Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Кардиопротективное действие производных 2-меркаптобензимидазола в условиях экспериментального инфаркта миокарда и некоторых гипоксических состояниях при повышенной физической нагрузке

РГБ ОД

1 7 ИЮЛ 2003

На правах оукописи

ГУРЕЕВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

КАРДИОПРОТЕКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДНЫХ 2-МЕРКАПТОБЕНЗИМИДАЗОЛА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА И НЕКОТОРЫХ ГИПОКСИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ ПРИ ПОВЫШЕННОЙ

ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

КУРСК - 2003

Работа выполнена на базе Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Курский государственный медицинский >ниверситет

Научный руководитель:

Заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор Елькин Александр Иванович

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Резников Константин Михайлович Доктор медицинских наук, профессор Ивашев Михаил Николаевич

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение Московский государственный медико-стоматологический университет МЗ РФ.

Защита состоится « » их(З^Р 2003 г. в час, на заседании диссертационного совета К 208.039.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Курский государственный медицинский университет МЗ РФ (305041, г. Курск,, ул. К. Маркса, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиочеке Государственного образовательного -учреждения высшего профессионального образования Курский государственный медицинский университет МЗ РФ.

Автореферат разослан « /3 » _2003 г.

МЗРФ.

Ученый секретарь диссертационного сове

Пашин Е. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Терапия и профилактика заболеваний сердечно-сосудистой системы в развитых странах остается одной из самых актуальных проблем. Несмотря на большое количество лекарственных средств применяемых в кардиофармаколопш и большой объем работ проводимый по поиску новых более эффективных препаратов смертность от сердечно-сосудистых заболеваний занимает первое место (Коули А.Д.. 1995; Беленков Ю.Н., 2000). В структуре самих сердечно-сосудистых заболеваний за последние несколько лет можно отметить лавинообразное нарастание числа больных с сердечной недостаточностью (СН) (Беленков Ю.Н.. 1999: 2000).

Принимая во внимание, что одной из причин роста заболеваемостью СН является более доброкачественное течение ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии под влиянием современной терапии, вполне понятна актуальность поиска лекарственных средств, позволяющих начать профилактику этого заболевания совместно с лечением патологии приводящей к ней.

Важнейшим следствием глубокого изучения нейрогуморальных механизмов прогрессирования СН стало появление и дальнейшая разработка медикаментозных средств, которые снижают активность отдельных звеньев неирогуморальной системы и благодаря этому способны замедлять прогрессировать заболевания. Ведущее место в современном патогенетическом лечении СН заняли препараты, блокирующие реннин-ангиотензиновую систему на различных уровнях [Арабидзе Г .Г.. 1999; Беленков Ю.Н.'. 2000; Иванова О.В., 2002: Напявоп Ь.. 1999].

Другой точкой приложения профилактики прогрессирования СН может быть сама сердечная мышца. Не нужно забывать, что пусковым моментом к развитию данной патологии является дисфункции самого миокарда и конечным звеном в сложной цепи событий патогенеза тот же самый кардиомиоцит [Терещенко С.П., 1999]. К тому же совершенно понятно то, что успех в стремлении разорвать сложившийся порочный круг наиболее вероятен на наиболее раннем этапе.

Представляется, что поиск препаратов оказывающих положительный прямой эффект на миокард при лечении сердечной недостаточности должен осуществляться среди веществ обладающих следующим спектром биологической активности. 1. Улучшать сократительную способность миокарда, 2. Сохранение сократительной способности должно происходить не за счет повышения энергозатрат, а за счет более эффективного функционирования ферментативных систем обеспечивающих клетку макроэргами. 3. Обладать анаболической активностью. 4. Проявлять антигипоксические, антиишемические и антиоксидантные свойства. При этом начало применения препаратов должно быть возможно уже в условии патологии приводящей к сердечной недостаточности и предупреждать ее прогрессирование.

В контексте вышеизложенного, наше внимание привлекли актопротекторы производные 2-меркаптобензимидазола: бемитил

О'Эл^-НВш.

(2-этилмеркаптобензимидазол гидробромид) и 2-

этокси-5-этилмеркаптобензимидазол гидрохлорид "н (.с

дальнейшем рабочим названием этомерзол).

Цель и основные задачи исследования. Целью работы явилось изучение кардиопротективного действия производных 2-меркаптобензимидазола: бемитила и этомерзола в условиях экспериментального ИМ и гипоксии на фоне предельной физической нагрузке**, а так же при их курсовом применении на фоне ИМ и артериальной гипертензии.

При проведении исследования были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние производных 2-меркаптобензимидазола на расширение зоны некроза миокарда под влиянием предельной физической нагрузки

2. Оценить влияние производных 2-меркаптобензимидазола на функциональное состояние интактного миокарда у бодрствующих животных на 2 сутки после воспроизведения экспериментального инфаркта миокарда.

3. Изучить актопротекторное действие бемитила и этомерзола у

бодрствующих животных на фоне моделирования тканевой гипоксии.

4. Изучить влияние длительного ежедневного введения бемитила и этомерзола на показатели сократимости миокарда левого желудочка на 30-е сутки после моделирования коронароокклюзионного инфаркта миокарда.

5. Изучить влияние длительного ежедневного введения исследуемых препаратов на показатели сократимости миокарда левого желудочка и влияние на АД на 30-е сутки после моделирования вазоренальной гипертензии.

Научная новизна. В работе впервые проведено углубленное изучение действия производных 2-меркаптобензимидазола: бемитила и этомерзола на расширение зоны инфаркта и функциональное состояние здорового миокарда у бодрствующих животных при предельной физической нагрузке. Исследованы влияние бемитила и этомерзола у бодрствующих животных на энергопродуцирующие ферментные системы и их

мембраностабилизирующие действие в условиях тканевой гипоксии на фоне повышенной физической нагрузке. Изучено влияние длительного

Регистрационный номер 83/654/15. Выпускается в виде покрытых оболочкой таблеток по 0.25 г.

Максимально-воспроизводимая физическая нагрузга в виде оега бодрствующих крыс на третбане использована нами как модель приводящая к несоответствию потребности миокарда в кислороде и возможностью его доставки в условиях редуцированного коронароокклюзией коронарного кровообращения

ежедневного введения бемитила и ггомерзола на сократимость миокарда левого желудочка на 30-е сутки после воспроизведения ИМ и моделирования артериальной гипертензии.

• Установлено предотвращение расширение зоны инфаркта под влиянием физической нагрузки при применении производных 2-меркаптобензимидазола:

• Выявлено положительное влияние изученных препаратов на функциональное состояние интактного миокарда у бодрствующих животных на 2-е сутки после воспроизведения коронароокклюзионного инфаркта миокарда;

• Показана актопротекторная активность производных 2-меркаптобензимидазола бемитида и этомерзола в условии тканевой гипоксии у бодрствующих животных.

• Выявлено положительное влияние длительного (в течении 30 суток) ежедневного введения бемитила и этомерзола на сократимость левого желудочка после воспроизведения коронароокклюзионного' инфаркта миокарда и моделирования реноваскулярной гипертензии.

Практическая значимость работы. Полученные данные позволяют рекомендовать изучаемые производные 2-меркаптобензимидазола: бемитил и этомерзол для клинического изучения с целью расширения показании к применению при ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии в качестве средств, предотвращающих развитие сердечной недостаточности.

Внедрение результатов научных исследований. М атериал ы диссертации использованы при составлении учебно-методических рекомендаций: "Перспективы использования актопротекторов: бемитила и этомерзола" и включены в лекционный курс и лабораторные занятия на кафедре фармакологии с курсом ФТЛ ФПО и кафедре военной и экстремальной медицины КГМУ. По материалам диссертации подана заявка на изобретение. Регистрационный ,\'j2002 130551.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на VII-VIII Национальных конгрессах "Человек и лекарство" (Москва, 2000, 2001), VI итоговой открытой научно-практической конференции студентов и молодых ученых "Молодежь и медицинская наука на пороге XXI века" Кировской Государственной Медицинской академии (Киров. 2000). а также итоговых научных сессиях Курского государственного медицинского университета (Курск, 1999-2001).

Структура н объем работы Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста (из них 22 занимает список литературы) и сосюит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и указателя литературы, включающего 208 источников, в том числе 112 отечественных и 96 зарубежных авторов.

Работа иллюстрирована 17 таблицами и 34 рисунками.

МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эксперимент выполнен на белых крысах самцах массой 200 - 250 гр. Животные были разделены на 12 групп (п=10). ИМ воспроизводили путем перевязки нисходящей ветви левой коронарной артерии на уровне нижнего края ушка левого предсердия [Коган А.Х., 1979]. Предельную физическую нагрузку воспроизводили по методу Бобкова Ю. Г. с соавт. (1984). Размеры зон ишемии и некроза определяли через 29 ч после воспроизведения ИМ при помощи дифференциального индикаторного метода [Сернов Л.Н., 1989].

В качестве критериев оценки кардиопротективного действия препаратов служили: величина зоны некроза, зоны ишемии, отношение зоны некроза к зоне ишемии, содержание жидкости в легочной ткани, время физической нагрузки, уровень ЧСС после физической нагрузки.

В качестве критериев оценки антигипоксического действия препаратов служили: время физической нагрузки, отечность легочной ткани.

Исследование сократимости миокарда проводили у наркотизированных крыс, находящихся на управляемом дыхании. Полость левого желудочка зондировали иглой через верхушку сердца и посредством датчика P23ID "Gould" США, АЦП L-154 и компьютерной программы "Bioshell" регистрировали показатели кардиогемодинамики (левожелудочковое давление (ЛЖД), максимальную скорость сокращения (+dp/dt max), максимальную скорость расслабления (-dp/dt шах) , частоту сердечных сокращений (ЧСС) и интенсивность функционирования структур (ИФС) (произведение частоты сердечных сокращений и давления, развиваемого левым желудочком (мм рт. ст. х уд/мин) [Сидоренко Б.А., 1999].

Для оценки функциональных возможностей миокарда у животных проводили нагрузочные пробы в представленной последовательности:

1. Цагрузка объемом (внутривенное одномоментное введение 0.9% раствора NaCj, из расчета 0.3 мл на 100г) [Гурбанов К.К. и соавт., 1991].

2. Проба на адренореактивность (внутривенное одномоментное введение раствора адреналина гидрохлорида 1-10" моль/л, из расчета 0.1 мл на ЮОг) [Гурбанов К.К. и соавт., 1991].

3. Нагрузка сопротивлением (пережатие восходящей аорты на 30 сек) [Гурбанов К.К. и соавт., 1991].

4. 3-х минутную гипоксию [Пашин E.H., 1993].

Вазо-ренальную гипертензию воспроизводили у наркотизированных животных путем коартации аорты между участками отхождения почечных артерий. С последующим ушиванием раны. В течение 30-дней препараты вводили per os при помощи зонда бемитил в дозе 10 мг/кг и этомерзол в дозе 7. мг/кг. Исследование сократимости миокарда и нагрузочные пробы проводили по описанной выше методике.

Для морфологического подтверждения развития моделируемых патологических процессов и в комплексной оценке эффективности препаратов проведено гистологическое исследование сердца во всех сериях экспериментах. Материал фиксирован в 10% формалине с последующей заливкой в парафин. Использованы окраски гематоксилином Pero и эозином.

В качестве критериев оценки кардиопротективного действия препаратов служили диаметр кардиомиоцита интактной области.*

Сопоставительный анализ интегральной характеристики результатов функциональных проб проводился с использованием метода визуализации изображения в 3-х мерном пространстве [Скопин Д.Е.. 1998].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Исследование влияния производных 2-меркаптобеизимида шла: бемитила и этомерзола на распространение зоны некроза под влиянием физической нагрузки и актопротекторную активность при экспериментальном инфаркте миокарда и в условии тканевой гипоксии Исследуя влияние бемитила и этомерзола на течение ИМ было выявлено, что при трехкратном введении препараты уменьшали зону ишемии (табл. 1). В группах животных, которым вводились препараты происходило достоверное (р<0,05) уменьшение зоны некроза, как по отношению ко всему миокарду, так и по отношению к зоне ишемии.

Физическая нагрузка приводила к увеличению (р<0,05) зоны некроза по отношению к зоне ишемии. Профилактическое трехкратное введение производных 2-меркаптобензимидазола в группах, где продолжительность бега животных была как и в контрольной группе, несколько снижало (р<0.05) отрицательное влияние физической нагрузки (рис. 1), предотвращая увеличение зоны некроза.

Таблица 1

Влияние бемитила и этомерзола на зоны ишемии и некроза у крыс при экспериментальном ИМ (М±т; п=10) __

Ni гр\шш Препарат Доза (МГ'КГ) Зона j 'Зона \ Зона нек-ишемии 1 некриза ! роза /' зона ( % ) 1 ( % ) 1 кшсмш (%)

1 2 (ИМ) 3 (ИМ) 4 (ИМ) Бемитил Этомерзол 3x40 3x30 38.34±2.32 32.30±2.40 34.15il.181 28.22±2.33 I 73.38i3.59 18.88±1.60" ! 5S.67±2.68* 21.29±1.5Г | 62.40±3.0Г

Примечание: - р<0,05 к не леченным животным с ИМ

ИМ - инфаркт миокарда

Исследование актопротекторного действия производных 2-меркаптобензимидазола в условиях экспериментального инфаркта миокарда показало, что время бега ложнооперированных крыс составило 1757,50±99,60 с. что практически не отличалось (р>0,05) 01 времени предвари¡ельнон физической нагрузки этих же животных (101,36±6,54 %).

После моделирования ИМ время физической нагрузки снижалось до 61,37±2,59 % от исходного уровня (р<0.05). Введение исследуемых препаратов повышало (р<0,05) способность животных выполнять физическую работу, причем наибольший эффект наблюдался при трехкратном введении препаратов (рис. 2).

Анализ ЭКГ зарегистрированной в восстановительный период

90 i 8070 60 50 40 ■ 30 • 20 10 Н 0

%

□ Ишемия В Некроз

□ Некроз/ишемия

ИМ+ФНпу ИМ+ФНк+бемитил ИМ+ФНк+этомерзол (3x40 мг/кг) (3x30 мг/кг)

Рис. 1 Влияние бемитила и этомерзола на зоны ишемии и некроза у крыс в условиях экспериментального ИМ при физической нагрузки

Примечание:' — р < 0,05 по отношению к группе животных ИМ+ФНпу ИМ - инфаркт миокарда

ФНпу - физическая нагрузка до полного утомления

ФНк - физическая нагрузка в объеме равной группе с ИМ+НФпу

ИМ+ФНпу

ИМ+ФНпу+бемитил (Зх40мг/кг)

ИМ+ФНпу+этомерзол (ЗхЗОмг/кг)

Рис. 2 Актопротекторное действие бемитила и этомерзола в условиях экспериментального ИМ

Примечание: * — р < 0,05 по отношению к не леченным животным ИМ - инфаркт миокарда

ФНпу - физическая нагрузка до полного утомления после физической нагрузки показал, что у крыс с ИМ происходило более значительное увеличение частоты сердечных сокращений (ЧСС), по сравнению с ложнооперированными животными (р<0,05). Применение производных 2-меркаптобензимидазола уменьшало подъем ЧСС и приводило к более выраженному ее снижению к 3 мин ( р<0,05) по отношению к не леченным крысам. Наибольший эффект проявлялся при трехкратном введении препаратов животным которые, бежали столько сколько и не леченные крысы с ИМ (рис. 3).

УД/МИН - -о- ФНпу

550 - -д- - ИМ+ФНк+бемитил (3x40 мг/кг)

■ • о ■ • ИМ+ФНк+этомерзол (3x30 мг/кг) 500 х-__ - -х - ИМ+ФНпу

450

О

о т

350

' -х- -.

~ • л-.

400 '""о-

" ~ - л- - — . _

..... —------

-■о-—

— а

300

30 60 90 120 150 180

Время, с

Рис. 3 Влияние бемитила (3x40 мг/кг) и этомерзола (3x30 мг/кг) на динамику ЧСС в восстановительный период у животных после физической нагрузки на фоне моделирования ИМ

Примечание: □ - (р<0.05) по отношению к контролю (ИМ)

ИМ - инфаркт миокарда

ФНцу - физическая на! рузка до полного > ю.мления

ФНк - физическая нагрузка в объеме равной группе с ИМ^-НФпу

При исследовании актопротекторной активности производных 2-меркаптобензимидазола в условии тканевой гипоксии было выявлено, что продолжительность бега животных до полного утомления после введения нитропруссида натрия составило всего 22,9611,84 % от времени бега этих же крыс до воспроизведения тканевой гипоксии (рис. 4). Введение бемитила и этомерзола увеличивало длительность физической нагрузки до 37,21 ±1,71 % и 31,95+2.16 % соответственно.

Из полученных данных видно, что исследуемые соединения в условиях интоксикации нитропруссидом уменьшают явления гипоксии. С учетом того, что механизмом действия нитропруссида натрия является угнетение ферментов дыхательной цепи, можно предположить благоприятное воздействие бемитила и этомерзола на функциональное состояние дыхательной цепи.

Таким образом, результаты нашего исследования свидетельствуют о способности бемитила и этомерзола в условии повышенной физической нагрузки сдерживать распространение зоны некроза. Кроме этого наличие актопротекторной активности в условии инфаркта миокарда, более ранняя нормализация ЧСС может косвенно свидетельствовать об улучшении сократимости миокарда. Выраженная актопротекторная активность исследуемых производных 2-меркаптобензимидазола в условии тканевой гипоксии может свидетельствовать об их положительном влиянии на энергообеспечивающие ферментативные системы миоцита.

%

40мг/кг ЗОмг/гк

Рис. 4 Актопротекторнре действие производных 2 - мсркаптобензимидазола при интоксикации нитропруссидом натрия.

Примечание: по вертикальной оси - длительность бега животных при гипоксии в % от времени контрольной физической нагрузки

* - р<0,05 по отношению к животным контрольной группы (Нитропруссид)

2. Исследование влияния длительного введения бемитила и этомерзола на сократимость миокарда после воспроизведения коронароокклюзилнного ИМ.

Воспроизведение коронароокклюзионного инфаркта миокарда приводило к различным нарушениям показателей сократительной функции миокарда на 30-е сутки после моделирования. Следует отметить, что наибольшему снижению подверглись левожелудочковое давление, а так же максимальная скорость увеличения давления в левом желудочке (+с1р/сИтал) (табл. 2). В меньшей степени страдала частота сердечных сокращений (ЧСС).

Длительное ежедневное применение бемитила (10 мг/кг), приводило к полной нормализации ЛЖД, а абсолютные значения скоростных показателей сократимости миокарда: +£1р/(Йтах и -<ЗрЛктах превышали соответствующие показатели у ложнооперированных (интактных) животных, однако разница данных показателей не была статистически достоверной.

Несколько иначе отреагировала сердесно-сосудистая система на применение этомерзола (7 мг/кг). Практически полностью было нивелировано отрицательное влияние ИМ на ЛЖД и скоростные показатели сократительной способности миокарда, В отличии от животных других групп происходило статистически значимое снижение ЧСС, поэтому ИФС достигало уровня контрольной группы. Принимая во внимание тот факт, что снижение ИФС происходит не за счет ЛЖД как в контрольной группе, а за счет ЧСС, что само по себе является энергетически более выгодным режимом, то скорее всего это свидетельствует о более адекватной приспособительной реакции.

Таблица 2

Влияние длительного (30 суюк ежедневно) введения бемитила и этомерзола не значения исходных показателей сократимости миокарда наркотизированных крыс при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда(М±ш: в абсолютных значениях, п= 10)

Серия ЛЖД -dp/dt,„ач -dp/'dtnm ЧСС ИФС

Ишаюные 144,13:2,9 80481607 (-51 111321 42Si7 51538x1213

ИМ 132.1 ±3.1 * 68881138* -4562+392 415+13 5492812516*

ИМ-бемитил (10 мг/кг) 143.3=3.6 8772-456 -5482x274 426±7 50805-1044

ИМ+этомерзол (7 мг/кг) 140,5+3.6 8218+377 -4815+285 398+11* 55916±1932*

Примечание: Злесь и ниже по тексту ЛЖД - левожел)дичковое давление (.мм. рг.ст.); +(1р/(11гаач - максимальная скорость увеличения давления в левом желудочке (мм рт.ст./с): -¿рЛЙ„ич - максимальная скорость снижения давления в левом желудочке (мм рт.ст./с); ЧСС - частота сердечных сокращений {уд. в мин): ИФС - интенсивность функционирования структур (произведение ЧСС на ЛЖД) (усл. ед.). * - при р<0.05 в сравнении с интактными животными.

Дальнейший анализ влияния исследуемых препаратов на функциональное состояние миокарда на 30-е сутки после моделирования ИМ проводили с использованием комплекса нагрузочных проб.

Обнаружено, что на 30-е сутки после моделирования ИМ происходи-! снижение реактивности на адреналин и нагрузку объемом (табл. 3).

Таблица 3

Динамика показателей сократимости на проведение нагрузочных проб у наркотизированных крыс на 30-е сутки после моделирования коронароокклюзионного ИМ. (М:т: приросты в абсолютных значениях. п=10)

Нагрузка гр ЛЖД -dp'dt,,,,,x -dp''dWu ЧСС ИФС

1 + 18.5i 1.03" -1423 + 96' -714196* -4±1,3" +72121415

Нагрузка II +8.3+1.22-1 +619+81' -406±57-v -12,2+1,9 -v + 17251293'

объемом III -44.111.32''' -1285+104* -502i79 -6.9il.75* -4448r369"1

IV + 12.611.02" > — 135911 16 -672182* -6. Ii 0.97 -4097-377''

I -r27.4i2.63* r3515i238' -1885 + 136 -3.6±0.95 +1118411064

Нагрузка II + 11,4+2,57' +15401249' -621±75-v -3,110.89 +494711003'

адренали- ш -49,1 ±1.74"' +3069+191' -1862+130' -4.8Ю.81 +801311116*'

ном IV +20.6±1.52*у -32031250' -19381142' -5.212.03 -7647i549''

Примечание: I) I - ложнооперированные животные. II - ИМ. III - ИМ-^йемш tu ilu мг/кг), IV-ИМ+тгомерзол (7 мг/кг);

2) ♦ - мри р< 0.05 в сравнении с контрольными животными (ИМ). •- и сравнении со значениями ложнооперированных животных.

На фоне введения физиологического раствора (нагрузка объемом) препараты: бемитил и этомерзол статистически значимо увеличивали прироста ЛЖД и уменьшали падения ЧСС по сравнению с такими же показателями в группе не леченных животных, группы ложнооперированных животных они не достигали. В то же время практически полностью нивелировалось влияние патологии на +dp/dtmax. ИФС был статистически достоверно выше контрольной группы и ниже чем у интактных животных.

Однотипность действия вводимых веществ было выявлено и при моделировании адреналиновой нагрузки. Оба препарата приводили к полному восстановлению скоростных характеристик сократимости миокарда. ЛЖД и ИФС, как и в предыдущих экспериментах, были статистически выше чем у не леченных животных, но уровня интактных животных не достигали (таб. 3).

При проведении проб на нагрузку сопротивлением (пережатии восходящей дуги аорты на 30 секунд) обращает на себя внимание значительное падение ЛЖД (рис. 5), +<3р/скпш и -¿р/ск^ у животных перенесших ИМ (рис. 5).

Введение исследуемых препаратов приводило к восстановлению сократимости миокарда до уровня интактных животных. Нужно отметить, что важным положительным моментом является не только восстановление максимальной мощности миокарда (5-я секунда пережатия аорты), но и сохранение его способности длительное время поддерживать сократительную способность на высоком уровне при пороговых нагрузках (25-я секунда пережатия аорты). Это свидетельствует о благоприятном влиянии бемитила и этомерзола на сохранность миокардиального резерва (рис. 5).

Дополнительным положительным моментом является тот факт, что после снятия нагрузки у крыс получающих препараты значительно быстрее происходила стабилизация гемодинамических показателей.

При гипоксической пробе отмечалось более значительное падение скоростных показателей сократительной способности миокарда в группе животных перенесших ИМ (рис. 6). Введение исследуемых препаратов значительно улучшали гемодинамические показатели у крыс в идентичных условиях. Так, через 50 секунд после отключения аппарата искусственной вентиляции у крыс, получавших препараты, ЛЖД и скоростные показатели сократимости миокарда статистически достоверно оставались на более высоком уровне по сравнению с животными контрольной группы. Подобное соотношение показателей наблюдалось и на 150 секунде, т.е. практически в заключительной стадии гипоксии.

После включения аппарата искусственной вентиляции легких, восстановление сократительной способности миокарда у животных, перенесших ИМ, значительно уступало интактным животным. Так, если попытаться охарактеризовать величину постгипоксической реактивности миокарда по приросту ЛЖД, у интактных животных он составил 246±9%, а у животных с ИМ 168±6% , т.е. во второй группе он был значительно снижен (рис. 7).

Тридцатисуточное введение бемитила и этомерзола приводило к отчетливому улучшению динамики восстановления показателей сократимости миокарда. Кроме этого, у леченных животных, в

мм.рт.ст

270

Р\ —ИМ

-•о--ИМ+бемитил(10 мг/кг) // \ ^ --<^-ИМ+этомерзол(7 мг/кг)

Интактные

I ч

1 '51

♦V*-о-сГ

30

Секунды

Рис. 5 Влияние длительного (30 суток) введения бемитила (10 мг/кг) и ттомерзола (7 мг/кг) после моделирования ИМ на динамик) ЛЖДи1С1- при проведении нагрузочных нроо во время пережатия восходящей части дуги аорты

Примечание: ^ - р<0.05 по отношению к животным контрольной гр\ппы (1 !\1)

Секунды

'150

- " ■ " ■ а ,

ИМ - ИМ+бемитил (10 мг/кг)

--ИМ+этомерзол(7 мг/кг) = Интактные

Рис. 6 Влияние длительного (30 суток) введения бемитила (10 мг/кг) и этомерзо.т (7 мг/кг) после моделирования ИМ на динамику скоростных показателей сократимости миокарда при проведении нагрузочных проб во время гипоксии

Примечание: о - р<0,05 по отношению к животным контрольной группы (ИМ)

сг -а

300 250 200 150 100 50 0

246*

168

„-г-™

245*

11111 Йен

Ц

11 ям

¡Р

□ ИМ

□ ИМ+бемитил(10 мг/кг)

□ интакные

Ш ИМ+этомерзол (7 мг/кг)

Рис. 7 Влияние длительного (30 суток) введения бемитила (10 мг/кг) и этомерзола (7 мг/кг) после моделирования ИМ на максимальный прирост ЛЖДС„СГ при проведении нагрузочных проб во время реоксигенации (ЛЖД в % от уровня перед пробой)

Примечание: * - при р< 0,05 в сравнении с животными контрольной группы (ИМ) отдельные моменты, их уровень превосходил соответствующие показатели интактной группы. Так максимальное увеличение ЛЖД составило от уровня перед реоксигенацией 245±14% в группе получавшей бемитил и 200±6% у животных леченных этомерзолом (рис. 7).

Яркий положительный эффект исследуемых производных 2-меркаптобенимидазола при гипоксии и во время реоксигенации легко объясняется весьма выраженной антигипоксической активностью [Бобков Ю.Г., 1993].

При комплексной интегральной оценке кардиопротективного действия с визуализацией пространственного расположения групп животных в зависимости от величины ЛЖД, мы также можем говорить о выраженном защитном действии на миокард исследуемых препаратов. На это указывает расположение в пространстве групп животных получавших бемитил и этомерзол, которые располагаются в относительной близости к группе интактных животных по сравнению к группе контрольных животных (рис 8). Об этом свидетельствуют и данные приведенные в таблице 4. Анализируя межклассовые расстояния и радиусы облаков нельзя не отметить их перекрывание между группами животных получавших препараты и группой ложнооперированных животных. Сравнивая препараты между собой можно сказать, что облака характеризующие группы крыс в которых они применялись, тоже перекрываются, что свидетельствует об отсутствии достоверного различия между ними.

При морфологическом исследовании наиболее существенные изменения заключались в уменьшении выраженности гипертрофии

Таблица 4

Межклассовые расстояния между группами животных в зависимости

Л» Группа i i п ! ш 1 i IV г

I Интактные • i 12,8

II ИМзо 63,8*| • | 8,4

III ИМ?(,+ бемитил 10 мг/кг 8,1 166,3*! • 11.3

IV HMvi~ тгомерзол 7 мг/кг 25,6 ¡39,9* j 28,1 • 16,9

Примечание, г - радиус облаков соответствующих групп.

* - облака групп животных не перекрываются

ПА 25

Ложноопернрванные

ИМм+этомерзол 7 мг/кг

■ .у*

И.М3[1^иемнгил 10 мг/кг

Рис. 8 Пространственное положение групп животных в зависимости от величины ЛЖД на фоне ИМ::при проведении функциональных ароо

Примечание: по оси х - 5-я сек. ПА. по оси \ - 25-я сек. ПЛ. по оси г постгипоксичеекая реоксигенаиия. Ось 7. градуирована оттенками серого, градация цветов представлена внизу рисунка.

кардиомиоцитов, что представлено в таблице 5.*

* Морфологические исследования выполнены в лаборатории кафедры паганатомни КГМУ под руководством проф. Барсукова B.C.. за что выражаем глубокую благодарность.

Таблица 5

Влияние длительного (30 суток ежедневно) введение бемитила (10 мг/кг) и этомерзола (7 мг/кг) на диаметр кардиомиоцита левого желудочка

Группы животных Диаметр кардиомиоцитов, мкм

Интактные животные 12.4 ±0.56

ИМ 15,2 ±0,68*

ИМ+бемитил (10 мг/кг) 13,4 ± 0,48у

ИМ+этомерзол (7 мг/кг) 13,8 ± 0,49>

Примечание. * - при р<0,05 по сравнению с интактными животными. у - при р<0,05 по сравнению с контрольными животными (ИМ).

У интактных животных наблюдаются статистически не значимые обратное взаимоотношения между реакцией ЛЖД на введение адреналина и его падением с 5-ой до 25-ой секунды во время пережатия аорты (АП), и прямое взаимоотношение между подъемом ЛЖД после введения адреналина и его максимальным значением при реоксигенации (АР) (рис. 9).

Интактные ИМ.?о

ИМ™ +бемитил (Юмг/кг) ИМ?о + этомерзол (7мг/кг

Рис. 9 Корреляционные взаимоотношения между ответными реакциями ЛЖД в ответ на проведение функциональных проб на фоне ИМзо

Примечание: сплошная линия = 0,1 коэффициента корреляции; пунктирная линяя = -0.1 коэффициента корреляции; Адреналин - величина подъема ЛЖД при введении адреналина; Пережатие - величина падения ЛЖД с 5-ой до 25-ой секунды пережатия аорты: Реоксигенация - максимальное значение ЛЖД при реоксигенации;

Моделирование ИМ приводило к усилению описанных связей до статистически значимого уровня и появлению статистически значимой

обратной связи между уровнем падения ЛЖД с 5-ой до 25-ой секунды пережатия аорты и максимальным ее значение при реоксигенации (ПР). При длительном введении исследуемых препаратов на фоне смоделированного ИМ утрачивались корреляционные взаимоотношения АР и ПР. в тоже время взаимоотношение АП оставался практически неизменным.

Таким образом, изучение кардиопротективного действия бемитила и этомерзола обнаружило защитный эффект обоих препаратов на модели коронароокклюзионного ИМ. Однако нужно отметить некоторые индивидуальные особенности их эффектов. Лучшие показатели ЛЖД и скоростных характеристик сократимости миокарда ЛЖД во время гипоксии наблюдались у животных леченных этомерзолом. Во время реоксигенации лучшим эффектом обладал наоборот бемшил. Стоит отметить и тот факт, что животные получавшие этомерзол во время нагрузочных проб в большей степени были склонны к брадикардии.

3. Исследование влияния длительного введения бемитила и этомерзола на сократимость миокарда у животных с моделированной артериальной гипертензией

Моделирование вазоренальной гипертензии приводило к статистически значимому подъему систолического и диастолического артериального давления. На 30-е сутки после моделирования АГ у наркотизированных этаминалом натрия крыс в сонной артерии они составили 240,8±5.13 и 153,9+3.50 мм.рт.ст, тогда как у животных интактной группы они составили 176,2±2,63 и 130,9+1,14 мм.рт.ст. соответственно. Частота сердечных сокращений оставалась практически на прежнем уровне.

После вскрытия грудной клетки и катетеризации левого желудочка наблюдалось снижение ЛЖДсист до 196.6г9,68 мм.рт.ст. у животных контрольной группы и до 141,1 ±2,89 мм.рт.ст. у интактных животных, что связано с операционной травмой. Следует отметить тот факт, что подъем систолического давления не сопровождался, как можно было бы ожидать, повышением уровня скоростных характеристик сократимости миокарда.

Данные, полученные при проведении нагрузочных проб, показали, что абсолютные показатели сократимости миокарда у животных с гипертензией были статистически достоверно выше аналогичных параметров интактных крыс. Исключение составили данные, полученные во время гипоксии и реоксигенации, когда соотношение в динамике сократимости миокарда между контрольной группой и группой интактных животных изменила сбой характер. Так во время гипоксии у контрольных животных отмечается статистически значимо меньшее значение ЛЖД на 150 секунде. Остальные показатели сократимости миокарда у интактных животных и животных с гипертензией не различались. Во время реоксигенации зарегистрирован статистически достоверно более низкий уровень ЛЖД и +dp/dt у животных контрольной группы в сравнении с интактными животными.

Характеризуя способность миокарда переносить предельные нагрузки, нужно отметить, что между 5-ой и 25-ой секундами пережатия аорты у крыс

с моделированной гипертензией падение систолического давления в левом желудочке составило 45,8±4,95 мм.рт.ст., тогда как у интактных животных оно снижалось на 23,1 ±5,89 мм.рт.ст. Принимая во внимание тот факт, что разница между этими показателями является статистически значимой, можно говорить о снижении миокардиального резерва в условиях вазоренальной гипертензии.

Использование исследуемых препаратов не привело к статистически значимому изменению систолического и диастолического артериального давления у животных с артериальной гипертензией (р>0,05). Так у животных получавших бемитил давление составило 230,1±1,57 и 147,9±1,20 мм.рт.ст., а животных получавших этомерзол 237,4±4,20 и 156±3,44 мм.рт.ст. соответственно (рис. 10). На основании представленных данных можно сделать вывод о том, что изучаемые производные 2-меркаптобензимидазола не оказывают ни какого влияния на развитие вазоренальной гипертензии у животных в эксперименте.

мм.рт.ст

260 -

240 -220 -200 -. 180 160 -140

120 -

!

100 -

240,8*

176,2

тгг-тт-

237,4*

230,1*

АГ

интактные АГ+бемитип (10 мг/кг)

АГ+этомерзол (7 мг/кг)

Рис. 10 Влияние длительного (30 суток) введения бемитила (10 мг/кг) и этомерзола (7 мг/кг) на артериальное систолическое давление после моделирования артериальной гипертензии

Примечание: * - при р< 0,05 в сравнении с интактной группой При внутривенном введении физиологического раствора натрия хлорида в объеме 0,3 мл на 100 г массы животного у "леченных" животных прирост +ёр/с11тах был статистически значимо меньше по сравнению с животными контрольной группы. Значения остальных показателей сократимости миокарда в этих группах были сопоставимы. Нагрузочная проба с адреналином статистически достоверно выявила меньший прирост +с!р/<ктах у животных получавших бемитил и больший прирост -<3р/&тах у животных получавших этомерзол. Отличие остальных показателей от контрольной группой было несущественно.

Наиболее ярко положительное влияние препаратов на ССС проявилось во время реоксигенации. Наблюдалось статистически достоверно больший подъем уровня ЛЖД, который наблюдался на протяжении всей пробы (рис.11).

ЛЖД

260%

240% р О

220%

200%

180% /*

160% V /О.

140%

120%

100%

• -а - гг -й- IV -

Секунды

150

-АГ

интактные

-••-• АГ+бемитил(10мг/кг) - -АГ+этомерзол(7мг/кг)

Рис. 11 Влияние длительного (30 суток) введения бемити.ча (10 мг/кг) и тгомсрчола (7 м|/к!) на динамику ЛЖДс„с, при проведении нагрузочных проб во время реоксигенации (ЛЖД,.,,., в "-о от уровня до реоксигенации)

Примечание: □ — р<0,05 по отношению к животным контрольной группы (ЛГ) Интегральная характеристика функционального состояния миокарда у интактных животных с моделированием артериальной гипертензии по результатам проведения нагрузочных проб на фоне длительного применения бемитила и этомерзола с использованием методов визуального отображения в 3-х мерном пространстве, а так же расчета межклассовых расстояний представлена на рисунке 12 и таблице 6.

Расположение групп животных в пространстве наглядно показывает наличие явного кардиопротективного действия исследуемых препаратов, что гак же подтверждается данными межклассовых расстояний.

Конгломераты облаков образованные группами животных с АГ получавшие исследуемые препараты перекрывают друг друга и находятся на значительном расстоянии от группы нелеченных животных с АГ. Группа интактных животных находится несколько в стороне от леченных животных и не перекрывает их облака, хотя численно расстояние располагается между ними. Этот факт объясняется более высокими показателями во время проведения пробы сопротивлением (пережатия восходящей дуги аорты) \ животных с АГ вследствии развития гипертрофии, и лучшими показателями у интактных животных при гипоксии по отношению к группе контрольных животных.

Нарушения гемодинамических показателей, вызванные моделированием артериальной гипертензии, сопровождались также изменением корреляционных соотношений между величинами реакций ЛЖД при проведении нагрузочных проб (рис.13).

ПА5

Рис. 12 Пространственное положение групп животных в зависимости от величины приростов ЛЖД в абсолютных значениях на фоне АГ при проведении функциональных проб

Примечание: по оси х - 5-я сек. ПА. по оси у - 25-я сек. ПА. по оси г -постгипоксическая реоксигенация. Ось г градуирована оттенками серого, градация цветов представлена внизу рисунка.

Таблица 6

Межклассовые расстояния между группами животных в зависимости от величины абсолютных приростов ЛЖД на фоне ИМ2 при проведении

наг

зузочных проб

№ Группа I II III IV я

I Интактные • 4.2

11 АГ 84.1* • 15.0

III АГ+бемитил 10 мг/кг 56,5* 106.3* • ¡6.8

IV АГ+этомерзол 7 мг/кг 58.0* 76.0* 34.3 • 17.9

Примечание, г - радиус облаков соответствующих групп.

* - облака групп не перекрываются Как видно на представленном рисунке, у интактных животных наблюдалась связь с обратной зависимостью между степенью подъема ЛЖД при введении адреналина и степенью его падения с 5-ой до 25-ой секунды пережатия аорты и связь с прямой зависимостью между реакциями ЛЖД на адреналин и реоксигенацию. При этом взаимодействия носят статистически не значимый характер. Моделирование артериальной гипертензии приводило

к усилению описанных связей до статистически значимых значений и появлению ярко выраженной обратной связи между уровнем снижения ЛЖД с 5-ой до 25-ой секунды пережатия аорты и максимальным ее значением во время реоксигенации.

Ежедневное введение исследуемых препаратов в течение 30 дней после моделирования артериальной гипертензии не приводило к существенному изменению во взаимоотношении реакций ЛЖД при проведении нагрузочных

проб.

АГ

р=—__________

Адре- Пб»*-

1 М4ЛКМ ¡1:::::::;:^ ¡гати« ^

К Г"~.....

Ч^гл

| еигеи»- ]

\ Чк* /

' 1

АГ+Бемитил (10 мг/кг) АГ+ Этомерзол (7 мг/кг)

Адр«-

К1ГГ11И

X...........X'

эти в

\

V Аме.

А*!*

налим

Рис. 13 Корреляционные* взаимоотношения между ответными реакциями ЛЖД в ответ на проведение функциональных проб на фоне АГ

Примечание: сплошная линия = 0,1 коэффициента корреляции: пунктирная линия = -0.1 коэффициента корреляции; Адреналин - величина подъема ЛЖД при введении адреналина; Пережатие - величина падения ЛЖД с 5-ой до 25-ой секунды пережатия аорты; Реоксигенация - максимальное значение ЛЖД при реоксигенации;

Морфологические исследования выявили уменьшение гипертрофии миоцитов в группах получавших препараты (таб. 7, рис. 14).

Таблица 7

Диаметры кардиомиоцитов левого желудочка при вазоренальной

гипертензии и при применении бемитили и этомерзола_____

Группы животных ~Т Диаметр кардиомиоцитов , мкм

Интактные животные

АГ ; 19,4 ± 0,70*

АГ+бемитил (10 мг/кг) | 16,4 ± 0,82* > !

АГ+этомерзол (7 мг/кг) | 16,6 ± 0,81 *5 . |

Примечание. * - при р<0,05 по сравнению с интактиыми животными 1 - при р<0.05 по сравнению с контрольными животными (АГ)

Рис.14 Изменение миокарда левого желудочка крысы при воспроизведении экспериментальной АГ: А) миокард интактного животного с нормальными размерами цитоплазмы и ядер кардиомиоцита; В) выраженное увеличение кардиомиоцитов и укрупнение их ядер на 30е сутки после воспроизведения АГ; С. Б) миокард крысы на через 30 суток после воспроизведения экспериментальной АГ на фоне введения бемитила (10 мг/кг) и этомерзола (7 мг/кг), в сравнении с рисунком А степень гипертрофии кардиомиоцитов выражена заметно меньше.

Окраска гемотоксилином и эозином.

Микрофото. Увеличение х 280.

ВЫВОДЫ

1. Производные 2-меркаптобензимидазола при лечебно-профилактическом введении: бемитил (3 х 40 мг/кг) и этомерзол (3 х 30 мг/кг) предотвращают расширение зоны некроза миокарда под влиянием физической нагрузки у бодрствующих крыс на третбане и улучшают функциональное состояние неинфарцированного миокарда на 2-е сутки после коронароокклюзии.

2. Производные 2-меркаптобензимидазола: бемитил и этомерзол оказывают актопротекторное действие у бодрствующих животных на фоне моделирования тканевой гипоксии.

3. Бемитил (10 мг/кг) и этомерзол (7 мг/кг) при длительном (30 суток) ежедневном пероральном введении улучшали показатели сократимости сердечной мышцы при проведении нагрузочных проб на 30-е сутки инфаркта миокарда, что выражалось в способности выдерживать максимальные нагрузки без снижения показателей сократимости при проведении проб на адренореактивность. нагрузк> сопротивлением, а также повышать абсолютные значения скоростных показателей в условиях реоксигенации и на кратковременную гипоксию.

4. При моделировании артериальной гипертензии бемитил (10 мг/кг, ежедневно) и этомерзол (7 мг/кг, ежедневно) на 30-е сутки после коорктации аорты не влияют на уровень артериального давления, но существенно увеличивают способность миокарда длительное время сохранять высокие значения показателей сократимости при проведении нагрузочных проб.

5. Морфометрические исследования диаметра миокардиоцитов левого желудочка показали способность актопротекторов бемитила (10 мг/кг) и этомерзола (7 мг/кг) оказывать нормализующее действие на миокардиоциты, выражающееся в предотвращении постинфарктной и ангиотензин-индуцированной гипертрофии.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Актопротекторное действие производного 2-меркаптобензимидазола -этомерзола при интоксикации нитропруссидом натрия / В.В.Гуреев // Молодежь и медицинская наука на пороге XXI века: Материалы VI-ой итоговой научно-практической конфиренции студентов и молодых ученых (18-20 апреля 2000 года) Киров, 2000. - с.23

2. Актопротекторное действие бемитила и этомерзола при экспериментальном инфаркте миокарда /В.В.Пичугин, В.В.Гуреев, А.И.Елькин //Человек и лекарство: Тез. Докл. VII Российск. национ. конгр. (10-14 апреля 2000) М., 2000. - С.534.

3. Актопротекторное действие производного 2-меркаптобензимидазолда -бемитила в условиях экспериментального инфаркта миокарда /В.В.Пичугин, В.В.Гуреев, Е.В.Авдеева //Актуальные проблемы медицинской науки и фармации: Сборник научных трудов, посвященный 65-летию КГМУ. - Курск 2000. - С.133.

4. Влияние этомерзола на течение экспериментального инфаркта миокарда /В.В.Пичугин, В.В.Гуреев, А.А.Ювченко // Актуальные проблемы медицинской науки и фармации: Сборник научных трудов, посвященный 65-летию КГМУ. - Курск 2000. -С.135.

5. Влияние производного 2-меркаптобензимидазола - бемитила на отечность легочной ткани у крыс при экспериментальном инфаркте миокарда //А.А.Ювченко, В.В.Гуреев // Актуальные проблемы медицины и фармации: Материалы 65-й итоговой научной конференции молодых ученых и студентов. Курск 2000. - С.73.

6. Актопротекторное действие бемитила при интоксикации нитропруссидом натрия /Е.П.Тарасов, В.В.Гуреев // Актуальные проблемы медицины и фармации: Материалы 65-й итоговой научной конференции молодых ученых и студентов. Курск 2000.-С.58.

7. Исследование влияния доксазозина, моксонидина, бемитила и этомерзола на сократимость миокарда в условиях постинфарктного склероза / В.В. Гуреев, Е.А. Зубарев, М.В. Покровский и др. // Человек и лекарство: Тез. докл. VIII Российск. национ. конгр. -М.,2001.-С. 558.

8. Исследование кардиопротективного действия доксазозина, моксонидина, бемитила и этомерзола в остром периоде инфаркта миокарда / В.В. Гуреев, Е.А. Зубарев, М.В. Покровский и др. // Человек и лекарство: Тез. докл. VIII Российск. национ. конгр. -М., 2001.-С. 558.

9. Влияние производных 2-меркаптобензимидазола : бемитила и этомерзола на структурные изменения и функциональное состояние сердечно-сосудистой системы при экспериментальном инфаркте миокарда /В.В.Пичугин, В.В.Гуреев, М.В.Покровский, А.И.Елькин //Человек и его здоровье: Научно-популярный вестник. Курск, 2001. - С.64

Сдано в набор 09.04.2003 г. Подписано в печать 09.04.2003 г.

Формат 60x84 1/16. Бумага Айсберг. Объем 1,0 усл. печ. л.

Гарнитура Тайме. Тираж 100 экз. Заказ № 57.

Отпечатано в множительном центре ВНИИЗиЗПЭ: 305021, г. Курск, ул. К. Маркса, 70-6