе ароматические хроматофоры, так и ВНСММ на эритроцитах.
Таблица 5.
Изменение пептидно-нуклеотидного коэффициента и коэффициента ароматичности
в крови общей сонной артерии (С) и воротной вены (В) крыс в различные сроки
геморрагической гипотензии Ме [LQ; HQ]
Группы животных | ПНК | КА | |||
Плазма | Эритроцитарная масса | Плазма | Эритроцитарная масса | ||
Контроль | С | 0,259 [0,231; 0,266] | 0,208 [0,192; 0,215] | 0,402 [0,390; 0,412] | 0,510 [0,502; 0,521] |
В | 0,550 [0,541; 0,568] | 0,206 [0,189; 0,221] | 0,497 [0,483; 0,509] | 0,303 [0,290; 0,317] | |
Геморрагическая гипотензия | |||||
15мин | С | 0,783 [0,772; 0,792]* | 0,668 [0,652; 0,691]* | 1,164 [1,150; 1,178]* | 1,542 [1,520; 1,571]* |
В | 0,750 [0,741; 0,769]* | 1,176 [1,154; 1,190]*^ | 0,609 [0,573; 0,621]^ | 1,800 [1,782; 1,834]*^ | |
30 мин | С | 0,875 [0,860; 0,889]* | 0,561 [0,543; 0,577]* | 1,172 [1,160; 1,185]* | 0,842 [0,808; 0,863]* |
В | 0,562 [0,542; 0,583]^ | 0,183 [0,156; 0,207]^ | 0,495 [0,456; 0,588]^ | 0,327 [0,311; 0,341]^ | |
1 ч | С | 0,795 [0,764; 0,018]* | 0,531 [0,492; 0,548]* | 1,339 [1,308; 1,359]* | 1,217 [1,181; 1,245]* |
В | 0,863 [0,845; 0,879]*^ | 0,475 [0,466; 0,492]*^ | 0,700 [0,688; 0, 722]*^ | 0,749 [0,724;0,763]*^ | |
2 ч | С | 0,527 [0,509; 0,542]* | 0,418 [0,399; 0,429]* | 0,714 [0,700; 0,728]* | 0,774 [0,751; 0,792]* |
В | 0,677 [0,661; 0,692]* | 0,494 [0,472; 0,512]* | 0,637 [0,612; 0,648]* | 0,693 [0,680; 0,712]*^ | |
* - p<0,05 по отношению к контролю;
^ - p<0,05 между группами С и В.
Интересна и сравнительная оценка степени эндотоксемии в крови общей сонной артерии и воротной вены. Как видно из рисунка 20, на фоне геморрагической гипотензии было выявлено достоверное увеличение содержания ВНСММ в крови, полученной из обоих сосудов. При этом, на 15-й мин и к 1 ч геморрагической гипотензии содержание ВНСММ в плазме крови воротной вены превышало показатели плазмы крови общей сонной артерии.
Рис. 20. Динамическое изменение содержания ВНСММ в плазме крови воротной вены и общей сонной артерии в различные сроки геморрагической гипотензии, %.
Примечание: , - p<0,05 по отношению к контролю.
Количество ВНСММ на эритроцитах, взятых из крови воротной вены и общей сонной артерии, изменялось неодинаково: достоверное увеличение ВНСММ на эритроцитах воротной вены наблюдалось к 1 ч геморрагической гипотензии. Но на 30-й мин показатели ВНСММ на эритроцитах общей сонной артерии были достоверно выше на 77% (p<0,001) по сравнению с воротной веной. Тенденция к более выраженному увеличению количества ВНСММ в воротной вене на эритроцитах также как и в плазме, сохранялась (рис. 21).
Для выявления вероятного источника эндотоксемии крови воротной вены и общей сонной артерии была предпринята попытка оценить содержание молекул средней массы (МСМ) в гомогенатах некоторых внутренних органов брюшной полости (табл. 6). Уже на 15-й мин геморрагической гипотензии выявлялось существенное увеличение содержания МСМ в гомогенатах тонкого и толстого отделов кишечника по сравнению с контролем, а в гомогенате селезенки - уменьшение их концентрации (рис. 22).
Рис. 21. Динамическое изменение содержания ВНСММ в эритроцитарной массе воротной вены и общей сонной артерии в различные сроки геморрагической гипотензии, %.
Примечание: , - p<0,05 по отношению к контролю.
На 30-й мин геморрагической гипотензии наблюдался значительный прирост содержания МСМ в гомогенатах тонкого и толстого отделов кишечника (табл. 6). При сравнении с показателями, полученными на 15-й мин геморрагической гипотензии, уровень МСМ в гомогенатах кишечника повышался, а в ткани печени и селезенки отчетливо выявлялось снижение содержания МСМ.
Прирост ВНСММ и олигопептидов в плазме воротной вены коррелировал со значительным приростом содержания МСМ в гомогенатах кишечника (r=0,51; р<0,001) и понижением их концентрации в печени и селезенке (r=-0,60; р<0,001 и r=-0,71; р<0,001). Умеренная корреляция наблюдалась между высокими показателями МСМ в гомогенате толстой кишки и пониженным их уровнем в тканях печени и селезенки (r=-0,42; р<0,001 и r=-0,57; р<0,01). Прогрессивный прирост преимущественно катаболического пула ВНСММ и нерегуляторных олигопептидов в крови воротной вены обусловлен, по-видимому, изменением проницаемости кишечной стенки и бактериальной транслокацией с последующим поступлением их в печень.
60-минутная геморрагическая гипотензия обусловливала повышение содержания МСМ практически во всех исследуемых органах (табл. 6). Трехкратное увеличение содержания ВНСММ и полуторакратное олигопептидов в плазме крови воротной вены коррелировало с повышенной концентрацией молекул средней массы в кишечнике (r=0,70; р<0,001). Достаточно высокое содержание ВНСММ и олигопептидов в плазме крови общей сонной артерии коррелировало с достоверным повышением уровня МСМ в гомогенате легкого (r=0,56; р<0,01).
Возникающее на поздних этапах геморрагической гипотензии нарушение функционирования печени, в свою очередь, может обусловливать вторичную интоксикацию как продуктами бактериального распада в кишечнике, которые поступают в печень по системе воротной вены, так и распадом клеток печени и продуктами нарушенного метаболизма (М.Я. Малахова, 2000; А.С. Созинов и соавт., 2003).
Таблица 6.
Содержание молекул средней массы (усл. ед.) в гомогенатах внутренних органов
в различные сроки геморрагической гипотензии Ме [LQ; HQ]
Этапы эксперимента | Тонкая кишка | Толстая кишка | Печень | Селезенка | егкие |
Контроль | 0,392 [0,387; 0,399] | 0,237 [0,230; 0,243] | 0,607 [0,597; 0,614] | 0,471 [0,463; 0,477] | 0,327 [0,318; 0,332] |
Геморрагическая гипотензия | |||||
15 мин | 0,497 [0,489; 0,503]* | 0,371 [0,369; 0,375]* | 0,579 [0,574; 0,585] | 0,406 [0,397; 0,415]* | 0,347 [0,340; 0,355] |
30 мин | 0,792 [0,792; 0,808]*^ | 0,613 [0,609; 0,618]*^ | 0,538 [0,532; 0,542]* | 0,337 [0,330; 0,341]*^ | 0,361 [0,354; 0,369]* |
1 ч | 0,500 [0,488; 0,509]*+ | 0,416 [0,412; 0,423]*^+ | 0,676 [0,672; 0,680]*^+ | 0,493 [0,491; 0,504]^+ | 0,673 [0,669; 0,680]*^+ |
2 ч | 0,487 [0,482; 0,492]*+ | 0,351 [0,347; 0,357]*+< | 0,719 [0,713; 0,724]*^+ | 0,530 [0,529; 0,534]*^+ | 0,790 [0,785; 0,793]*^+< |
Примечание: * - р<0,05 по отношению к контролю, ^ - р<0,05 по отношению к 15 мин геморрагической гипотензии, + - р<0,05 по отношению к 30 мин геморрагической гипотензии, < - р<0,05 по отношению к 1 ч геморрагической гипотензии.
После 2 часов геморрагической гипотензии по-прежнему выявлялось повышенное содержание МСМ в гомогенатах всех исследуемых органов, но особенно в легких - в 2,4 раза по сравнению с контролем и коррелировало с повышенным содержанием ВНСММ и олигопептидов как в плазме, так и на эритроцитах крови общей сонной артерии (r=0,67; р<0,001).
Рис. 22. Динамическое изменение содержания МСМ в гомогенатах кишечника и печени
при геморрагической гипотензии, %. Примечание: , , - p<0,05
по отношению к контролю.
Прогрессивно нарастающее увеличение концентрации МСМ в легких свидетельствовало о накоплении токсинов, поступающих с кровью, а в более поздние сроки они сами становились источником токсинов, участвуя в формировании системной эндогенной интоксикации, что подтверждается повышением содержания ВНСММ и олигопептидов в крови общей сонной артерии на поздних сроках геморрагической гипотензии (рис. 23).
Рис. 23. Динамическое изменение содержания МСМ в печени и легких при геморрагической гипотензии, %. Примечание: , , - p<0,05 по отношению к контролю.
Суммируя выше изложенное, можно согласиться с предложенной М.Я.аМалаховой (2000) стадийностью развития синдрома эндогенной интоксикации в организме, независимо от вызывающего его патологического процесса. Однако в условиях геморрагической гипотензии наблюдаются некоторые особенности его формирования и течения. Малое содержание ВНСММ на эритроцитах и незначительное повышение олигопептидов в плазме крови в системном кровотоке на 15-й минуте геморрагической гипотензии может свидетельствовать о латентной (компенсаторной) фазе развития эндотоксемии. Однако, смещение спектра поглощения влево, то есть в сторону длин волн, отвечающих за катаболическую составляющую ВНСММ, на фоне малоизмененных суммарных количественных показателей и объективное увеличение содержания нерегуляторных олигопептидов в крови сонной артерии является объективным критерием начальных явлений эндогенной интоксикации. Следует учитывать и то, что в крови воротной вены в этот период отмечались все признаки эндотоксемии, обусловленные накоплением МСМ в гомогенатах кишечника и вымыванием их в период реперфузии. Согласно полученным данным, уместнее было бы обозначить данный период как фазу неполной (частичной) компенсации.
Вторая фаза накопления токсичных продуктов формируется к 30-й мин - 1 ч геморрагической гипотензии, когда наблюдается максимальное накопление ВНСММ не только в плазме, но и на эритроцитах, в большей степени воротной вены. Так как характер спектрограмм в этот период не изменяется, то можно предположить, что нарастание эндотоксемии на 30-й мин обусловливают те же самые вещества, что и в норме, но в большем количестве выходящие в сосудистое русло в период реперфузии на фоне геморрагической гипотензии. Однако к 1 часу наряду с количественными наблюдаются и качественные изменения, о чем свидетельствует достоверное нарастание катаболического пула ВНСММ. Предполагается, что в эту стадию на полную мощность запускаются процессы биотрансформации в системах и органах детоксикации, однако скорость образования токсичных продуктов превышает их элиминацию из организма.
Ко 2-му ч геморрагической гипотензии регистрируется значительный прирост олигопептидов и суммарного количества ВНСММ на эритроцитах и в плазме крови воротной вены и сонной артерии, что косвенно может свидетельствовать как о повреждении органов, участвующих в обезвреживании эндотоксинов, так и о повторной гиперпродукции кишечником токсических продуктов, преимущественно катаболического пула ВНСММ, в этот период. Нарушение функционирования детоксицирующих систем свидетельствует о формировании третьей фазы эндотоксемии - временной декомпенсации систем и органов детоксикации. Из-за таких сдвигов нарушается функционирования самой крови, как основной транспортной системы и участника дистантной регуляции гомеостаза на органном и организменном уровнях (М.Я. Малахова, 2000). В свою очередь, высокая концентрация ВНСММ, МСМ и олигопептидов закономерно активирует процессы свободно-радикального окисления в тканях внутренних органов и крови (Н.Ю.аКелина, 2002, X. Han et al., 2004), что согласуется с полученными результатами состояния про- и антиоксидантных систем. Следует отметить и то, что в наших экспериментах отсутствуют терминальные стадии развития эндогенной интоксикации, предполагающие формирование необратимых структурных изменений, которые, вероятно, зависят от продолжительности периода ишемии и требуют более продолжительного периода реперфузии. (H.T. Hassoun et al., 2001; Д.А. Еникеев и соавт., 2006).
Таким образом, эксперименты, выполненные на модели геморрагической гипотензии позволяют заключить, что во время ишемии и последующей реперфузии формируется кишечный синдром, который складывается из функционального изменения пищеварительно-транспортного конвейера и нарушения пристеночного пищеварения и всасывания в целом, при этом являясь основным источником формирования эндотоксемии крови воротной вены и опосредованно вызывая декомпенсацию основных детоксикационных систем организма и развитие синдрома эндогенной интоксикации (рис. 24).
Рис. 24. Блок-схема патогенеза формирования кишечного синдрома при геморрагической гипотензии.
ВЫВОДЫ
- Разработанная модель геморрагической гипотензии (Патент РФ на полезную модель № 49442 Устройство для моделирования геморрагической гипотензии у мелких лабораторных животных) патогенетически адекватна функциональным нарушениям, возникающим в результате острой кровопотери в организме человека.
- Геморрагическая гипотензия характеризуется достоверно низкими ударным и сердечным индексами. Прогностически неблагоприятными критериями геморрагической гипотензии являются значительно повышенное удельное периферическое сопротивление сосудов, брадикардия, удлинение интервалов PQ и QT на ЭКГ, а также постепенное снижение АД менее 40 мм рт.ст.
- В условиях геморрагической гипотензии выявлены и патогенетически обоснованы 4 стадии формирования кишечного синдрома, соответствующие срокам эксперимента, которые характеризуются разобщением полостного и пристеночного пищеварения, последовательным изменением проксимо-дистального градиента ферментативной активности, проявляющемся истощением щеточной каймы в проксимальных отделах тонкой кишки и компенсаторной оптимизацией процессов пристеночного пищеварения в резервных зонах подвздошной кишки.
- Структурные изменения в собственной пластинке и подслизистом слое тонкой кишки обусловливают функциональные нарушения процессов пристеночного пищеварения, сопровождающиеся повышением проницаемости сосудов в проксимальных отделах тонкой кишки. В ранние сроки геморрагической гипотензии в проксимальных отделах тонкой кишки преобладают расстройства кровообращения, характеризующиеся отеком всех слоев стенки тонкой кишки, деструктивными проявлениями на вершинах ворсинок. Спустя 2 часа геморрагической гипотензии в дистальных отделах тонкой кишки четко фиксируется компенсаторная тенденция, проявляющаяся увеличением высоты ворсин и углублением крипт.
- Процессы свободно-радикального окисления при геморрагической гипотензии характеризуются патологическим изменением соотношения прооксидантной и антиоксидантной систем в тканях непарных органов брюшной полости и крови воротной вены и сонной артерии. При этом на всем протяжении эксперимента высокая активность прооксидантной системы выявлялась в тонкой кишке, селезенке и крови воротной вены, а начиная с 30-й мин - в легких и системном кровотоке. В печени и толстой кишке преобладала активность антиоксидантной системы.
- При геморрагической гипотензии формируется синдром эндогенной интоксикации, протекающий в 3 фазы. Первая фаза характеризуется повышением уровня МСМ в тканях кишечника и высокой концентрацией ВНСММ и олигопептидов в крови воротной вены. Во вторую фазу наблюдается максимум токсичности крови воротной вены и постепенное увеличение уровня ВНСММ и олигопептидов в системном кровотоке. Одинаково высокий уровень ВНСММ и олигопептидов в крови воротной вены и сонной артерии регистрируется в третью стадию, обусловленный нарушением функционирования органов, ответственных за детоксикацию и выведение токсинов. Наблюдается качественное изменение состава ВНСММ за счет увеличения катаболической составляющей пула и динамичное перераспределение последних между плазмой и эритроцитами. Ко 2-му часу эксперимента повышается токсичность плазмы за счет потери связей ВНСММ с мембранами эритроцитов.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Коняева Т.П. Амилолитическая активность щеточной каймы тонкой кишки в позднем постреанимационном периоде / Т.П. Коняева, В.Т. Долгих, С.Н. Еломенко // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2004. - Т. 137, № 6. - С. 618-620.
2. Коняева Т.П. Функционально-морфологические изменения тонкой кишки в раннем постреанимационном периоде / Т.П. Коняева, В.Т. Долгих, С.Н. Еломенко // Бюллетень сибирской медицины. - 2004. - №а2. - С.а5-12.
3. Коняева Т.П. Нарушение амилолитической активности слизистой оболочки тонкой кишки в раннем постреанимационном периоде / Т.П. Коняева, А.В. Мордык, Е.В. Евпак // Материалы II Международной конференции Патофизиология и современная медицина. - Москва, 2004. - С. 213-215.
4. Коняева Т.П. Роль тонкой кишки в патогенезе постреанимационной эндотоксемии / Т.П. Коняева, А.Н. Золотов // Материалы научной конференции Фундаментальные и прикладные аспекты базисной и клинической патофизиологии, посвященной 70-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РК, профессора В.Г.аКорпачева. - Омск, 2005. - С. 36-40.
5. Коняева Т.П. Функционально-морфологические изменения тонкой кишки на фоне геморрагической гипотензии / Т.П.аКоняева // Омский научный вестник. - 2006. - № 3. - С. 78-83.
6. Коняева Т.П. Ультраструктурная перестройка аэрогематического барьера белых крыс при гипотензии / Т.П. Коняева, Д.Н. Новицкий, Е.В.аСосновская // Морфология. - 2006. - Т. 129, № 4. - С. 68-69.
7. Коняева Т.П. Реактивные структурные изменения нервных элементов собственной пластинки слизистой оболочки тонкой кишки экспериментальных животных после ишемии и их коррекция кортексином / Т.П. Коняева, Е.В.аСосновская // Морфология. - 2006. - Т. 129, № 4. - С. 69.
8. Изменение ферментного спектра слизистой оболочки тонкой кишки и содержания ВНСММ в крови воротной вены при геморрагической гипотензии / Т.П. Коняева [и др.] // Вестник РГМУ. - 2007. - № 2. - С. 279-280.
9. Храмых Т.П. К патогенезу эндотоксемии при геморрагической гипотензии / Т.П. Храмых, В.Т. Долгих // Материалы IV Байкальского межрегионального научно-практического симпозиума Актуальные проблемы интенсивной терапии, анестезиологии и реаниматологии. - Иркутск, 2007. - С.а63-64.
10. Храмых Т.П. Функциональные изменения слизистой оболочки тонкой кишки при геморрагической гипотензии / Т.П. Храмых, В.Т. Долгих // Политравма. - 2007. - № 4. - С. 55-59.
11. Храмых Т.П. Динамика параметров про- и антиоксидантной систем некоторых внутренних органов и крови при геморрагической гипотензии / Т.П.аХрамых // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. - 2007. - Т. 8. - № 3. - С. 94-97.
12. Храмых Т.П. К патогенезу кишечной недостаточности при геморрагической гипотензии / Т.П. Храмых // Вестник Уральской медицинской академической науки. - 2008. - Т. 21. - № 3. - С. 49-54.
13. Храмых Т.П. К патогенезу интоксикации при геморрагической гипотензии / Т.П. Храмых, В.Т. Долгих // Общая реаниматология. - 2008. - Т.аIV. - № 5. - С. 36-39.
14. Храмых Т.П. Формирование кишечной недостаточности при геморрагической гипотензии / Т.П. Храмых // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. - 2008. - № 4. - С. 117-121.
15. Храмых Т.П. К вопросу эндотоксемии при геморрагической гипотензии / Т.П. Храмых, В.Т. Долгих // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2009. - № 1. - С. 28-30.
16. Пат. 49442 Российская Федерация, МПК7А 61 В 17/12 Устройство для моделирования геморрагической гипотензии у мелких лабораторных животных (полезная модель) /Долгих В.Т., Коршунов А.П., Золотов А.Н., Коняева Т.П., Евпак Е.А.; заявитель и патентообладатель Омская государственная медицинская академия. - №2005114898/22; заявл. 16.05.05; опубл. 27.11.05, Бюл. № 33. - С. 3.
СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АД - артериальное давление
ВНСММ - вещества низкой и средней молекулярной массы
МСМ - молекулы средней массы
ОП - олигопептиды
ПОЛ - перекисное окисление липидов
РЭС - ретикуло-эндотелиальная система
СИ - сердечный индекс
СРО - свободно-радикальное окисление
УО - ударный объём сердца
УПСС Ц удельное периферическое сопротивление сосудов
УИ - ударный индекс
ХЛ - хемилюминесценция
ЧСС - частота сердечных сокращений
ЭКГ - электрокардиограмма
LQ - 25 персентиль
HQ - 75 персентиль
Me - медиана
На правах рукописи
ХРАМЫХ
Татьяна Петровна
ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ КИШЕЧНОГО СИНДРОМА ПРИ ГЕМОРРАГИЧЕСКОЙ ГИПОТЕНЗИИ
(экспериментальное исследование)
14. 03. 03 - патологическая физиология
Автореферат диссертации
на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Омск - 2010
Подписано в печать 16.10.09.
Формат 60х84 1/16. Бум. офсетная. Гарнитура Таймс.
Печать на ризографе. Печ. л 3,0. Тираж 100 экз. Заказ 56.
Отпечатано в редакционно-полиграфическом отделе издательства
ФГОУ ВПО ОмГАУ при Институте экономики и финансов.
Омск-8, ул. Физкультурная, 8е.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разное