Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Гипоксический фактор и изменение вегетативной регуляции центрального кровообращения при сальмонеллезной эндотоксинемии

Министерство Здравоохранения Российской Федерации

Московская медицинская академия г» р- р. л . им.И.М.Сеченова

РГ Б ОД

2 ОКТ 109^

На правах рукописи

Фокина Матжна Анатольевна

ГИПОКСИЧЕСКИЙ ФАКТОР И ИЗМЕНЕНИЕ

ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ САЛЬМОНЕЛЛЕЗНОЙ ЭНДОТОКСИНЕМИИ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

С

у 'V

Москра, 1994 " -

Работа выполнена в Московской медицинской академии им.И.М.Сеченова

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Н.К.Хитров

Официальные аппоненты:

доктор медицинских наук, профессор П.П. Голиков доктор медицинских наук, профессор Е.А. Демуров

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт общей патологии и патологической физиологии РАМН

Защита состоится " "_1994 года в_часов

на заседании специализированного Совета (Д.074.05.10) в Московской медицинской академии им.И.М.Сеченова по адресу: Б.Пироговская ул., 2/6

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Академии

(Зубовская площадь, д.1)

Автореферат разослан " "_1994 года

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат медицинских наук

А.Ю.Миронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы:

Несмотря на достигнутые успехи в профилактике и терапии инфекций, частота их возникновения и тяжесть осложнений, прежде всего расстройств системы крови и кровообращения, все еще остается высокой (Покровский В.И., 1981, 1985). Есть мнение (Пак С.Г. и соавт., 1982), что особенности течения и исхода данных заболеваний нередко определяются расстройствами кровообращения. Во всяком случае, анализ летальных исходов при тяжелых кишечных инфекциях, в частности сальмонеллезной, показывает, что одной из основных причин смерти является сердечно-сосудистая недостаточность. Особенно важное значение уделяют токсико-инфекционному шоку; это связано с тем что при данном состоянии нередко наблюдаются грозные явления, связанные с патологией гемокоагуляции, расстройствами крово-обращения, в том числе центрального и микроциркуляторного, возникновением дистресс-синдрома легких (Булычев В.В., 1987, Пупков В.Г., 1992). В связи с этим требуется более углубленное исследование тех адаптивных механизмов, которые препятствуют возникновению таких тяжелых осложнений и могут стать основой разработки эффективтивных методов лечения острых инфекций.

В последнее десятилетие большую роль уделяют молекулярным механизмам действия эндотоксина сальмонелл на клетки-мишени и в этой сфере получен ряд принципиально новых данных, позволяющих вмешиваться в интимные механизмы целлюлярной и экстрацеллюлярной регуляции с целью их коррекции (Шенкман Б.З и соавт., 1985, Грачев C.B., 1993; ). Вместе с тем, проблема нервной регуляции физиологических процессов, в частности симпато-адреналовой и парасимпатической системой, во многом остается вне внимания исследователей. Наряду с этим, первичные изменения нейрогормонального контроля могут иметь принципиальное значение в патогенезе эндотоксинемических состояний и использоваться в качестве патогенетической и симптоматической терапии (Хитров Н.К., Тезиков Е.Б., 1986).

Остается практически не изученными закономерности, касающиеся тех отношений, которые складываются между симпато-адреналовой и парасимпатической системами регуляции при эндотоксинемических состояниях. Физиологические и нейрохимические данные свидетельствуют об интимной связи этих систем на разных уровнях управления функциями и обменом веществ в организме. Любые терапевтические вмешательства в работу одной из этих систем регуляции перестраивают деятельность другой системы, что может стать причиной снижения эффективности вегетотропных лекарственных средств или даже появления их негативных эффектов ( Самвелян В.М., Красников Н.Ф., 1986).

В настоящее время в патогенезе пищевых токсикоинфекций и эндотоксинемических состояний стали уделять гипоксии; этому универсальному процессу, перестраивающему деятельность гемодинамической и других систем, во многом в результате трансформации их нервной регуляции. В полной мере происхождение гипоксии при сальмонеллезной эндотоксинемии не исследовано, хотя имеются отдельные факты о прямом действии эндотоксинов на биологическое окисление в тканях, функцию легких, сердца и крови, т.е. органы газс>транспортных систем (Шлыкова С.И.,1970; Жильцов Ю.Д.,1978; Чернявская Л.В.,1982).

Определение происхождения гипоксии в динамике развития пищевых токсикоинфекций и сальмонеллезной эндотоксинемии, а также роли кислородного голодания в изменениии симпато-адреналовых и парасимпатических влияний на кровообращение является важной задачей, непосредственно отвечающей потребностям патологии и клиники инфекционных болезней.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы являлось изучение особенностей симпато-адреналовых и парасимпатических влияний на центральное кровообращение, а также вероятного значения гипоксии в их изменении при сальмонеллезной эндотоксинемии у кроликов.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи.

1. На основании исследования газового состава и КОС артериальной крови, а также ультраструктуры легочной ткани определить возможную роль респираторного механизма в возникновении гипоксии при сальмонеллезной эндотоксинемии разной степени тяжести.

2. Исследовать состояние миокарда и центрального крово-обращения, в целом, используя для этого основные показатели их функций и ульграструктуры кардиомиоцитов при действии эндотоксина сальмонелл.

3. Изучить концентрацию симпатических нейрогормонов и их предшественников в тканях сердца и надпочечников, а также реактивность центрального кровообращения к побуждающим рефлекторным и гуморальным влияниям; на этом основании оценить состояние симпато-адреналового механизма регуляции сердца и сосудов при сальмонеллезной эндотоксинемии.

4. Исследовать активность ферментов синтеза и распада ацетилхолина в ткани сердца, а также реактивность центрального кровообращения к тормозным рефлекторным и гуморальным влияниям; на основании этого оценить состояние пара-симпатического механизма регуляций сердца и сосудов при сальмонеллезной эндотоксинемии разной степени тяжести.

5. Сопоставить состояние симпато-адреналового и парасимпатического механизмов регуляции на разных уровнях и на основании собственных и литературных данных определить роль гипоксии в изменении регуляции центрального кровообращения при сальмонеллезной эндотоксинемии.

Новизна исследования и полученных результатов

Изучено состояние и соотношение активности механизмов симпато-адреналовой и парасимпатической регуляции сердца и сосудов, а также раскрыта вероятная роль гипоксии в изменении вегетативной регуляции центрального кровообращения при сальмонеллезной

эндотоксинемии у кроликов.

Впервые показано, что сальмонеллезная эндотоксинемия изменяет состояние и симпато-адреналового, и парасимпатического механизмов регуляции центрального кровообращения; эти изменения проявляются на разных уровнях реализации нервных влияний, а именно, - в механизмах поддержания запаса нейрогормонов в ткани сердца и реактивности миокарда и сосудов к этим нейрогормонам. При умеренной эндотоксинемии сохранение запаса норадреналина в ткани сердца, а также рефлекторных и гуморальных влияний симпатической природы на миокард происходит при возрастании ритма сердца и устойчивости минутного объема кровообращения, несмотря на снижение сердечного выброса.

Получены новые данные в пользу того что, при тяжелой сальмонеллезной эндотоксинемии имеет место гетерохронное ослабление симпато-адреналовых и парасимпатических влияний; опережающее выпадение симпато-адреналовых влияний обусловлено главным образом снижением реактивности сердца и сосудов к побуждающим барорефлекторным и гуморальным адреналовым влияниям. Доказано что, при эндотоксинемии крайней степени тяжести и угнетении центрального кровообращения, как при гипоксии, обнаруживается ослабление его реактивности к симпатическим и парасимпатическим рефлекторным, а также гуморальным влияниям нейрогормонов.

Теоретическое и практическое значение работы

Совокупность собственных и литературных данных позволили решить актуальную научную задачу, касающуюся происхождениягипоксии и ее роли в изменении симпато-адреналового и парасимпатического механизмов регуляции кровообращения при сальмонеллезной эндотоксинемии возрастающей степени тяжести. Нарушения ультраструктуры альвеолярно-капиллярных мембран, наличие артериальной гипоксемии и метаболического ацидоза свидетельствуют о респираторном генезе гипоксии. Сопоставление литературных данных, касающихся изменений вегетативной регуляции

центрального кровообращения при разных типах гипоксии (Хитров Н.К., Пауков B.C., 1991), с теми, которые наблюдаются при сальмонеллезной эндотоксинемии, позволяет сделать следующее заключение. При умеренной эндотоксинемии симпато-адреноловая система обеспечивает стабилизацию центрального кровообращения. Однако, в состоянии крайней степени тяжести эндотоксинемия приводит к постепенному выпадению сначала симпато-адреналовых, а в дальнейшем и парасимпатических влияний, как это наблюдается при крайне тяжелой гипоксии. Изоляция центрального кровообращения от нервных влияний может ограничивать его участие в приспособительных реакциях организма, но уменьшать энергозатраты и способствовать сохранению функции сердца.

Полученные данные могут стать основой разработки методов терапии пищевых токсикоинфекций и сальмонеллеза с помощью антигипоксантов и вегетотропных препаратов. Оценка состояния симпато-адреналовых и парасимпатических механизмов регуляции кровообращения может стать дополнительным критерием определения степени тяжести сальмонеллеза и эффективности его терапии. Результаты работы используются в курсе семинарских занятий и лекций в разделе "Инфекционный процесс и септические состояния" на кафедре общей патологии ММА им.И.М.Сеченова.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на:

1. Всесоюзной конференции "Фармакологическая коррекция гипоксических состояний" (Гродно,1991).

2. научной конференции молодых ученых России, посвященной 50-летию Академии медицинских наук (Москва, 1994).

3. диссертация апробирована на совместной научной конференции коллективов кафедры общей патологии, лаборатории по изучению токсических и септических состояний и проблемной лаборатории клинической биохимии тканевых гормонов ММА им.И.М.Сеченова 16

июня 1994 г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на f-¿/^страницах машинописного текста; состоит из введения, обзора литературы, пяти глав, посвященных изложению материала и методов исследования, полученных результатов, а также заключения и обсуждения данных, выводов, библиографического указателя, содержащего т. работ отечественных и зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Материал и методы исследований

Работа выполнена на кроликах-самцах породы шиншила, массой от 2,0 до 3,0 кг. Модель сальмонеллезной эндотоксинемии получали путем введения внутривенно раствора эндотоксина S.typhimurium, полученного методом Буавена (1:10 мкг/мл) в институте микробиологии и эпидемиологии им.Н.Ф.Гамалеи.

1. Исследование центрального кровообращения.

У животных регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС). Запись ЭКГ проводили с помощью игольчатых электродов в трех стандартных отведениях. Артериальное давление (АД) регистрировали электроманометрическим методом с помощью катетера, введенного в сонную артерию. Показатели кровообращения регистрировали на полиграфе фирмы "Nikon Kohden", модель RM-150 (Япония). Для определения сердечного выброса (СВ) и минутного объема кровообращения (МОК) исспользовали метод разведения электроимпедансных индикаторов. Для измерения этих показателей использовали

реоплетизмограф РПГ2-03 и прибор типа "Мингограф". Проводили электронномикроскопическое исследование ткани левого желудочка сердца с помощью электронного микроскопа "ЕМ"-100В (LKB, Швеция) при увеличении 5000 - 20000.

2. Исследование внешнего дыхания.

Определяли показатели газового состава и кислотно

- основного состояния (КОС) артериальной крови на приборе FBI-2 (Дания). Проводили электрон-номикроскопическое исследование ткани легких с помощью электронного микроскопа УЭМВ-ЮОК при увеличении от 8000 до 21000 раз.

Морфологический раздел работы выполнен на кафедре патологической анатомии (зав. кафедрой проф. В.С.Пауков).

3. Исследование механизмов симпатической и парасимпатической регуляции.

Определяли концентрацию адреналина (А), норадреналина (НА), дофамина (ДА) и диоксифенилаланина (ДОФА) в тканях левого желудочка сердца и надпочечников триоксииндольным методом на флуориметрической приставке спектрофотометра фирмы "Hitachi", модель EPS-3T (Япония). Активность холинацетилтрасферазы (ХАТ) в ткани сердца определяли методом Фоннума-Тучека в модификации С.В.Тришкина и К.Б.Винницкой (1993). Активность ацетилхолинэстеразы (АХЭ) и бутирил-холинэстеразы (БХЭ) в ткани левого желудочка сердца определяли кинетическим микрометодом. Эти исследования проводили совместно с сотрудниками проблемной лаборатории клинической биохимии тканевых гормонов ММА им. И.М.Сеченова (зав. проф. Т.Д. Большакова). Адрено- и холинореактивность кровообращения оценивали в условиях естественной вентиляции легких по изменению частоты сердечных сокращений и систолического давления в левом желудочке сердца кроликов на внутривенное введение адреналина ( 5 мг/кг ) и ацетилхолина ( 5 мг/кг). Анализу подвергали максимальный прессорный эффект адреналина и депрессорный эффект ацетилхолина, а также

на высоте их влияния рефлекторную тахикардию (при ацетилхолиновой гипотензии) и рефлекторную брадикардию (при адреналиновой гипертензии). Указанные параметры регистрировали до и после введения препаратов, время между пробами составляло 10 мин и было достаточным для нормализации его функции. Таким образом, в работе рассмотрены механизмы, определяющие уровень нейромедиаторов в ткани сердца, и одновременно реактивность центрального кровообращения в отношении гуморальных и рефлекторных влияний (вазо-кардиальные рефлексы). Результаты исследований обработаны на ЭВМ IBM PC/AT с помощью пакетов программ MathLab 2.2 и Word for Windows 2.0.

Результаты и обсуждение.

Возникающее при сальмонеллезной эндотоксинемии гиподинамимическое состояние кровообращения связывают с прямым повреждающим действием эндотоксина сальмонелл на миокард и миоциты резистивных сосудов, а также с гиповолемией, возникающей вследствие диареи и физико-химических изменений состава крови, особенно гипонатриемии(Первухина Н.К.,1987; Белавина М.В.,1990).

В наших опытах при внутривенном введении эндотоксина сальмонелл в дозе 1,0 мг/кг возникало небольшое учащение дыхания, но спустя 60 - 90 мин внешнее дыхание визуально не отличалось от контроля, развивалось небольшое двигательное возбуждение. Непосредственно после введения этой дозы эндотоксина возникала гипертензия и брадикардия. По мере развития интоксикации, к 30 и 90 мин наблюдения, ЧСС повышалась и практически не отличалась от контроля, но среднее АД снижалось на 28%. При этом происходило нарастающее уменьшение и систолического, и диастолического АД, но больше систолического, поэтому пульсовое давление падало на 25 мм.рт.ст. В более поздние сроки на фоне уменьшения и систолического, и диастолического давления, несколько больше понижалось диастолическое давление, в связи с чем пульсовое давление нормализовалось. Уже к 90 мин наблюдения у кроликов по сравнению с контролем СВ

уменьшался на 28%, но МОК поддерживался на относительно высоком уровне. К 90 мин наблюдения еще большее падение СВ ( на 39,9% по сравнению с контролем) сопровождалось уменьшением и МОК. Сохранение нормальной ЧСС у кроликов спустя 30 и 90 мин наблюдения свидетельствует о том, что уменьшение МОК при умеренной по тяжести сальмонеллезной эндотоксинемии обусловлено главным образом снижением СВ.

Применение сальмонеллезного эндотоксина в дозе 2,0 мг/кг приводило к возникновению состояния, характеризующего значительно большей тяжестью, чем при введении эндотоксина в дозе 1,0 мг/кг. Сразу после введения эндотоксина визуально отмечалось выраженное учащение и углубление дыхания, двигательное возбуждение, у большинства животных возникали клонические и тонические судороги. Через 90 мин после введения токсина на фоне повышения температуры на 2,5-3,0 С, у 45% животных отмечалась диарея, у 30% - возникала угроза гибели. В этом случае наблюдались расстройства

внешнего дыхания, потеря болевой чуствительности, судороги. У кроликов возникали мышечные фасцикуляции, распространяющиеся по всему телу. Непосредственно после введения сальмонеллезного эндотоксина в дозе 2,0 мг/кг развивалась артериальная гипертензия и брадикардия. Однако, в отличие от предыдущей серии опытов спустя 30 и 90 мин после введения большей дозы токсина у кроликов сохранялось уменьшение ЧСС. После введения эндотоксина среднее АД, как и в предыдущей серии опытов, прогрессивно понижалось максимально "на 34,7% по сравнению с контролем. При этом происходило нарастающее уменьшение и систолического, и диастолического давления. При введении сальмонеллезного эндотоксина в дозе 2,0 мг/кг СВ и МОК подвергались еще большим изменениям, чем при введении эндотоксина в дозе 1,0 мг/кг. В этой серии опытов на фоне уменьшения ЧСС через 90 мин эндотоксинемии СВ падал на 48%,а МОК на 33,8% по сравнению с контролем (табл.1).

Из приведенных данных следует, что возникающая на высоте эндотоксинемии недостаточность сердца, обусловлена главным образом падением его сократительной функции, что проявляется резким уменьшением СВ.

Угнетение активности пейсмекера сердца выражено значительно меньше и наблюдается лишь в состоянии высокой тяжести, после введеного эндотоксина в дозе 2,0 мг/кг. Вероятно, при умеренной сальмонеллезной эндотоксинемии ЧСС способствует поддержанию МОК. Угнетение сократительной функции сердца при сальмонеллезной эндотоксинемии сопровождается уменьшением АД: на ранних этапах эндотоксинемии это уменьшение, вероятно, не связано с гиповолемией, т.к. наблюдается до появления диареи, а обусловлено ослаблением сократительной функции миокарда и падением сосудистого тонуса. В начальные сроки умеренной эндотоксинемии на фоне снижения СВ возникает опережающее снижение систолического давления, а в более поздние сроки умеренной эндотоксинемии и при ее тяжелой форме происходит резкое падение СВ и диастолического давления.

При введении эндотоксина в дозе 1,0 мг/кг ультраструктура кардиомиоцитов, в том числе их ядер и митохондрий, в основном была сохранена. Лишь в отдельных препаратах местами исчезала поперечная исчерченность мышечных волокон. В интерстициальной ткани выявлялась лимфоидная инфильтрация. После введения эндотоксина в дозе 2,0 мг/кг через 90 мин изменения миокарда нарастали. В части кардиомиоцитов ядра выглядели набухшими, просветленными. В других мышечных клетках они уплотнялись, несколько уменьшаясь в размерах. Наблюдались так же изменения ультраструктурной организации митохондрий: в одних клетках они округлялись, набухали и увеличивались в объеме, в других возникала их деструкция, что проявлялось вакуолизацией и частичным исчезновением крист. Митохондрии оптически выглядили пустыми. Количество митохондрий уменьшалось, структура их была резко изменена, кристы деформированы, целостность наружной мембраны нарушена.

Результаты электромикроскопического исследования кардиомиоцитов при умеренной сальмонеллезной эндотоксинемии, вызванной введением токсина в дозе 1,0 мг/кг, показали, что в данном состоянии животных в

миокарде тяжелых ультраструктурных нарушений не происходит. Вероятно, отклонения функции сердца в этих условиях обусловлены главным образом экстракардиальными механизмами. Напротив, при тяжелой эндотоксинемии, вызванной введением токсина в дозе 2,0 мг/кг, в кардиомиодитах обнаруживаются грубые нарушения ультраструктуры митохондрий. Это, очевидно, является той морфологической основой, которая определяет падение сократительной функции миокарда при тяжелой сальмонеллезной эндотоксинемии.

Исследование механизмов, определяющих запас нейрогормонов в тканях, и реактивности центрального кровообращения к регулирующим влияниям было нацелено на определение соотношения, баланса, который устанавливается между симпато-адреналовыми и парасимпатическими влияниями, а также изучение их роли в изменении центральнного кровообращения при сальмонеллезной эндотоксинемии. Известно, что определение содержания нейрогормонов в крови и тканях одновременно с изучением реактивности органов к соответствующим нейрогормонами является адекватным способом оценки состояния вегетативной регуляции (Большакова Т.Д., 1979).

При введении сальмонеллезного эндотоксина в дозе 1,0 мг/кг концентрация А в ткани сердца уменьшилась на 33,3%, а концентрация НА увеличилась на 28,6%, хотя мало статистически значимо по сравнению с контролем. Концентрация ДОФА возрастала на 74,6%, но ДА уменьшалась. Концентрация А в ткани надпочечников уменьшалась на 13,4%, в то время как концентрация НА повышалась на 125% при возрастании уровня ДОФА и ДА.

При введении сальмонеллезного эндотоксина в дозе 2,0 мг/кг концентрация А в ткани сердца уменьшалась еще более значительно, а уровень НА уже не возрастал по сравнению с контролем. Эти изменения происходили на фоне падения ДОФА и ДА. Запас А и НА в ткани надпочечников оказался более устойчивым, чем в сердце, однако уже происходило падение концентрации ДОФА.

У контрольных кроликов при внутривенном введении

экзогенный А вызывал прессорную реакцию, проявляющуюся повышением АД. Ацетилхолиновая гипотензия вызывала тахикардию, связанную с барорефлексом. Таким образом, можно было оценить реактивность сосудов к А и одновременно реактивность пейсмекера сердца к рефлекторным симпатическим влияниям. Сальмонеллезная эндотоксинемия изменяла не только уровень симпатических нейрогормонов, но и эффективность их действия на кровообращение. Причем реактивность кровообращения в отношении побуждающих влияний зависела от тяжести эндотоксинемии. На фоне умеренной эндотоксинемии (эндотоксин-1,0 мг/кг) к 90 мин наблюдения зарегистрировано возрастание прессорного действия А на 93% и некоторое увеличение степени рефлекторной тахикардии (на 8%) по сравнению с контролем. Это возрастание адренореактивности сердца и сосудов происходило на фоне уменьшения уровня А и незначительного возрастания НА в тканях сердца и надпочечников, а основные показатели центрального кровообращения при умеренной сальмонеллезной эндотоксинемии существенно не изменялись. С увеличением тяжести эндотоксинемии (эндотоксин - 2,0 мг/кг), появлением брадикардии и гипотензии, наряду с началом падения катехоламинов в тканях сердца и надпочечников, адренореактивность сердца и сосудов резко падала, особенно по сравнению с предыдущей серией опытов. К 90 мин наблюдения прессорный эффект А по сравнению с исходным составлял 19%, а рефлекторное учащение ритма в ответ на острую гипотензию лишь 0,5%.

Анализ полученных фактов свидетельствует о том, что в ткани сердца и надпочечников происходят во многом сходные отклонения концентрации катехоламинов и их предшественников, изменения уровня которых зависят от дозы вводимого токсина и, сответственно, тяжести состояния животных. Отмечается тенденция к падению уровня А в тканях сердца и надпочечников, нарастающая по степени с увеличением тяжести интоксикации. Падение уровня А в ткани сердца может быть связана с ингибированием его захвата из циркуляции, как это имеет место при целом ряде острых гипоксических состояний- разного

происхождения и установлено на целом организме и изолированном сердце (Хитров Н.К.,1980). Не исключено, что в хромаффинной ткани надпочечников на фоне повышенного выхода А, как при любом, в том числе токсическом или гипоксическом стрессе, в зависимости от тяжести состояния животных может происходить или стимуляция, или торможение образования катехоламинов. Действительно, в надпочечниках, да и в тканях сердца, при умеренной эндотоксинемии наблюдается увеличение уровня НА, наряду с повышением лимитирующего фактора его образования, а именно, - ДОФА. Напротив, при тяжелой эндотоксинемии уровень НА по сравнению с умеренной эндотоксинемией начинает снижаться и происходит одновременно с уменьшением как ДОФА, так и ДА. Есть основания предполагать, что при умеренной эндотоксинемии происходит усиление высвобождения НА в ткани сердца и А в надпочечниках, имеющее значение в стабилизации параметров центрального крово-обращения. При этом усиление высвобождения НА сопровождается стимуляцией восполнения его запаса биосинтезом в симпатических волокнах сердца. При тяжелой эндотоксинемии стимуляция восполнения запаса НА уже не происходит и его концентрация в ткани сердца начинает падать. При всем многообразии конкретных механизмов изменения реактивности к симпато-адреналовым влияниям можно говорить о том, что в условиях умеренной эндотоксинемии вследствие сохранения запаса катехоламинов в тканях и их адренореактивности стимулирующие влияния на центральное кровообращение реализуются. Это находит выражение в относительно устойчивом состоянии центрального крово-обращения. Напротив, в условиях тяжелой эндотоксинемии в результате нарастающего уменьшения запаса катехоламинов в органах кровообращения, но особенно значительного падения их адренореактивности, изменение управления центрального кровообращения идет в направлении изоляции от побуждающих симпато-адреналовых влияний гуморальной и рефлекторной природы.

Результаты определения активности ферментов, определяющих образование и разрушение ацетилхолина

(АХ) как в контроле, так и в опыте характеризовались высокими индивидуальными колебаниями. На высоте действия эндотоксина сальмонелл в дозе 1,0 мг/кг к 90 мин наблюдения статистически значимых изменений активности ферментов не обнаружено, но в условиях тяжелой эндотоксинемии - 2,0 мг/кг токсина к тому же времени активность ХАТ возрастала в 4,4 раза одновременно с некоторым повышением активности и специфической, и неспецифической ХЭ по сравнению с контролем. Из-за высокой индивидуальной вариабельности это возрастание эстеразной активности не имело высокой статистической значимости.

При сальмонеллезной эндотоксинемии происходила трансформация холинореактивности кровообращения, если оценивать ее по депрессорному эффекту экзогенного АХ и реакции пейсмекера сердца на тормозные рефлекторные влияния, вызванные адреналиновой гипертензией вследствие включения барорефлекса. На фоне умеренной эндотоксинемии (1,0 мг/кг) к 90 мин наблюдения депрессорный эффект ацетилхолина несколько возрастал по сравнению с исходным (на 43%, в контроле на 34%), а степень рефлекторной брадикардии практически не изменялась. В условиях тяжелой сальмонеллезной эндотоксинемии (2,0 мг/кг) к 90 мин наблюдения происходило резкое ослабление гуморальных и рефлекторных ответов сердца и сосудов на АХ и рефлекторные парасимпатические влияния. Величина депрессорного эффекта составляла по сравнению с исходным всего 28,9%, а степень рефлекторной брадикардии - 23%. Ослабление депрессорного эффекта АХ и тормозных барорефлекторных влияний на сердце регистрировалось на фоне возрастания активности истинной и ложной холинэстераз. Маловероятно, что это возрастание активности ХЭ существенно отражалось на эффективной концентрации экзогенного и эндогенного ацетилхолина, т.к. имело низкую статистическую значимость. Можно предположить, что в состоянии эндотоксинемии крайней степени тяжести даже при некотором возрастании активности ферментных систем, определяющих уровень ацетилхолина, вследствие падения холинореактивности изменения парасимпатической

регуляции кровообращения идет в направлении изоляции сердца и сосудов от тормозных влияний разного происхождения (гуморальных-ацетилхолин и барорефлекторных).

Таким образом, если оценивать результаты исследования вегетативной регуляции кровообращения в целом, то оказывается, что сальмонеллезная эндотоксинемия существенно перестраивает и симпато-адреналовые, и парасимпатические механизмы сердца и сосудов. Существенно, что степень изменения состояния этих механизмов зависит от тяжести эндотоксинемии, влияние которой отражается и на механизмах поддержания запасов нейрогормонов в тканях, и на реактивность сердца и сосудов к этим нейрогормонам. Умеренная эндотоксинемия, вероятно, усиливает высвобождение катехоламинов из нервных волокон сердца и надпочечников, но одновременно стимулирует восполнение их запаса; при этом реактивность кровообращения к симпато-адреналовым влияниям не снижается. В тех же условиях механизмы, определяющие уровень ацетилхолина в ткани сердца, практически не изменяются и при умеренном увеличении холинореактивности кровообращения это должно обеспечивать сохранение парасимпатических влияний. Вероятно, стабильность центрального кровообращения при умеренной эндотоксинемии может быть связана с устойчивыми симпато-адреналовыми и парасимпатическими влияниями. Последние в экстремальных условиях могут не оказывать функционального влияния, но повышать эффективность утилизации кислорода и АТФ (Хитров Н.К., 1981).

Тяжелая эндотоксинемия вызывает резкое падение запаса катехоламинов в тканях сердца и надпочечников и особенно значительно ослабляет адренореактивность миокарда и сосудов. Эти изменения сопровождаются гиподинамией миокарда, падением сосудистого тонуса и МОК. В тех же условиях, несмотря на сохранение активности ферментов, определяющих уровень АХ в ткани сердца, реактивность кровообращения к гуморальным и рефлекторным парасимпа-тическим влияниям ослабляется. Ослабление парасимпатических влияний выражено не столь

значительно, как симпато-адреналовых, но оно проявляется достаточно отчетливо.

Рассмотренные результаты позволяют сделать следующее заключение. Первое - симпато-адреналовые механизмы регуляции кровообращения на разных уровнях при сальмонеллезной эндотоксинемии имеют меньшую устойчивость, чем парасимпа-тические механизмы тех же уровней управления. Второе - при нарастающей по тяжести эндотоксинемии механизмы, определяющие реактивность миокарда и сосудов к нейрогормонам, ингибируются в большей степени, чем механизмы, определяющие запас нейрогормонов в ткани сердца. И третье - при сальмонеллезной эндотоксинемии крайней степени тяжести вследствие снижения в первую очередь реактивности сердца и сосудов изменение регуляции центрального кровообращения идет в направлении его изоляции от симпато-адреналовых и парасимпатических влияний.

Важным фактором трансформации вегетативной регуляции и состояния кровообращения при сальмонеллезной эндотоксинемии можег быть гипоксия. После введения сальмонеллезного эндотоксина в дозе 1,0 мг/кг в период до 90 мин у животных не возникало снижения р02 артериальной крови. Однако, показатели КОС свидетельствовали о возникновении умеренного компенсированного метаболического ацидоза, на что указывало некоторое уменьшение БВ и ВЕ, а также возрастание уровня молочной кислоты в крови. При использовании высокой дозы сальмонеллезного эндотоксина -2,0 мг/кг в тот же период времени после введения эндотоксина р02 артериальной крови было таким же, как при введении токсина в дозе 1,0 мг/кг, но у подопытных животных наблюдалось большое отрицательное смещение рН, резкое снижение БВ и ВЕ и большее увеличение молочной кислоты в крови, чем при введении эндотоксина в дозе 1,0 мг/кг. Вероятно, при сальмонеллезной эндотоксинемии происходит мобилизация анаэробного гликолиза, следствием чего является метаболический ацидоз. Степень этих расстройств нарастает с увеличением дозы сальмонеллезного эндотоксина и тяжести состояния животных. Есть основания предполагать, что сохранение у

животных нормоксемии в ранний период после введения сальмонеллезного эндотоксина является не продолжительным. Действительно, исследование газового состава артериальной крови и КОС у отдельных кроликов, выживших к 180 мин после введения сальмонеллезного эндотоксина в дозе 2,0 мг/кг, показало снижение р02 артериальной крови по сравнению с острым периодом и еще большее возрастание тяжести метаболического ацидоза.

Возникающая при сальмонеллезной эндотоксинемии гипоксия имеет сложное происхождение. Вероятно, она первично является тканевой, о чем свидетельствуют литературные данные и наши наблюдения о наличии лактат-ацидоза, однако в дальнейшем к ней присоединяются и другие механизмы. Ультраструктурное исследование легочной ткани показало, что при действии эндотоксина сальмонелл в дозе 2,0 мг/кг уже через 90 мин происходит нарастающее нарушение ультраструктуры альвеолярно-капиллярных мембран, возрастание их проницаемости и появляются признаки интерстициального отека. Тканевая и респираторная гипоксия усугубляются гемодинамической гипоксией, возникающей вследствие сердечно-сосудистой недостаточности. Одинаковые по характеру и последовательности изменения симпато-адреналовой и парасимпатической регуляции кровообращения при классических формах гипоксии (Хитров Н.К., 1980) и сальмонеллезной эндотоксинемии свидетельствуют о важной роли кислородного голодания в перестройке регуляции и функции кровообращения при пищевых токсикоинфекциях.

ВЫВОДЫ

1. Сальмонеллезный эндотоксин ( 1,0 или 2,0 мг/кг внутривенно ) вызывает у кроликов прогрессирующую недостаточность кровообращения; снижение минутного кровообращения происходит в результате падения сердечного выброса, а меньшее снижение активности пейсмекера сердца способствует поддержанию минутного объема. Артериальное давление понижается первоначально за счет уменьшения

сократительной функции сердца, а в дальнейшем и падения сосудистого тонуса.

2. Функция сердца при сальмонеллезной эндотоксинемии изменяется в результате действия экстракардиальных и миокардиальных механизмов. В состоянии средней тяжести (1 мг/кг эндотоксина) общие проявления эндотоксинемии не выражены, а ультраструктура кардиомиоцитов существенно не нарушается; при умеренной эндотоксинемии, в отличие от тяжелой, изменения сердечной деятельности определяются главным образом экстракардиальными факторами.

3. Сальмонеллезная эндотоксинемия изменяет состояние и симпато-адреналовой, и парасимпатической систем регуляции центрального кровообращения; при этом трансформируются механизмы поддержания запаса нейрогормонов в ткани сердца и механизмы, определяющие реактивность центрального кровообращения к гуморальным и рефлекторным влияниям.

4. При умеренной сальмонеллезной эндотоксинемии устойчивость механизмов, поддерживающих запас нейрогормонов в ткани сердца, а также адрено- и холинореактивности кровообращения, определяет сохранение его регулируемости побуждающими и тормозными нервными влияниями. Увеличение симпато-адреналовых влияний может иметь важное значение в поддержании минутного объема кровообращения при умеренной эндотоксинемии.

5. При тяжелой сальмонеллезной эндотоксинемии угнетение центрального кровообращения сопровождается постепенным снижением запаса катехоламинов в ткани сердца и уменьшением реактивности кровообращения к побуждающим нервным влияниям. В тех же условиях снижение реактивности кровообращения к тормозным влияниям происходит при высокой активности ферментов синтеза и распада ацетилхолина в ткани сердца.

6.При нарастающей сальмонеллезной эндотоксинемии происходит гетерохронное ослабление нервных влияний, регулирующих центральное

кровообращение. Первоначально ослабляются механизмы, реализующие симпато-адреналовые и позднее -парасимпатические влияния.

7.Изменения вегетативной регуляции кровообращения при сальмонеллезной эндотоксинемии крайней степени тяжести идет в направлении изоляции сердца и сосудов от симпато-адреналовых и парасимпатических влияний. Возникающая при эндотоксинемии "функциональная изоляция" центрального кровообращения может возникать вследствие гипоксии респираторного и циркуляторного происхождения.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Н.К.Хитров, И.Б.Богин, М.В.Белавина, М.А.Фокина. Происхождение и коррекция гипоксии при шигеллезной и сальмонеллезной эндотоксинемии в эксперименте. - В кн.: Фармакологическая коррекция гипоксических состояний. Мат. 2 Всесоюзной конференции. Часть 3. Гродно, 1991.- С.344

2. Н.К.Хитров, М.А.Фокина, И.В.Стрикаленко. Альвеолярно-капиллярные процессы в легких при сальмонеллезной эндотоксинемии. - В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды и здоровья человека. М.,1992.- С.165-167.

3. М.В.Белавина, М.А.Фокина, В.Б.Полуэктова, И.В.Стрикаленко. Некоторые закономерности изменения уровня фибро-нектина и других неспецифических факторов резистентности при пищевой токсикоинфекции и острой дизентерии в клинике и эксперименте. - В кн.: Актуальные проблемы экологической иммунологии и аллергологии. Тез. докл. совместной научной сессии.- Киев - Луганск, 1992.-С.20

4. М.А.Фокина, И.В.Стрикаленко. Происхождение и коррекция гипоксии при сальмонеллезной эндотоксинемии. - В кн.: Здоровье и болезни человека на рубеже XXI века. Тез.докл. научной конференции молодых ученых. М.,1994.-С.375.

Таблица №1 §

Изменение показателей центрального кровообращения у кроликов при

сальмонеллезной эндотоксинемии

ЧСС (уд/мин) Давление систологическое (мм рт.ст.) Давление диастологическое (мм рт.ст.) Среднее давление (мм тр.ст.) МОК (мл/с) СВ (мл)

Контроль (п) 272.1+15.4 (6) 107.1+5.4 (6) 90.0+5.4 (6) 98.8+12.4 (6) 375.0+2.5 (6) 1.12+0.20 (6)

Эндотоксин в дозе 1.0 мг/кг 30 мин 273.0+9.5 (6) 84.5+6.6* (6) 82.0+4.0 (6) 83.3+1.8 (6) 365.0+2.1* (6) 0.81+0.20 (6)

Эндотоксин в дозе 1.0 мг/кг 90 мин 283.2+11.2 (6) 80.0+4.2 * (6) 62.8+6.3* (6) 71.4+12.2 (6) 335.0+2.0* (б) 0.68+0.10* (6)

Эндотоксин в дозе 2.0 мг/кг 30 мин 252.1+23.0 (5) 103.0+13.3 (5) 77.5+11.1 (5) 90.4+18.2 (5) 322.0+2.2* (5) 0.63+0.20* (6)

Эндотоксин в дозе 2.0 мг/кг 90 мин 263.6+11.4 (5) 74.0+11.6* (5) 54.0+8.6* (5) 64.0+14.1* (5) 248.0+1.7* (5) 0.58+0.10* (6)

Примечание: звездочкой (*) отмечены показатели при р<0.05 по сравнению контролем, п - число наблюдений