Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Динамика микроциркуляторных нарушений зрительной коры головного мозга и сетчатки глаза крыс в постреанимационном периоде

На правах рукописи

Самигуллина Айгуль Фидратовна

ДИНАМИКА МИКРОЦИРКУ ЛЯТОРНЫХ НАРУШЕНИЙ ЗРИТЕЛЬНОЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И СЕТЧАТКИ ГЛАЗА КРЫС В ПОСТРЕАНИМАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

^ Омск - 2008

Работа выполнена на кафедре патофизиологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Еникеев Дамир Ахметович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Евтушенко Александр Яковлевич (Кемеровская государственная медицинская академия)

доктор медицинских наук, профессор Конев Владимир Павлович

(Омская государственная медицинская академия)

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита состоится «Л 9» Оил^илЛ' 2008 г в /Э^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 по адресу 644043, г Омск-43, ул Ленина, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственной медицинской академии по адресу 644043, г Омск-43, ул Ленина, 12

Автореферат разослан ««¿G » 2008 г

Ученый секретарь

диссертационного совета

ЕА Потрохова

Актуальность исследования. В настоящее время основной задачей реаниматологии является полноценное восстановление функций нервной системы (Неговский В А, Мороз В В , 2000) Высокая социальная значимость и актуальность проблемы постреанимационной патологии мозга обусловлены клиническими данными о развитии у 70% больных, перенесших терминальное состояние, неврологических и психических расстройств, приводящих к инвалидизации (Алексеева Г В , 2000) В экспериментальных и клинических работах описано большое разнообразие клинико-физиологических и биохимических изменений нервной системы в постреанимационном периоде (Сем-ченко В В и соавт, 1999, Степанов С С и соавт, 1999, Кожура В JI и соавт, 2001, Александрии В В и соавт, 2004, Волков А В и соавт, 2004, Аврущен-ко М Ш и соавт, 2006), в то же время остается актуальным изучение причин, а также отдельных звеньев патогенеза постреанимационной патологии органов и систем

Тяжесть, течение и исход терминальных состояний во многом определяются степенью изменений в микроциркуляторном русле (Алексеева Г В и соавт, 2003, Иванов К П и соавт, 2006, Мороз В В и соавт, 2006, Lewis DH, 1991 идр) Восстановление кровоснабжения органа после тотальной ишемии влечет за собой развитие вторичных реперфузионных повреждений, усугубляющих ишемические нарушения и предающих им необратимый характер (Биленко MB, 1989; 2001, Гусев ЕИ, 2001) Согласно мнению Добжанского Н.В (1996), Зозуля Е А (2000), в патогенезе не только шиемических, но и реперфузионных повреждений решающую роль играет активация свободнорадикального ПОЛ мембран Большое внимание исследователей привлекает изучение роли оксида азота (NO) в механизмах острой ишемии (Macdonald R.L, 1992, Halhwell В 0, 1997, Farooqui А А , 1998, Douzmas ЕЕ et al, 2001 и др) В условиях нормального функционирования нервной системы водорастворимые молекулы NO выполняют роль активного вазодипятатора, способствуют выделению нейромедиаторов, модулируют активность ^метил-О-аспартатных (NMDA) рецепторов, участвуют в синалтической передаче (Раевский К С и соавт, 2000, Dawson V L, Dawson ТМ, 1996, Szabo С, 1996) В условиях ишемической патологии при значительном увеличении продукции NO проявляется его цитотоксичностъ, которая определяется способностью превращаться во вторичные оксиданты (Викторов И В, 1999)

В постреанимационном периоде имеет немаловажное значение и исследование состояния зрительного анализатора, поскольку большую часть информации (около 80-85%) об окружающем мире дает орган зрения, обеспечивая тем самым, действенную связь организма с внешней средой Эмбриоге-нетически пигментный эпителий сетчатки относится к первой пигментной системе, имеющей одинаковый источник развития с нейронами мозга (Афанасьев Ю И и соавт, 2006), являясь, таким образом, высокочувствительной к гипоксии пканью.

?

Большое значение в изучении изменений в сетчатой оболочке глаза в постреанимационном периоде имеет ряд экспериментальных работ (Идрисова Л Т, 1992, Нургалеева Е А , 1996, Еникеев Д А и соавт, 2004), выполненных на базе кафедры патофизиологии ГОУ ВПО БГМУ Авторами в данных исследованиях, посвященных комплексной оценке микроциркуляторных нарушений сетчатки глаза собак и мягкой мозговой оболочки на фоне нормального иммунологического статуса, а также при сенсибилизации организма, были выявлены различные изменения в калибре сосудов при однонаправленных ультраструктурных нарушениях Представленная работа является продолжением научного направления кафедры, посвященного изучению постреанимационной патологии органов и систем организма

Учитывая анатомо-физиологическую общность кровоснабжения головного мозга и глазного яблока (Сомов ЕЕ, 1997), источников развития (Афанасьев Ю В и соавт, 2006), а также схожесть в ряде биохимических параметров (Галкина О В и соавт, 2003, Уаг^со§1и Р е! а!, 2004), представляется актуальным исследование микроциркуляторных и патохимических изменений в головном мозге и сетчатке глаза в сравнительном аспекте на протяжении длительного постреанимационного периода

Цель работы. Изучить структурно-функциональные изменения мик-роциркуляторного русла и ряд метаболических показателей зрительной коры головного мозга и сетчатки глаза крыс в постреанимационном периоде Задачи исследования.

1 Сопоставить постреанимационную динамику неврологического статуса с характером ориентировочно-исследовательской деятельности крыс на протяжении 5 недель после перенесенной 7-ми минутной клинической смерти от острой остановки кровообращения

2 Оценить характер патоморфологических изменений мозгового и ретиналь-ного кровотока крыс в динамике постреанимационного периода (до 35 суток)

3 Исследовать динамику содержания стабильных метаболитов оксида азота в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза и периферической крови крыс на протяжении 5 недель постреанимационного периода

4 Определить влияние острой системной остановки кровообращения на процессы перекисного окисления липидов зрительных отделов коры головного мозга и сетчатки глаза, а также крови крыс в постреанимационном периоде (до 35 суток)

5 Изучить уровень общих гликозаминогликанов в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза и плазме крови крыс в течение 5 недель постреанимационного периода

Научная новизна работы. В настоящей работе впервые изучены патофизиологические закономерности формирования качественных и количественных нарушений в структуре и организации микроциркуляторного русла центрального и периферического отделов зрительного анализатора после пе-

ренесенной 7-ми минутной клинической смерти от острой остановки кровообращения Показано, что в по<лреанимацнонном периоде происходят фазные однонаправленные метаболические нарушения в зрительной коре головного мозга и сетчатке глаза экспериментальных животных: активация сво-боднорадикального окисления, развитие «окислительного стресса», гиперпродукция оксида азота и накопление общих гликозаминогликанов в тканях, что может приводить к развитию зрительных дисфункций в постреанимационном периоде

Научно-практическая значимость. Работа носит фундаментальный характер и позволяет на основании полученных результатов дополнить отдельные звенья патогенеза постреанимационной патологии органов и систем В качестве практических рекомендаций предлагается проводить комплексную оценку состояния зрительного анализатора у пациентов, перенесших терминальное состояние в результате острой остановки кровообращения Полученные результаты в перспективе могут служить основой для поиска и разработки эффективных путей профилактики и лечения постреанимационных состояний

Положения, выносимые на защиту.

1 Острая 7-ми минутная остановка кровообращения с последующей реанимацией вызывает ряд однонаправленых патобиохимических сдвигов в сетчатке глаза и зрительной коре, способствующих возникновению и развитию постреанимационной патологии нервной системы и зрительного анализатора

2 В постишемическом периоде на протяжении 5 недель наблюдения у реанимированных животных отмечается формирование качественных и количественных нарушений в структуре и организации церебрального и ре-тинального микроциркуляторного русла, затрагивающих калибр сосудов, плотность капиллярной сети и контуры сосудистой стенки

Апробация работы. Материалы исследований были представлены на межрегиональных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы патологии», «Типовые патологические процессы» (Уфа, 2004, 2005), республиканской молодежной научно-практической конференции «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2006), всероссийской научной конференции с международным участием «Реаниматология - наука о критических состояниях» (Москва, 2006), межгородской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2007), всероссийской научной конференции с международным участием «Критические и терминальные состояния, постреанимационная болезнь (патогенез, клиника, лечение)» (Москва, 2007) Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедр патофизиологии, анестезиологии и реаниматологии с курсом НПО, а также биологической и биоорганической химии ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет Росздрава»

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 статьи в журнале, рецензируемом ВАК

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 123 страницах, включает 10 таблиц, 23 рисунка, состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследования, главы собственных данных, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы, включающего 129 отечественных и 132 иностранных источников

Работа выполнена по плану НИР ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» № гос регистрации 01200507996

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Основу данной экспериментальной работы составили хронические (5 недель) патофизиологические эксперименты на 182 половозрелых неинбред-ных крысах-самцах массой 150-180 г В качестве модели умирания была использована острая остановка кровообращения (Корпачев В Г и соавт, 1982) Все эксперименты проведены под общим эфирным наркозом Острая остановка кровообращения осуществлялась путем полного пережатия сосудистого пучка сердца интраторакально без вскрытия грудной клетки Комплекс реанимационных мероприятий включал в себя наружный массаж сердца (частота 180 ударов в минуту) в сочетании с искусственной вентиляцией легких воздухом с частотой 35-40 вдохов в минуту

Наблюдение за динамикой общего состояния животных, а также проведение лабораторных исследований осуществлялось в течение 5 недель эксперимента Для исследования состояния животных в постреанимационном периоде использовалась балльная оценка восстановления неврологического статуса (Лысенков С П и соавт, 1982 в модификации Идрисовой Л Т и соавт , 1999) Также проводилось исследование высшей нервной деятельности по уровню ориентировочно-исследовательской активности и эмоционально-психических реакций - тест «открытое поле» (Волчегорский И А и соавт, 2000)

Для оценки выраженности микроциркуляторных нарушений, проводился забор материала (головной мозг и глазные яблоки) на 1-е, 3-е, 5-е, 7-е, 10-е, 14-е, 21-е, 28-е и 35-е сутки постреанимационного периода с последующей фиксацией в 10% нейтральном формалине Световую микроскопию микротомных срезов зрительных отделов коры головного мозга (Paxinos G, Watson Ch, 1986) и сетчатки глаза, окрашенных гематоксилин-эозином с морфо-метрической оценкой плотности сосудистой сети и диаметра сосудов (Блинков С M и соавт, 1961) проводили с помощью винтового микроскопа «PZO WARSZAWA» при увеличении объектива х40, окуляров х7, х12

В гомогенатах зрительных отделов коры головного мозга и сетчатки глаза, а также плазме крови в те же сроки наблюдения определяли уровень содержания ТБК - активных продуктов (Стальная И Д и соавт, 1997), общих гликозаминогликанов (Шараев ПН и соавт, 2001) Оценку содержания ок-

сида азота в гомогенатах органов и цельной крови проводили путем регистрации стабильных конечных метаболитов (нитритных ионов) с помощью реакции Грисса (Емченко Н Л и соавт, 1994), поскольку среди литературных данных представлен ряд исследований подтверждающих соответствие содержания в тканях и крови стабильных метаболитов оксида азота его истинному уровню (Манухина Е Б и соавт, 2002, Горбачев В И. и соавт, 2005, Ветуатт N е1 а!., 1994) Также изучалась Ре2+ и люминол индуцированная хемшооми-несценция плазмы, цельной крови и гомогенатов изучаемых органов (Фар-хутдинов Р Р и соавт, 1986)

Результаты обработаны методами вариационной статистики с вычислением средней арифметической (М), среднего квадратичного отклонения (±5) и оценки достоверности различий сравниваемых показателей с использованием параметрического (Стьюдента) и непараметрического (Манна-Уитни) критериев, проводился корреляционный анализ с определением коэффициента корреляции Спирмена

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Согласно тестам, характеризующим неврологический статус экспериментальных животных, состояние наступившей клинической смерти максимально оценивалось в 130 баллов Общая летальность в течение всего эксперимента составила 24,6% В экспериментальной группе крыс (после 7-ми минутной клинической смерти) постепенное восстановление неврологического статуса наблюдалось в течение 3-х суток Неврологический дефицит был максимально выражен в первые часы после оживления и проявлялся в виде атаксии, нарушения тонуса мышц конечностей, учащения сердечной деятельности и ритма дыхания, а также индифферентностью к пище и воде

Выявленное в ходе исследования достаточно быстрое и полное восстановление неврологического статуса в раннем постреанимационном периоде сопровождалось сохраняющимися нарушениями в ориентировочно-исследовательской деятельности крыс на протяжении всего наблюдаемого периода Это свидетельствовало о недостаточности систем в условиях функциональной нагрузки, связанное, прежде всего, с развитием компенсаторных процессов и высокой пластичностью мозга (Заржецкий Ю В и соавт, 2006)

Изучение ориентировочно-исследовательской активности крыс выявило однообразие и обеднение их поведения в течение первых суток (табл 1) Число пробежек и пересечений квадратов снизилось по сравнению с ин-тактными животными на 53% (р=0,0008), также уменьшилось количество вертикальных стоек на 49% (р=0,001)

Третьи сутки наблюдения характеризовались высокой двигательной активностью и повышенным возбуждением животных Активация поведения происходила за счет увеличения как горизонтального (числа перемещений), так и вертикального (стоек) компонентов, свидетельствующих о нарушении

процессов адаптации и пространственной ориентации животных (Семченко В В и соавт, 1999)

Таблица 1

Показатели ориентировочно-исследовательской деятельности крыс ____в постреанимационном периоде (М±д)_

Показатели Конт роль п=18 Посгреанимационный период (сутки)

1-е п=19 3-й п=19 5-е п=18 7-е п=19 10-е п=18 14-е 11-19 21-е п=18 28-е п-17 35-е п=17

Латентный период (сек) 4,6 ±0,4 *** 10,3 ±2,0 ** 6,6 ±0,9 5,1 ±1,1 ** 3,5 ±0,5 4,0 ±1,5 *** 13,4 ±3,6 * 6,7 ±0,8 5,8 ±1,4 5,1 ±1,1

Горизонтальная активность (колич) 38,5 ±3,8 18,2 ±4,1 ** 46,8 ±6,2 * 32,1 ±3,8 39,4 ±6,6 36,8 ±8,4 ** 28,6 ±3,9 ** 46,7 ±6,0 40,2 ±7,1 * 30,5 ±4,9

Вертикальная активность (колич) 8,4 ±0,8 *** 4,3 ±1,0 *** 13,6 ±2,7 ** 11,7 ±2,1 * 10,6 ±1,8 8,2 ±2,0 * 6,8 ±1,3 7,5 ±2,2 8,0 ±1,7 8,8 ±1,3

Норки (число) 7,1 ±0,8 * 8,8 ±1,2 8,0 ±3,1 7,4 ±2,3 6,2 ±1,5 6,5 ±2,0 ** 3,6 ±1,1 6,4 ±2,4 7,7 ±3,0 7,9 ±1,8

Груминг (сек) 5,6 ±1,4 ** 12,4 ±4,1 *** 18,7 ±6,4 ** 14,5 ±5,7 *** 17,3 ±5,5 ** 15,8 ±4,8 7,2 ±3,1 ** 14,3 ±5,2 ** 12,8 ±4,6 * 8,9 ±1,3

Число дефекаций 2,6 ±0,5 ** 1,6 ±0,8 ** 3,8 ±1,1 2,9 ±1,6 * 3,3 ±0,7 2,9 ±2,0 * 2,0 ±0,5 2,4 ±1,1 3,0 ±1,9 * 3,5 ±0,9

Примечание * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - статистически значимые различия по сравнению с контролем (критерий Стьюдента)

п - количество животных, обследованных на данный срок наблюдения

Наблюдаемое в первые 10 суток усиление общей поведенческой активности и повышенная возбудимость ЦНС, по-видимому, связаны не с высокой мощностью процессов возбуждения, а слабостью процессов торможения, что определяет формирование активного поведения на фоне нивелирования неврологического дефицита (Мутускина Е А и соавт, 1994)

В то же время активизация поведения оказывается биологически нецелесообразной, поскольку ведет к усугублению нарушений в структурной целостности и функциональной активности нейронов (Заржецкий Ю В и соавт, 2002, 2004)

На 14-е сутки после реанимации у животных отмечалось повторное снижение ориентировочно-исследовательской деятельности, поведение становилось пассивным Начиная с 21-х суток показатели, относящиеся к исследовательской активности, приближались к контрольным значениям, при этом уровень «тревожности» животных возрастал и ориентировочно-исследовательские реакции часто сменялись грумингом (р=0,006)

К 35-м суткам большинство показателей исследовательской деятельности крыс, перенесших клиническую смерть, соответствовало контролю В

то же время нарушения в эмоциональной компоненте поведения животных, такой как груминг и число дефекаций, оставались по-прежнему высокими (р=0,006 и р=0,048 соответственно) Таким образом, ориентировочно-исследовательская деятельность реанимированных крыс характеризовалась длительным нарушением ее составляющих с чередованием процессов торможения (1, 14-е сутки), возбуждения (3, 21-е сутки) и частичной нормализации ориентировочно-исследовательской активности высшей нервной деятельности (10, 35-е сутки) Выявленная минимизация функций на 14-е-сутки постреанимационного периода может свидетельствовать о прогрессировавши постишемического и реперфузионного повреждения нервной системы

Обнаруженные в ходе эксперимента изменения в системе микроциркуляции в зрительных отделах коры головного мозга носили выраженный характер на протяжении всего восстановительного периода

К 1-м суткам постреанимационного периода выявлено уменьшение объемной плотности капилляров микрососудистой сети головного мозга экспериментальных животных Дефицит капилляризации достигал своего максимума и составлял 32% (р=0,006) от контроля (табл 2 )

Таблица 2.

Морфометрическая характеристика сосудов микроциркуляторного русла зрительных отделов коры головного мозга крыс в разные сроки

постреанимационного периода (М±8)

Показатель Конт роль Постреанимационный период (сутки)

1-е п=5 3-й п=6 5-е п=5 7-е п=5 10-е п=5 14-е п=б 21-е п=5 28-е п=5 35-е п=5

Плотность сосудистой сети (ед/мм2) 680,0 ±144,0 ** 462,0 ±91,0 ** 489,0 ±103,0 * 520,0 ±120,0 * 585,0 ±158,0 * 560,0 ±135,0 * 537,0 ±128,0 * 544,0 ±130,0 592,0 ±164,0 598,0 ±171,0

Диаметр артериол (мкм) 30,16 ±4,22 42,55 ±7,54 * 39,82 ±6,35 * 37,41 ±6,28 32,24 ±7,01 30,55 ±7,82 29,44 ±8,31 28,17 ±6,84 29,16 ±8,42 30,71 ±7,55

Диаметр веиул (мкм) 37,28 ±5,83 * 59,36 ±9,14 * 54,14 ±8,62 * 61,22 ±9,75 ** 66,72 ±10,23 * 56,82 ±8,16 41,29 ±10,38 * 49,74 ±7,65 * 46,47 ±5,93 40,05 ±8,42

Диаметр капилляров (мкм) 5,21 ±0,96 * 3,58 ±1,12 * 4,01 ±0,38 4,88 ±0,72 5,12 ±1,31 * 3,85 ±0,83 * 4,32 ±0,81 6,17 ±0,94 5,62 ±1,35 5,48 ±1,38

Примечание * - р<0,05, ** - р<0,01- статистически значимые различия по сравнению с кощролем (критерий Манна-Уитни)

в - количество животных обследованных на данный срок наблюдения

В этот период наблюдались множественные выраженные нарушения проходимости сосудов микроциркуляторного русла Сосуды на протяжении выглядели деформированными, становились извитыми, по их ходу появлялись перетяжки В капиллярном звене микроциркуляторного русла выявлялось распространенное сужение просвета сосудов, диаметр которых состав-

лял 3,58±1,12 мкм (р=0,03) Множественное резкое сужение капилляров вызывало, по-видимому, выключение части микрососудов из кровотока. В приносящем звене выделялись артериолы с неравномерными контурами и со значительной их дилятацией (М±8=42,55±7,54 мкм, р=0,009) На 3-й сутки постишемического периода плотность капиллярной сети оставалась ниже контрольных значений на 28% (р=0,008) Диаметр капилляров оставался меньше контрольных значений на 23% (р=0,02) Наиболее многочисленные и разнообразные нарушения проходимости сосудов были присущи венулярно-му отделу микроциркуляторного русла в виде множественных сужений и очаговых расширений просвета

Через 7 суток постреанимационного периода отмечалось улучшение проходимости микрососудов Плотность микроциркуляторной сети прогрессивно нарастала, дефицит составлял до 14% (р=0,025) Диаметр капилляров увеличивался и достигал нормальных величин Отмечалось значительное полнокровие и расширение сосудов венулярного звена, диаметр которых составлял М±5=66,72±10,23 мкм (р=0,005) Частичное восстановление плотаоста функционирующей сосудисто-капиллярной сети мозга и ее кровенаполнения развивалось, по-видимому, вследствие включения в кровоток ранее оккшозированных капилляров при снижении выраженности отека периваскулярных отростков астроглии, что согласуется с данными других авторов (Семченко В В и соавт, 1999) С 10-х суток постреанимационного периода показатель плотности микрососудистой сети снижался по сравнению с уровнем предыдущего срока наблюдения и к 14-м суткам дефицит составлял 21% (р=0,05) Наряду с этим, стенка сосудов выглядела неровной, встречались места резкого сужения просвета сосудов и выраженной их извитости Также выявлялись мелкие очаги микрогеморрагий Диаметр артериального и венулярного звена мало отличался от контрольных значений, напротив, диаметр капилляров становился меньше на 17% (р=0,05) аналогичного показателя в контроле

На 21-е сутки после оживления плотность сети микроциркуляторного русла оставалась на уровне предыдущего срока Диаметр капилляров приближался к контрольным значениям, составляя М±5=6,17±0,94 мкм Выраженные изменения затрагивали венулярное звено сосудистой сети Калибр вен был увеличен, достигал М±5=49,74±7,65 мкм (р=0,05), отмечалось их полнокровие, ампулярное расширение, в просвете выявлялись конгломераты форменных элементов, также наблюдался выход эритроцитов за пределы сосудистого русла К 35-м суткам постреанимационного периода продолжал сохраняться дефицит капилляризации при отсутствии статистически значимых различий с группой контроля в диаметре капилляров

Таким образом, к окончанию эксперимента (35-е сутки) сохранялась частичная редукция капиллярной сети, гипотония и увеличение калибра посткапиллярного звена, что свидетельствовало о неполном структурно-функциональном восстановлении микроциркуляторного русла головного мозга

Изменения в системе микроциркуляции сетчатки были выявлены на протяжении всего периода (5 недель) наблюдения (табл 3)

Таблица 3.

Морфометрическая характеристика сосудов микроциркуляции сетчатки глаза _крыс в разные сроки постреанимационного периода (М±5)_

Показатель Кон- Постреанимационный период (сутки)

троль 1-е 3-й 5-е 7-е 10-е 14-е 21-е 28-е 35-е

п=5 п=5 п=б п=5 п=5 п=5 п=6 п=5 п~5 п=5

Плотность * * ** ** *»

сосудистой 244,0 190,0 234,0 241,0 239,0 258,0 312,0 325,0 322,0 328,0

сети (ед/мм2) ±38,0 ±72,0 ±88,0 ±76,0 ±64,0 ±69,0 ±57,0 ±71,0 ±60,0 ±71,0

Диаметр * * *

капилляров 5,31 6,47 6,38 6,0 5,50 4,78 4,35 4,56 5,03 5,27

(мкм) ±0,48 ±0,16 ±0,93 ±0,96 ±1,32 ±0,83 ±0,49 ±0,81 ±1,25 ±0,54

Примечание * - р<0,05, ** - р<0,01 - статистически значимые различия по сравнению с контролем (критерий Манна-Уитни)

п - количество животных обследованных на данный срок наблюдения

В первые сутки постреанимационного периода морфологические изменения сетчатой оболочки глаза носили выраженный характер Плотность сети капилляров уменьшалась и составляла 78% (р=0,05) от контроля В капиллярном звене микроциркуляторного русла выявлялось распространенное расширение просвета сосудов, диаметр которых увеличивался на 22% и составлял М±6=6,47±0,76 мкм (р=0,04), артериолы также были значительно ди-латированы (М±8=39,85±12,41 мкм, р=0,02), просвет их неравномерен, контуры сосудистой стенки извитые Помимо явлений полнокровия сосудов были зарегистрированы очаговые диапедезные кровоизлияния

В последующие сроки наблюдения (3-й, 5-е, 7-е сутки) изменения в калибре сосудов и плотности сети нивелировались, исследуемые параметры приближались к нормальным величинам В то же время сохранялась неравномерность просвета части сосудов, выявлялись участки микрососудистой сети с неполным наполнением капилляров, по типу «плазматических»

Начиная с 10-х суток постреанимационного периода показатель плотности микрососудистой сети увеличивался по сравнению с контролем, на 14-е сутки прирост составлял 28% (р=0,05), а средний диаметр капилляров становился меньше на 17% (р=0,04) аналогичного показателя в контрольной группе Часть капилляров находилась в спазмированном состоянии, в то же время выявлялись участки расширения просвета по типу микроаневризм

На 21-е сутки после ишемии и реперфузии показатель плотности оставался на повышенном уровне, достигая 133% (р=0,006) от контроля, в то же время, несмотря на восстановление проходимости большинства капилляров, просвет части сосудов микроциркуляторного русла был сужен на различном протяжении Артериолы характеризовались извитостью, неравномерными контурами, участки спазма чередовались с очаговыми расширениями просвета Выявлялись участки микрососудистой сети с выраженным заполнением колбообразных расширений просвета форменными элементами

К окончанию срока наблюдения (35-е сутки) плотность сети микро-циркуляторного русла продолжала сохраняться на уровне, превышающем контрольные показатели (М±5=328±71 ед/мм2, р=0,004), причем ее повышение было неравномерным. Диаметр капилляров приближался к контрольным значениям, составляя М±5=5,27±0,54 мкм. Также сохранялась извитость сосудов, неравномерность контуров стенок.

Ишемия приводит к некрозу, активации механизмов апоптоза, а также глубокой перестройке цитоскелета и метаболизма в эндотелиальных клетках, значительно искажая все функции эндотелиальной выстилки (Власов Т.Д. и соавт., 2004; Rubino А., Yellon D.M., 2000). В то же время известно, что регуляция регионарного кровотока, в частности регуляция микроциркуляции, имеет несколько звеньев, важнейшим из которых является эндотелийзависи-мая гуморальная регуляция (Traub О., Berk B.C., 1998).

Исследование содержания оксида азота в тканях головного мозга и сетчатке глаза выявило повышение содержания его метаболитов в 2 и более раза. Начиная с первых суток постреанимационного периода в зрительной коре больших полушарий и сетчатке глаза выявлялся статистически значимый рост концентрации метаболитов оксида азота соответственно на 166% (р=0,009) и 153% (р=0,008) от контроля (рис. 1).

метаб. NO % 400-f"1

1-е 3-и 5-е 7-е 10-е 14-е 21-е 28-е 35-е сутки

постреанимационный период

Рис. 1. Динамика содержания метаболитов оксида азота в коре головного мозга, сетчатке глаза и крови крыс в разные сроки постреанимационного периода (% к контролю).

*- р<0,05, ** - р<0,01- статистически значимые различия по сравнению с контролем (критерий Манна-Уитни).

На 3-й сутки после оживления отмечался дальнейший рост содержания метаболитов оксида азота в данных органах, с максимальным подъемом уровня показателя до 337% (р=0,009) и 297% (р=0,006). Начиная с 5-х суток постишемического периода, в динамике накопления метаболитов оксида азота отмечалось постепенное снижение их содержания. На 10-е сутки регистрировалось наименьшее значение данного показателя, превышавшее, тем не менее, контрольный уровень на 121% (р=0,016) в головном мозге и 43% (р=0,08) в сетчатке глаза. Четырнадцатые сутки характеризовались повторным подъемом содержания метаболитов оксида азота, статистически значимо

отличающегося от контроля на 212% (р=0,009) и 180% (р=0,01) соответственно

В дальнейшем, с 21-х суток после оживления, наблюдалась тенденция к снижению уровня метаболитов оксида азота. К завершению эксперимента, на 35-е сутки, значение показателя по-прежнему превышало уровень в контрольной группе, составляя в ткани головного мозга 212% (р=0,02) и сетчатке 133% (р=0,2)

Динамика содержания метаболитов оксида азота в крови экспериментальных крыс в постреанимационном периоде носила следующий характер Первые сутки постреанимационного периода характеризовались статистически значимым подъемом уровня метаболитов оксида азота, превышая контрольные значения на 43% (р=0,009) (рис 1) В то же время тенденция к снижению исследуемого показателя выявлялась уже с 3-х суток после реанимации На 5-е сутки содержание метаболитов оксида азота достигало минимальных величин, приближаясь к контрольным значениям (99%, р=0,66), оставаясь на данном уровне к следующему сроку наблюдения (115%, р=0,57) Вторая волна подъема уровня метаболитов оксида азота крови, в отличие от органов, наблюдалась на 10-е сутки после оживления (163%, р=0,04) В дальнейшем, с 21-х по 35-е сутки эксперимента, наблюдалось постепенное снижение содержания метаболитов оксида азота в крови до 158-126% (р=0,03, р=0,046) соответственно, статистически значимо отличающееся от контрольной группы

Корреляционный анализ выявил наличие положительной связи между уровнем метаболитов оксида азота и диаметром артериол коры головного мозга в первые и третьи сутки постреанимационного периода (соответственно ri=0,86, р1=0,009, г2-0,6, р2=0,05) Также наличие прямой корреляционной связи было обнаружено между плотностью капиллярной сети сетчатой оболочки глаза и содержанием метаболитов оксида азота на 14-е сутки после оживления (г=0,4, р=0,05)

Таким образом, нарастание метаболитов оксида азота в тканях коры головного мозга и сетчатки глаза в первые трое суток постреанимационного периода свидетельствует об активной продукции оксида азота после реперфу-зии Снижение уровня метаболитов оксида азота в последующие сроки после реанимации (5-е, 7-е, 10-е сутки), по-видимому, связано с истощением источников продукции оксида азота (Cooke J.P., 1997) и развитием эндотелиальной дисфункции микрососудов. Повреждение других клеточных структур, в частности клеток пигментного эпителия, фоторецепторов, ганглиозных клеток также может приводить к снижению накопления оксида азота и нарушению NO-зависимых процессов Повторное нарастание уровня метаболитов оксида азота в поздние сроки постреанимационного периода (14-е, 21-е сутки) может быть связано с высвобождением депонированного в сосудистой стенке N0 (Манухина Е Б и соавт, 2002) на фоне развивающихся нарушений в системе

микроцикуляции, являющихся мощным стимулом образования оксида азота (Topper J N et al, 1999)

Вероятно, чередование деструктивных изменений в капиллярах со стимуляцией неповрежденных эндотелиальных клеток в постишемическом периоде также объясняет выявленное неравномерное сужение и расширение сосудов головного мозга экспериментальных животных

Выявленное в ходе исследования значительное повышение содержания метаболитов оксида азота в сетчатке глаза может являться компенсаторным механизмом, обеспечивающим прямую вазодилятацию и, тем самым, хорошее кровоснабжение и поддержание гомеостаза в тканях (Martin AR, 2000, Beauchamp M H et al, 2004) Но наряду с этим, поскольку регинальное сосудистое русло носит концевой характер (отсутствие внутри- и межсистемных анастомозов) (Сомов Е Е, 1997), то степень восстановления кислородного статуса и метаболизма в тканях напрямую зависит от степени восстановления микрососудов на каждом конкретном участке сетчатки Выключение части сосудов из числа функционирующих, неравномерность калибра части сосудов в результате деструктивных поражений отдельных элементов сосудистой стенки способствуют дальнейшему прогрессированию ишемии ретины Выявленное в поздние сроки увеличение плотности сосудистой сети, уменьшение диаметра, а также неравномерность контуров и извитость микрососудов можно рассматривать как проявление компенсаторной реакции сосудистого русла, заключающейся в увеличении протяженности микрососудистого русла и его емкости (Федоров А А, 2003, Еникеев Д А. и соавт , 2004)

В чувствительных к гипоксии тканях последующая за ишемией ре-перфузия вызывает гипероксигенацию и образование радикалов кислорода Источниками радикалов кислорода (прежде всего супероксидного аниона) могут быть сами эндотелиоциты и гладкомышечные клетки сосудов (Benoit JN et al, 1997)

При помощи хемилюминесцентного анализа к концу первых суток постреанимационного периода было выявлено резкое увеличение светосуммы ХЛ гомогенатов зрительных отделов коры головного мозга и сетчатки глаза, превышающее контрольный уровень в 3,8 раза (р=0,002) и 2,7 раза (р=0,037) соответственно

С 3-х суток эксперимента светосумма хемюпоминесценции гомогенатов коры мозга начинала снижаться и достигала к 7-м суткам наблюдения 273% (р=0,02) от контроля В то же время, светосумма хемилюминесценции сетчатки глаза на 3-й сутки постреанимационного периода вновь возрастала и достигала максимального своего значения (328%, р=0,01), а в последующие сроки (5-е,7-е) регистрировалось постепенное снижение уровня светосуммы ХЛ (рис 2)

Повторный подъем показателя светосуммы хемилюминесценции коры головного мозга наблюдался на 10-е сутки после оживления, который достиг уровня 319% (р=0,006) от контроля С 14-х суток эксперимента отме-

чалось постепенное статистически достоверное снижение показателя до 250% (р=0,013) по сравнению с контролем, без достижения контрольных величин показателя к 35-м суткам (135%).

посгреанимационный период

Рис. 2. Динамика светосуммы хемилюминесценции гомогенатов коры головного мозга и сетчатки глаза, а также плазмы крови экспериментальных крыс в постреанимационном периоде (% к контролю).

* - р<0,05, ** - р<0,01 - статистически значимые различия по сравнению с контролем (критерий Манна-Уитни).

В гомогенатах сетчатки глаза вторая волна повышения светосуммы хемилюминесценции выявлялась на 14-е сутки постреанимационного периода, уровень которой составил 243% от контроля (р=0,016). В последующие сроки наблюдения показатель светосуммы XJI сетчатки глаза имел тенденцию к постепенному нивелированию различий с аналогичным показателем контрольной группы, составляя 173% (р=0,02), 161% (р=0,045), 130% (р=0,078) соответственно на 21-е, 28-е и 35-е сутки. Исследование хемилюминесценции плазмы крови опытной группы животных выявило угнетение уровня светосуммы на протяжении всего периода наблюдения. Максимально выраженное снижение показателя регистрировалось на 1-е и 3-й сутки постреанимационного периода, достигавшее 36,6% (р=0,05) и 50,6% (р=0,05) соответственно (рис. 2).

При проведении корреляционного анализа была выявлена корреляционная зависимость с обратной связью между уровнем хемилюминесценции гомогенатов коры головного мозга, сетчатки глаза и сыворотки крови (Г]= -0,74, р!=0,01, г2= - 0,65, р2=0,03 соответственно) на первые сутки постреанимационного периода.

Выявленное угнетение хемилюминесценции плазмы крови у оживленных крыс можно объяснить поступлением в кровоток продуктов клеточной деструкции при повреждении биологических мембран, которые относятся к фракции средних молекул и способны угнетать железо-индуцированное свечение (Фархутдинов P.P., Лиховских В.А., 1995; Мирхайдаров А.Р., 1997).

Подтверждением ускорения процессов свободнорадикального окисления явилось повышение концентрации ТБК - активных продуктов в зрительной зоне коры головного мозга, сетчатке глаза, а также плазме опытных

крыс, также более выраженное на 3-й , 10-е и 14-е сутки постреанимационного периода (рис. 3).

ТБК- ап % 300 т-

1-е 3-й 5-е 7-е 10-е 14-е 21-е 28-е 35-е сутки постреанимационный период

Рис. 3. Содержание ТБК — активных продуктов в коре головного мозга, сетчатке глаза и плазме крови крыс в динамике постреанимационного периода (% к контролю).

* - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - статистически значимые различия по сравнению с контролем (критерий Манна-Уитни).

Наряду с тем, что N0 уменьшает реперфузионное повреждение за счет NO-опосредованной вазодилятации, его усиленное образование при ре-перфузии может иметь патогенетическое значение (Зотова И.В. и соавт,

2002). В условиях ишемической патологии его цитотоксичность определяется преимущественно способностью превращаться в новые вторичные оксидан-ты, в частности - пероксинитрит, способный окислять сульфгидрильные группы цитоплазматических белков, протеолипиды, ДНК (Sastre J. et al., 2000). Все это приводит к оксидативному стрессу и повреждению ряда клеточных структур.

Выраженное уменьшение диаметра церебральных капилляров в ранние сроки постреанимационного периода связано, вероятно, с развитием деструктивных повреждений эндотелиальных клеток сосудов. Отмеченное нами нарушение тонуса капилляров сетчатки глаза и повышение их проницаемости, вероятно связано с повреждениями перицитов, поскольку именно они являются наиболее чувствительными клетками в сосудах сетчатки.

При недостатке кислорода астроциты, являющиеся сенсорами его уровня, начинают вырабатывать вазопролиферативные факторы, одним из которых является оксид азота, стимулирующий ретинальный ангиогенез (Beauchamp М.Н. et al., 2004). Однако выявленную сосудистую пролиферацию отличают неупорядоченная архитектоника, дисбаланс микроциркуляторных звеньев, снижение барьерных свойств капиллярной стенки (Федоров А.А.,

2003).

В результате дезорганизующего действия свободных радикалов и гидроперекисей липидов на струюурно-функциональные элементы соединительной ткани -гликозаминогликаны (Harman D. et al, 1996), последние встают на путь своего катаболизма. Образующиеся при этом уроновые кислоты в клетках нейроглии метаболи-

зируются в Ь-гулоновую кислоту до попадания на пентозофосфатный путь (Зимниц-кий А.Н. и соавт, 2004).

В головном мозге и сетчатке глаза реанимированных крыс наблюдалась сходная картина в динамике содержания общих гликозаминогликанов (ГАГ) на протяжении 5 недель наблюдения.

В первые сутки после оживления содержание общих гликозаминогликанов в зрительной коре больших полушарий и сетчатке глаза реанимированных крыс статистически достоверно снижалось и соответственно составляло 71% (р=0,01) и 78% (р=0,05) по отношению к контролю (рис. 4) Со следующего срока наблюдения (3-й сутки) снижение концентрации ГАГ головного мозга сменялось его резким подъемом до 127% и (р=0,046) от контроля, и сохранялось на том же уровне (126%, р=0,046) на 5-е сутки после оживления. Далее отмечалось снижение уровня гликозаминогликанов до 100% (р=0,83) и 116% (р=0,035) к 7-м и 10-м суткам соответственно.

□ мозг

И сетчатка Шплазма

□ контроль

7-е 10-е 14-е 21-е 28-< постреанимационный период

1-е сутки

Рис. 4. Динамика содержания гликозаминогликанов в коре головного мозга, сетчатке глаза и плазме крови крыс в разные сроки постреанимационного периода (% к контролю).

* - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - статистически значимые различия по сравнению с контролем (критерий Манна-Уитни).

В динамике содержания гликозаминогликанов сетчатой оболочки глаза, начиная с 3-х суток после реанимации, намечалась тенденция к постепенному нарастанию уровня показателя, со статистически значимым достижением максимальных величин на 10-е сутки - 124% (р=0,02). На 14-е сутки после реанимации содержание ГАГ в коре головного мозга становилось значительно ниже нормы, достигая 77% (р=0,046) к контролю, в сетчатке глаза выявлялось снижение показателя до 81% от контрольных величин (р=0,018).

К 21-м суткам снижение уровня гликозаминогликанов в коре головного мозга и сетчатке глаза становилось статистически достоверно более выраженным (соответственно 68% и 65% от контроля, р=0,035, р=0,004). В последующие сроки наблюдения (28-е и 35-е сутки) ранее выявленное снижение концентрации ГАГ сменялось тенденцией к повышению и на 35-е сутки был выявлен статистически значимый рост уровня показателя (155%, 132%,

р=0,046, р=0,045) в коре головного мозга и сетчатке глаза реанимированных крыс (рис 4).

Сравнение содержания общих гликозаминогликанов в сыворотке крови реанимированной и контрольной групп крыс показало различие уровня содержания ГАГ на протяжении всего постреанимационного периода Уже с первых суток после реанимации содержание ГАГ в сыворотке крови приближалось к 210% от контроля (р=0,001) Более выраженное повышение уровня гликозаминогликанов (247%) было отмечено на 3-й сутки после оживления (р=0,0008) (рис 4)

Начиная с 5-х суток постреанимационного периода ранее выявленная динамика нарастания ГАГ сменялась постепенным достоверным понижением концентрации данной группы соединений до 221% (р=0,0008) Регистрация исследуемого показателя на 14-е сутки указало на повторный рост концентрации ГАГ до 248% (р=0,0007) по сравнению с контролем Во все последующие сроки наблюдалось постепенное снижение уровня гликозаминогликанов, ставшего минимальным на 35-е сутки постреанимационного периода, однако остававшегося значительно выше контрольных значений (170%, М±5=2,69±0,57, р=0,0012)

Необходимо отметить, что значительное статистически значимое снижение уровня ГАГ в коре головного мозга и сетчатке глаза наблюдалось в ранние сроки (1-е, 3-й сутки) постреанимационного периода и коррелировало с периодом максимально выраженной активащи процессов свободнорадикального окисления (гг= - 0,68, р1=0,02, г2= - 0,74, р2=0,05 соответственно) Снижение уровня ГАГ в первые сутки после ишемии, по-видимому, связано с развитием отека нервной ткани коры головного мозга (Семченко В В и соавт, 1999) и сетчатки глаза, а также деструкцией протеогликанов под воздействием свободных радикалов (Зим-ницкий А Н и соавт, 2004) В то же время, стабильное накопление ГАГ на 28-е и 35-е сутки постреанимационного периода не может быть рассмотрено как положительный момент в их обмене, так как свидетельствует о замещении нервной ткани глией и соединительной тканью, и возможной потере ее функциональной активности (Шевченко В Н, 1982, Сафин Ш М, 1992, Вате К.3 е1 а1, 1997)

Уровень гликозаминогликанов в головном мозге также коррелировал с показателями общего состояния и функциональной активности нервной деятельности крыс на 14-е сутки постреанимационного периода (г=0,52, р=0,05) Все летальные исходы, а также выраженная минимизация функций отмечались в период наибольшего снижения содержания ГАГ (1-е сутки), г=0,6, р=0,04

Выявленное повышение содержания гликозаминогликанов в плазме крови, по-видимому, не является специфичным и отражает метаболизм тканевых гликозаминогликанов (ОпатЬепп Н et а1, 1991) Поскольку гликозами-ногликаны в составе протеогликанов объединяются несульфатированной молекулой гиалуроновой кислоты в огромные высокомолекулярные образования, то возможен их распад под воздействием токсических веществ, свободных радикалов и перекисей (Зимницкий А Н и соавт, 2004) Свободная гиа-

луроновая кислота и несвязанные гликозаминогликаны на фоне повышенной проницаемости сосудов достаточно свободно покидают ткани и доставляются в кровеносное русло (ОпагЬеш Н й а1, 1991), что и обусловливает их накопление в плазме крови

Таким образом, в постреанимационном периоде на протяжении пяти недель наблюдения выявлялось длительное нарушение ориентировочно-исследовательской деятельности реанимированных крыс Также наблюдалось параллельное усиление процессов липопероксидации в зрительной зоне коры головного мозга и сетчатке глаза, ведущих к токсическому повреждению нейрональной ткани и ретины Со стороны микроциркуляторного русла отмечалось формирование качественных и количественных изменений в структуре и организации церебрального и ретинального микроциркуляторного русла, затрагивающих калибр сосудов, плотность сети и контуры сосудистой стенки на фоне параллельного нарастания уровня метаболитов оксида азота Также регистрировалось снижение содержания общих гликозаминогликанов коры головного мозга и сетчатки глаза в ранние сроки постреанимационного периода, при высоком уровне гликозаминогликанов плазмы крови

ВЫВОДЫ

1 Острая 7-ми минутная остановка кровообращения, вызванная пережатием сосудистого пучка сердца, сопровождается выраженным неврологическим дефицитом в ранние сроки после оживления (1-е, 3-й сутки) и сохраняющимися нарушениями ориентировочно-исследовательской деятельности крыс в позднем постреашимационном периоде

2 Изменения мозгового кровотока максимально выраженные в первые сутки после оживления характеризуются нарушением проходимости сосудов, снижением объемной плотности капиллярной сети, а также уменьшением диаметра капилляров, формирующие области невосстановленного кровообращения, ведущие к усилению отека и увеличению зон поражений коры головного мозга. Выявленные в первые сутки статистически достоверные ва-зодилятация и снижение объемной плотности сосудистой сети сетчатки, в последующие сроки сменялись тенденцией к ее прогрессивному нарастанию, а также нормализации диаметра капилляров Статистически достоверное превышение показателя плотности капиллярной сети сетчатки контрольные значения с 14-х суток постреанимационного периода, можно рассматривать как проявление компенсаторной реакции сосудистого русла, заключающейся в увеличении его протяженности и емкости

3 При исследовании оксида азота в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза, а также периферической крови экспериментальных животных выявлено увеличение накопления его метаболитов, статистически значимо превышающее контрольные значения в 1,5 и более раза на протяжении 5 недель постреанимационного периода, что способствовало возникновению артериолодилятации в коре головного мозга и сетчатке глаза, формируя очаги гиперемии и гиперперфузии в ранние сроки постреанимационного периода

4 На протяжении длительного постреанимационного периода (35 суток) после острой остановки кровообращения выявлена активация процессов СРО в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза, а также плазме крови крыс, ведущих к развитию «окислительного стресса»

5 В постреанимационном периоде наблюдается параллельное снижение уровня общих гликозаминогликанов в сетчатке глаза и зрительных отделах коры головного мозга крыс в периоды максимальной интенсификации процессов ПОЛ (1-е, 14-е сутки) В плазме крови на протяжении 5 недель постреанимационного периода регистрировалось достоверное повышение содержания общих ГАГ

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Самигуллина А Ф Оксид азота как фактор эндогенной интоксикации в постреанимационном периоде / Еникеев Д А, Нургалеева Е А, Самигуллина А Ф и др // Здравоохранение Башкортостана Материалы межрегиональной научн.-практ конф, посвящ 70-летию кафедр патанатомии и патофизиологии БГМУ «Актуальные вопросы патологии» - Уфа, 2004 -спец вып №4 - С 88-89.

2 Самигуллина А.Ф Роль оксида азота в постреанимационной патологии в эксперименте / Самигуллина А Ф, Нургалеев Н В , Сорокин А А , Сазанов М А // Материалы XI межвузовской конф молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» - СПб , 2005 - С 69-70

3 Самигуллина А Ф Нарушения обмена гликозаминогликанов в динамике постреанимационного периода / Еникеев Д А, Нургалеева Е А, Самигуллина А Ф, Байбурина ГА // В кн «Обмен веществ при адаптации и повреждении». Труды IV межвузовской междунар конф, посвящ 90-летию каф биохимии Ростовского ГМУ - Ростов-на-Дону, 2005 - С 74-75

4 Самигуллина А Ф Процессы свободнорадикального окисления в тканях головного мозга и глаза крыс в динамике постреанимационного периода / Еникеев Д А, Нургалеева Е А, Самигуллина А Ф, Нагаева Л В // Здравоохранение Башкортостана Материалы межрегиональной научн -практ конф, посвящ 100-летию основателя кафедры патофизиологии Башкирского государственного медицинского университета, Заел деятеля науки БАССР, д м н, профессора В А Самцова «Типовые патологические процессы» -Уфа,2005 -спец вып №7 -С 76-77

5 Самигуллина А Ф Роль оксида азота в нарушении микроциркуляции сетчатки в постреанимационном периоде у крыс / Еникеев Д А, Нургалеева Е А, Самигуллина А Ф, Нагаева Л В // Здравоохранение Башкортостана. Материалы межрегиональной научн-практ конф, посвящ 100-летию основателя кафедры патофизиологии Башкирского государственного медицинского университета, Заел деятеля науки БАССР, дмн, профессора В А. Самцова «Типовые патологические процессы» - Уфа, 2005 - спец вып №7 - С 77-78

6 Самигуллина АФ Патоморфологические параллели микроциркулятор-ных нарушений головного мозга и сетчатки глаза в постреанимационном периоде / Еникеев Д А, Идрисова Л Т, Нургалеева Е А. и др // Здравоохранение Башкортостана Материалы V съезда ассоциации травматологов, ортопедов и протезистов Республики Башкортостан «Проблемные вопросы травматологии и ортопедии» - Уфа, 2006 - спец вып №2 -С 29-30

7 Самигуллина А Ф Влияние эндогенной интоксикации в постреанимационном периоде на процессы перекисного окисления липидов в эксперименте / Еникеев Д А, Нургалеева Е А, Самигуллина А Ф и др // Общая реаниматология ,2006 -ТомII -№5-6 - С 111-114

8 Самигуллина АФ. Нейрофизиологические и нейрохимические аспекты постреанимационной патологии мозга / Самигуллина А Ф , Сорокин А А, Нургалеев Н В , Еникеев О А. // Материалы XIII межвузовской конф молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» - СПб, 2007 - С 110-112

9 Самигуллина А Ф Характер постреанимационного периода у крыс на различных моделях клинической смерти / Самигуллина А Ф , Сазанов М А, Нагаева Л В и др // Материалы XIII межвузовской конф молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» - СПб, 2007 - С 112-114

10 Самигуллина А Ф Гипоксия и свободнорадикальное окисление у крыс в постреанимационном периоде / Еникеев Д А , Нургалеева Е А, Самигуллина А Ф , Баймурзина ЮЛ// Медицинский вестник Башкортостана, 2007 -Том2 -№1 -С 82-85

11 Самигуллина А Ф Морфофункциональные изменения в головном мозге и сетчатке глаза в постреанимационном периоде (экспериментальное исследование) / Еникеев Д А , Идрисова Л Т, Нургалеева Е А и др // Общая реаниматология,2008 -ТомIV -№1 - С 21-25

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГАГ - гликозаминогликаны НАДФ Н2 - никотинамиддинуклеотид фосфат ПОЛ - перекисное окисление липидов СРО - свободнорадикальное окисление ТБК - тиобарбитуровая кислота ХЛ - хемилюминесценция

8 - светосумма

На правах рукописи

Самигуллина Айгуль Фидратовна

ДИНАМИКА МИКРОЦИРКУЛЯТОРНЫХ НАРУШЕНИЙ ЗРИТЕЛЬНОЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И СЕТЧАТКИ ГЛАЗА КРЫС В ПОСТРЕАНИМАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ

14 00 16 - патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Омск - 2008

Подписано в печать 22 03 2008

Формат 60x84/16 ?

Бумага офсетная ъ

Услпеч 1,4 Уч-издл 1,3 Отпечатано на ризографе Тираж 100 Заказ № 40 ИП Латыпов В С 450092, РБ, г Уфа, ул Батырская, 8, корпус 1 офис 46 Тел (347)2733-149,255-23-48

Актуальность. В настоящее время основной задачей реаниматологии является полноценное восстановление функций нервной системы (Неговский В.А., Мороз В.В., 2000). Высокая социальная значимость и актуальность проблемы постреанимационной патологии мозга обусловлены клиническими данными о развитии у 70% больных, перенесших терминальное состояние, неврологических и психических расстройств, приводящих к инвалидизации (Алексеева Г.В., 2000). Особого внимания заслуживают случаи внешне полной нормализации неврологического статуса после клинической смерти, поскольку клиника много лет сталкивается с феноменом отсроченных постгипоксических, в том числе и постреанимационных, энцефалопатий (Алексеева Г.В., 2000). В экспериментах на животных и в клинике описано большое разнообразие клини-ко-физиологических и биохимических изменений нервной системы в постреанимационном периоде (Алексеева Г.В. и соавт, 1997; Алексеева Г.В. 2000; Сем-ченко В.В. и соавт, 1999; Степанов С.С. и соавт., 1999), в то же время остается актуальным изучение причин, а также отдельных звеньев патогенеза постреанимационной патологии органов и систем.

В постреанимационном периоде имеет немаловажное значение и исследование состояния зрительного анализатора, поскольку большую часть информации (около 80-85%) об окружающем мире дает орган зрения, обеспечивая тем самым, действенную связь организма с внешней средой. Эмбриогенетически пигментный эпителий сетчатки относится к первой пигментной системе, имеющей одинаковый источник с нейронами мозга (Афанасьев Ю.И. и соавт., 2006), являясь, таким образом, высокочувствительной к гипоксии тканью.

Большое значение в изучении изменений в сетчатой оболочке глаза в постреанимационном периоде имеет ряд экспериментальных работ (Идрисова Л.Т., 1992, Нургалеева Е.А., 1996, Еникеев Д.А. и соавт., 2004), выполненных на базе кафедры патофизиологии ГОУ ВПО БГМУ. Авторами в данных исследованиях, посвященных комплексной оценке микроциркуляторных нарушений сетчатки глаза собак и мягкой мозговой оболочки на фоне нормального иммунологического статуса, а также при сенсибилизации организма, были выявлены различные изменения в калибре сосудов при однонаправленных ультраструктурных нарушениях. Представленная нами работа является продолжением научного направления кафедры, посвященного изучению постреанимационной патологии органов и систем организма (№ гос. регистрации 01200507996).

Таким образом, учитывая анатомо-физиологическую общность кровоснабжения головного мозга и глазного яблока, источников развития, а также схожесть в ряде биохимических параметров (Сомов Е.Е., 1997; Галкина О.В. и соавт., 2003; Афанасьев Ю.В. и соавт., 2006; Уаг§юо§1и Р. ек а1., 2004), представляется актуальным исследование микроциркуляторных и патобиохимических изменений в головном мозге и в сетчатке глаза в сравнительном аспекте на протяжении длительного постреанимационного периода.

Цель работы. Изучить структурно-функциональные изменения микро-циркуляторного русла и ряд метаболических показателей зрительной коры головного мозга и сетчатки глаза крыс в постреанимационном периоде.

Задачи исследования.

1. Сопоставить постреанимационную динамику неврологического статуса с характером ориентировочно-исследовательской деятельности крыс на протяжении 5 недель после перенесенной 7-ми минутной клинической смерти от острой остановки кровообращения.

2. Оценить характер патоморфологических изменений мозгового и рети-нального кровотока крыс в динамике постреанимационного периода (до 35 суток).

3. Исследовать динамику содержания стабильных метаболитов оксида азота в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза и периферической крови крыс на протяжении 5 недель постреанимационного периода.

4, Определить влияние острой системной остановки кровообращения на процессы перекисного окисления липидов зрительных отделов коры головного мозга и сетчатки глаза, а также крови крыс в постреанимационном периоде (до 35 суток)

5. Изучить уровень общих гликозаминогликанов в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза и плазме крови крыс в течение 5 недель постреанимационного периода.

Научная новизна работы. В настоящей работе впервые изучены патофизиологические закономерности формирования качественных и количественных нарушений в структуре и организации микроциркуляторного русла центрального и периферического отделов зрительного анализатора после перенесенной 7-ми минутной клинической смерти от острой остановки кровообращения. Показано, что в постреанимационном периоде происходят фазные однонаправленные метаболические нарушения в зрительной коре головного мозга и сетчатке глаза экспериментальных животных: активация свободнорадикального окисления, развитие «окислительного стресса», гиперпродукция оксида азота и накопление общих гликозаминогликанов в тканях, что может приводить к развитию зрительных дисфункций в постреанимационном периоде.

Научно-практическая значимость. Работа носит фундаментальный характер и позволяет на основании полученных результатов дополнить отдельные звенья патогенеза постреанимационной патологии органов и систем. В качестве практических рекомендаций предлагается проводить комплексную оценку состояния зрительного анализатора у пациентов, перенесших терминальное состояние в результате острой остановки кровообращения. Полученные результаты в перспективе могут служить основой для поиска и разработки эффективных путей профилактики и лечения постреанимационных состояний.

Положения, выносимые на защиту.

1. Острая 7-ми минутная остановка кровообращения с последующей реанимацией вызывает ряд однонаправленных патобиохимических сдвигов в сетчатке глаза и зрительной коре, способствующих возникновению и развитию постреанимационной патологии нервной системы и зрительного анализатора.

2. В постишемическом периоде на протяжении 5 недель наблюдения у реанимированных животных отмечается длительное формирование качественных и количественных изменений в структуре и организации церебрального и рети-нального микроциркуляторного русла, затрагивающих калибр сосудов, плотность сети и контуры сосудистой стенки.

Апробация работы. Материалы исследования были представлены на межрегиональных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы патологии», «Типовые патологические процессы» (Уфа, 2004, 2005), республиканской молодежной научно-практической конференции «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2006), всероссийской научной конференции с международным участием «Реаниматология — наука о критических состояниях» (Москва, 2006), межгородской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2007), всероссийской научной конференции с международным участием «Критические и терминальные состояния, постреанимационная болезнь (патогенез, клиника, лечение)» (Москва, 2007). Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедр патофизиологии, анестезиологии и реаниматологии ИПО, а также биологической и биоорганической химии ГОУ ВПО «Башгосме-дуниверситет Росздрава».

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 работы в журнале, рецензируемом ВАК (Общая реаниматология).

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 123 страницах, включает 10 таблиц, 23 рисунка, состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследования, собственных данных, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы, включающего 129 отечественных и 132 иностранных источников.

ВЫВОДЫ

1. Острая 7-ми минутная остановка кровообращения, вызванная пережатием сосудистого пучка сердца, сопровождается выраженным неврологическим дефицитом в ранние сроки после оживления (1-е, 3-й сутки) и сохраняющимися нарушениями ориентировочно-исследовательской деятельности крыс в позднем постреанимационном периоде.

2. Изменения мозгового кровотока максимально выраженные в первые сутки после оживления характеризуются нарушением проходимости сосудов, снижением объемной плотности капиллярной сети, а также уменьшением диаметра капилляров, формирующие области невосстановленного кровообращения, ведущие к усилению отека и увеличению зон поражений коры головного мозга. Выявленные в первые сутки статистически достоверные вазо-дилятация и снижение объемной плотности сосудистой сети сетчатки, в последующие сроки сменялись тенденцией к ее прогрессивному нарастанию, а также нормализации диаметра капилляров. Статистически достоверное превышение показателя плотности капиллярной сети сетчатки контрольные значения с 14-х суток постреанимационного периода, можно рассматривать как проявление компенсаторной реакции сосудистого русла, заключающейся в увеличении его протяженности и емкости.

3. При исследовании оксида азота в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза, а также периферической крови экспериментальных животных выявлено увеличение накопления его метаболитов, статистически значимо превышающее контрольные значения в 1,5 и более раза на протяжении 5 недель постреанимационного периода, что способствовало возникновению артериолодилятации в коре головного мозга и сетчатке глаза, формируя очаги гиперемии и гиперперфузии в ранние сроки постреанимационного периода.

4. На протяжении длительного постреанимационного периода (35 суток) после острой остановки кровообращения выявлена активация процессов СРО в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза, а также плазме крови крыс, ведущих к развитию «окислительного стресса».

5. В постреанимационном периоде наблюдается параллельное снижение уровня общих гликозаминогликанов в сетчатке глаза и зрительных отделах коры головного мозга крыс в периоды максимальной интенсификации процессов ПОЛ (1-е, 14-е сутки). В плазме крови на протяжении 5 недель постреанимационного периода регистрировалось достоверное повышение содержания общих ГАГ.

93