Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Коррекция карнозином постреанимационных функционально-метаболических нарушений сердца, вызванных острой смертельной кровопотерей

-7? •'!

< 1

//

министерство здравоохранения россии челябинский государственный медицинский институт

КОРРЕКЦИЯ КАРНОЗИНОМ ПОСТРЕАНИМАЦИОННЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНО-МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ СЕРДЦА, ВЫЗВАННЫХ ОСТРОЙ СМЕРТЕЛЬНОЙ КРОВОПОТЕРЕЙ

14.00.16 — патологическая физиология

На правах рукописи

РУСАКОВ Владимир Валентинович

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

челябинск 19э2

;.sc;otu олнона на кафедре патологической физиологии ' i i ■. гл ¡'-'-'V/i jpc raeniinro ордена Трудового Красного Знамени ме-'•и'-'.TKt го тшститута им. VL И. Калинина .

.рукоюдлелъ: яскгор медицинских наук, профессор В. Т.Долгих

.>1пц!,з.и.пыа оппонэнгы:

доктор шдкщшских наук, чл-корр. Ail России Е А. Черешнев доктор медицинских наук, профессор А. А. Астахов

С.г.дупуа организация - Научно-исследовательский институт общей реаниматологии РАМН

Связна диссертации состоится " "__1992 г. в _час

на гаездании специализированного совета К. 084.0-1. 02 при Челябинском-государственном медицинском институте (454092 г. Челябинск, ул. Воровского, 64). . . .

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке инсти-

-f

Автореферат разослан " f1992 г.

Учений секретарь сгк'ЦпалйзпроЕан'гого совета, гпндидзг медицинеj^hx наук, доцент

JL В. Кривохимша

. ..г • -< г.Л>1

ДБДИОТЕКА

.! Актуальность проблемы. Согласно концепции постреанимаци-1рнной болезни, оживление после клинической смерти не только обеспечивает восстановление функций организма, но и является пусковым моментом развития ряда новых патологических процессов в оживленном организме (В. А. Неговский с соавт., 1987). Большое число экспериментальных и клинических исследований последних лет (А. Е Волков, 1968-1991; А. Ы. Гурвич, 1970-1992; В. Г. Норпа-чев, 1970-1991; А. а Евтушенко с соавт., 1971-1990; Л. Г. Шикуно-ва, 1980-1988; В. Т. Долгих, 1985-1991; В. Л. Кожура с соавт., 1985-19ь2; Е. С. Золотокрылина, 1987 и др.) посвящено разработке этой фундаментальной проблемы. Однако, несмотря на значительность достигнутых результатов, одной из важнейших современных задач реаниматологии является дальнейшее развитие теории постреанимационной болезни в тесной связи с совершенствованием методов профилактики и терапии постреанимационных состояний в эксперименте и клинике (Л. Г. Шикунова, 1988).

Недостаточность кровообращения, закономерно Еозникакмдя в раннем постреанимационном периоде, во многом определяет полноту восстановления жизненно Бажнь"'. функций и, в первую очередь, центральной нервной системы. Среди ведущих причин ее развития одни исследователи навивают нарушение реологических свойств крови (А. Я Евтушенко с соав^. , 1971-1090; В. В. Лобов с соавт., 1985), другие - дефицит объема циркудирующел крови (А. Я. Евтушенко с соавт., 1973-1991; И. Е. Трубила с соавт., 1980), третьи - эндогенную токсемию (Л. Г. Шикунова, 1980; В. А. Неговский о соавт., 1982-1987; В. И. Чесноков с соавт., 1992). Соответственно этому и изучаются возможные пути уменьшения постреанима^и-онних нарушений с помошью введения реополиглюкина, коррекции гиповолемии и дезинтокоикациошюй терапии (Л. Г. Шикунова, 1980; В. А. Неговский с соавт. , 1982-1987; Л. А. Шалякин, 1987).

Придавая важную роль в формировании постреанимационной недостаточности кровообращения экстракардиальным факторам, не следует недооценивать значимости повреждений самой сердечной мышцы и возможности существенно уменьшить эти нарушения путем целенаправленного применения лекарственных препаратов. Однако работы, связанные с изучением функционально-метаболических нарушений сердца при острой смертельной кровопотере, сравнительно немногочисленны (В. Т. Долгих, 1975-1991; Л. <\ Лебедев,

о

с

1982-1988), В этой связи изучение природы функционально-метаболических нарушений сердца, возникающих в восстановительном периоде после оживления, позволит оценить значимость поврежденного сердца в развитии постреанимационной недостаточности кровообращения и возможность использования для коррекции этих нарушений карнозина, ранее не применявшегося в реаниматологии.

Цель работы. Изучить эффективность использования мембра-нопротектора карнозина для уменьшения функционально-метаболических нарушений сердца в раннем постреанимационном периоде.

Задачи исследования.

1. Изучить функционально-метаболические нарушения сердца крысы в раннем постреанимационном периоде на целостном организме и изолированном изоволюмически сокращающемся сердце.

2. Оценить влияние различной продолжительности клинической смерти на биоэлектрическую активность, сократительную Функцию и метаболизм сердца в раннем периоде после оживления.

3. Чзучить влияние1 температурны:; условий оживления на степень функционально-метаболических нарушений сердца в раннем постреанимационном периоде.

4. Изучить эффективность использования карнозина в раннем периоде озгивления после клинической смерти разной продолжительности для уменьшения постреанимационных нарушений сердца и коррекции ■ гемодинамических сдвигов в условиях нормо- и гипотермии.

Научная новизна. Проведено комплексное исследование биоэлектрических процессов, сократительной функции и метаболизма сердца в раннем восстановительном периоде после клинической смерти разной продолжительности.. Впервые изучено влияние различных температурных режимов оживления мелких лабораторных животных на совокупность этих показателей.

С целью коррекции постреанимационных нарушений сердца впервые в реаниматологии патогенетически обосновано применение мембранопротектора карнозина. Установлено, что оптимальной является дозировка препарата й5 мг/кг. Показано, что уменьшение интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) карнозином зашишает от повреждений мембраны кардиомиоцитов, что снижает электрическую нестабильность миокарда оживленных животных, локализует метаболические процессы в сердце, улуч-

шает показатели системной гемодинамики в раннем постреанимационном периоде, когда закладываются основы необратимых изменений в организме.

Установлено, что эффективность карнозина несколько вше после более продолжительной клинической смерти, то есть на фоне более выраженной интенсификации ПОЛ и значительных повреждений мембран. Показано, что сочетанное использование умеренной гипотермии и карнозина при оживлении после острой смертельной кровопотери увеличивает эффективность реанимации и способствует более благоприятному течению постреанимационного периода.

Практическое значение работы. Результаты настоящего исследования свидетельствуют о значительной интенсификации процессов ПОЛ, нарушении энергетического обмена и формировании лактацидоза а раннем постреанимационном периоде, что обусловливает деструкцию мембран кардиомиоцитов. В работе патогенетически обосновывается эффективность использования в комплексе реанимационных мероприятий карнозина, уменьшающего повреждения биологических мембран. Полученные данные открываю : перспективу дальнейшего изуче.шя препарата и возможности его применения в клинической реаниматологии.

Новые данные о механизмах повреждения сердца в раннем периоде оживления после разных сроков клинической смерти и уменьшениг этих нарушений с помощью мембранопротег-ора карнозина используются в преподавании на кафедрах патологической Физиологии Башкирского, Донецкого, Омского и Тюменского медицинских институтов и кафедре скорой и неотложной медицинской помощи Омского медицинского института.

Положения, выносимые на защиту:

1. 3 раннем постреанимационном периоде после острой смертельной кровопотери отмечается выраженная электрическая нестабильность и депрессия сократительной функции миокарда, важнейшую роль в патогенезе которых играет интенсификация процессов ПОЛ и нарушение биоэнергетики в нем.

2. Патогенетически обоснованным является применение в комплексе реанимационных мероприятий карнозина, опяпобт ..ующ? ■ го уменьшению повреждений м-мбран кардиомиоцитов.

3. Оочеттпг умеренной гиг )термни введения кари .'"на

огпеделяет высокую эффективность реанимации и благоприятное течение постреанимационного периода.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференции патофизиологов Урала "Системные и клеточные механизмы адаптации организма к действию повреждающих факторов" (Челябинск, 1991); Учредительном конгрессе Международного общества по патофизиологии (Москва, 1991); Всесоюзной конференции "Кар-новин: биологическая роль и применение в медицине" (Москва, 1092).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изломаны на 140 страницах машинописного текста. Работа состоит иг введения, обзора литературы, описания использованных методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, указателя литературы, включающего 150 отечественных и бб иностранных источника и внедрения в практику. Диссертация содержит 30 таблиц и иллюстрирована 13 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на 338 белых крысах-самцах массой 150-260 г, 98 из которых погибли на этапе проведения реанимационных мероприятий. Остальные животные были распределены по группам (табл. 1).

У наркотизированных посредством внутрибрюшинного введения 25 мг/кг неыбутали и интубированных крыс выделяли и катетеризировали левую сонную артерию. Для предупреждения свертывания крови за 15 мин до кровопотери животным внутриартериально вводили гепарин в дозе 500 МЕ/кг. 4- и 6-минутную клиническую смерть вызывали острым кровопусканием из сонной артерии.

Оживление осуществляли центрипстальным нагнетанием выпущенной крови, закрытым массажем сердца и искусственной вентиляцией легких' в течение 20 мин в режиме умеренной гипервентиляции. Части животным одновременно с возмещением кровопотери внугриартериально вводили карнозин* в дозе 25 мг/кг. Эта доза препарата оказалась оптимальной из трех, выбранных нами для

* Автор благодарит акад. АН России Е. С. Северина и Проф. А. А. Болдырева (каф. биохимии МГУ), любезно предоставивших карнозин для экспериментальных исследований.

Таблица 1

Распределение экспериментальных животных

I ■

Раздел исследования | Количество

| животных

_._1_

Опыты на целостном организме

Контроль 36 Оживление в условиях гипотермии:

4 мин клиническая смерть 25

6 мин клиническая смерть 21

4 мин клиническая смерть + карнозин 10 мг/кг 10

4 мин клиническая смерть + карноэин 26 мг/кг 27

4 мин клиническая смерть + карнозин 50 мг/Чсг 7

6 мин клиническая смерть + карнозин 26 мг/кг 18 Оживление в условиях нормотермии:

4 мин клиническая смерть 19

б мин клиническая смерть 16

4 мин клиническая смерть + карнозин 26 мг/кг 17

6 мин клиническая смерть + карнозин 26 it/kt 16 Опыты на изолированном сердце по Fallen et al.

Контроль 12

Оживление после 4 мин клинической смерти 9 Оживление после 4 мин клинической смерти +

карнозин 9

исследования: 10 мг/кг, 25 мг/кг и Б0 мг/кг. Регистрировали время восстановления сердечных сокрап^ний, дыхания и рогович-ных рефлексов. Неврологический статус оценивали в баллах через 1,5 ч и 1 сут после оиивления (С. П. Лысенков с соавт., 1982).

На протяжении всего эксперимента осуществляли контроль ректальной температуры с помощью злектротермометра. Для предотвращения ее снижения во время вхождения в наркоз, умиран я и в раннем периоде по- че оживления часть животных помещалась на пластмассовый полый столик с подогревом.

Первые 15 мин после оживления непрерывно регистрировали, ЭКГ, анализировали ритм и подсчитывали количество экстрасистол за это время. Для определения показателей системной гм^дина-

мики использовали метод тетраполярной реографии в модификации В. В. Карпицкого с соавт. (1986). Рассчитывали следующие показатели: ударный объем по формуле Кубичека, минутный объем крови, индекс сократимости миокарда (показатель Heather), общее периферическое сопротивление сосудов.

Через 1,5 ч после оживления, когда многие авторы (С. А. Ха-чатрян с соавт. , 1979; А.С.Лебедев, 1984; ET.Долгих, 1987) отмечают значительные повреждения в миокарде, животным вскрывали грудную клетку и охлажденными в жидком азоте щипцами расплющивали и извлекали сердце. Одновременно собирали кровь и центрифугировали ее для получения сыворотки. Пробы миокарда и сыворотки крови "хранили в жидком азоте.

Ткань миокарда размельчали в фарфоровой ступе и определяли содержание АТФ, АДФ и А® с использованием наборов Test-Combination фирмы "Boerhringer Mannheim" (Германия), кре-атинфосфата (А. М. Алексеева, 1952), креатина (ЕЕ Мешкова с соавт.. 1979), неорганического фосфора (Е Д. Конвай с соавт. , 1972) и гликогена (А.Kerrp et al. , 1954). Используя полученные данные, рассчитывали энергетический потенциал (D. Е. Atkinson, 1968) и потенциал фосфорилирования (Ф. 3. Мзерсон, 1978). После осаждения белков исследовали содержание в миокарде молочной кислоты (Н. U. Bergmeyer, 1963) и пиру ват а (IL № Бабаскин, 1976).

В постыитохондриальной фракции миокарда определяли активность креатинфосфокиназы (Л. П. Грино, A. R Консисторум, 1964) и с/пероксиддисмутаэы (В. Н. Чумаков, Л. Ф. Осинская, 1977). Активность этих ферментов рассчитывали на единицу массы белка, определяемого методом Lowy (0. Н. Lowry -^t al., 1951), Об интенсивности процессов ПОЛ судили по содержанию диеновых конъ-югатов (И. Д. Стальная, 1977) и малонового диальдегида (И. Д. Стальная, Т. Г.Гаришвили, 1977). Диеновые конъюгаты рассчитывали на 1 г обидах липидов.

В сыворотке крови определяли содержание лактата, мочевой кислоты (G. Oteteu et al. , 1976) и глюкозы ортотолуидиновым методом с использованием наборов НПО "БиохимреактиЬ". Исследовали также активность ферментов: аспартатаминотраНсферазы (АОТ; Т. А. Веселовская, П.Д. Старшов, 1961) и малатдегидрогеназы (МДГ; А.Siegel, R. i.Bing, 1956). Биохимические исследования выполнялись с использованием фотокалориметра КФК-2-УХЛ, спектрофото-

метра СФ-4А, центрифуг ЦЛС-3, 0Пм-8УХЛ, термостата.

В другой серии экспериментов через 1,5 ч после оживления извлекали сердца для изучения их сократительной функции по Fallen et al. (1967). Аорту фиксировали на канюле установки для изолировании сердец. Профилактируя нарушения ритма во время эксперимента, прошивали межпредсердную перегородку. Затем в левый желудочек вводили латексный балончик, соединенный о датчиком электроманометра БМГ (Германия). Перфузию сердец осуществляли раствором Кребса-Хенэелайта, насыщенным карбогеном (95% и Б% COt) под давлением 70 мм рг. ст. при температуре > 37*0, обеспечиваемой ультратермостатом. Работа сердец с частотой 240 мин'достигалась посредством подачи импульсов от электростимулятора ЭСУ-2.

Через 30 мин, необходимых для стабилизации работы сердца, регистрировали динамику внутрижелудочкового давления и в дальнейшем рассчитывали систолическое и развиваемое давление, а, также скорость сокращения и скорость расслабления миокарда левого желудочка. В это же время собирали пробы перфузата, проще дкего через коронарное русло, и определяли в нем содержание лактата и пирувата, рассчитывая выделение этих кислот 1 кг сухой массы миокарда за 1 мин на 1 мм рт. ст. развиваемого давления. В коронарном перфузате таюда определяли активность ACT и МДГ и рассчитывали потерю этих ферментов 1 кг сухой массы миокарда за 1 ч.

Изучение функциональных резервов миокарда и его устойчивости к действию повреждающих факторов осуществлялось на следующих этапах эксперимента: 1. Увеличение частоты сердечных сокращений о 240 до 300 , 400, 500 мин"'. 2. ГипоксиЧеская проба, при которой налрямение кислорода в перфузате уменьшалось с 600 до 150 мм рт. ст. в течение 20 мин. 3. Реоксигенация, включавшая возобновление перфузии раствором, насыщенным карбогеном, в течение 10 Мин.

На всех этапах эксперимента регистрировалась динамика внугршйзлудочкового давления, а в конце гипоксической пробы и через 10 мин реокеигенации брались пробы перфузата для его биохимических исследований. При переходе же на Солее высокую частоту стимуляции рассчитывался дефект диастолы.

Полученные данные обработаны статистически с использова-

нием программируемого микрокалькулятора "Электроника МК-61" и персонального компьютера ABM PS AT.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Общая характеристика раннего постреанимавдонного периода и влияние на его течение карнозина

Время умирания подопытных животных составило 6,6710,52 мин, кровопотери - 40+1,1 мл/кг. Спустя 95+10,6 с после начала реанимационных мероприятий восстанавливались сердечные сокра-гцзния, черее 9,2±0,Б5 мин появлялось спонтанное дыхание, через 19+0.7 мин - роговичные рефлексы.

Процесс оживления и первые минуты после появления сердечных сокращений сопровождались выраженной электрической нестабильностью миокарда. Она проявилась в виде миграции водителя ритма, политопной экстрасистолии, пароксизмальной тахикардии и фибрилляции желудочков (табл. 2). В 95% случаев экстрасистолия регистрировалась в первые 2 мин восстановительного периода, а черев 10 мин после оживления экстрасистолы практически не встречались.

Увеличение продолжительности клинической смерти привело к замедлению восстановления жизненно важных функций организма (табл. 3). Более выраженными были и нарушения сердечного ритма (табл. 2), что отразилось на увеличении ранней постреанимационной летальности с 30,0% до. 61,б%. однако и в данной группе животных синусовый ритм восстанавливался к 20-й мин после оживления, а экстрасиотолия наиболее часто (в 87% случаев) регистрировалась в первые 2 мин восстановительного периода.

У животных, которым вводили внутриартериально карнозин (25 мг/кг) одновременно с возмещением кровопотери, отмечалось более быстрое восстановление жизненно ваАшх функций (твбл 3), даже несколько более выраженное в группе крыс, оживленных после 6-минутной клинической смерти.

Наряду с разнонаправленными изменениями числа животных, у которых регистрировался синусовый ритм в ранних сроках после оживления, и фактически неизменной частоте возникновения экстрасистолии на фоне введения карнозина существенно уменьшилось общее количество экстрасистол за первые 10 мин после

Таблица 2

Влияние карноэина на частоту возникновения нарушении ритма сердца в раннем ностреанимационном периоде (М±т)

1 ... (Продолжительность клинической смерти

Показатели 1>|| | 4 мин |4 мин + | 6 МИН | 6 МИН+

| |карноэин| | карнозин 1111

Частота возникновения (%)

- экстрасистолии 78,9 77,3

- пароксизмалыюй тахикардии 5,3 О

- фибрилляции желудочков 18,8 3,4 Среднее число экстрасистол за 10 мин 20+3,8 7+1,4** 36+9,0 7+1,7**

94,1

17,6 20,0

94,1

4,5 12,5

Примечание. ** - достоверные различия между леченными и не получавшими карнозин животными (Р<С,01). оживления (табл. 2). Эффект препарата был большим после 6-минутной клинической смерти, когда количество экстрасистол оказалось в 5,1 раза меньше, чем у нелеченных животных. У животных, получавших карнозин, реже регистрировалась пароксизмаль-ная тахикардия и фибрилляция желудочков, а в группе крыс, перенесших 4-минутную клиническую смерть и получавших препарат, пароксизмалыюй тахикардии вообще не было.

Говоря о механизме антиаритмического действия карноэина, необходимо заметить, что взаимодействие аритмогенных факторов и антиаритмических препаратов и их влияние на активные и пассивные свойства миокардиальных клеток, имевши; отношение к возбудимости и проводимости, только начали изучаться и большинство механизмов такого взаимодействия еще не выяснены (М. Ф. Арнсдорф, 1988). Тем не менее наиболее верным, по нашеь.,, мнению, является объяснение влияния дипептида на биоэлектрическую активность сердца его протекторным действием на биомембраны и транспорт ионов через сарколемму посредством с имения активности процессов ПОЛ.

Таким образом, ранний период после оживления знаменуется

Таблица 3

Влияние карнозина на скорость восстановление жизненно важных функций (М±т)

| Время восстановления

Серии опытов |сердечных Iдыхания, |роговичных

(сокращений, с| ьмн |рефлексов, мин

J_1_L

Реанимация (4 мин) 96+10,Б ' 9,210,55 19±0,7

Реанимация (4 мин)

+ карноэин 76+ 4,6 7,Э±0,32** 18+0,7

Реанимация (6 мин) 144+10,6++ 11,4±0,73+ 22+0,9+

Реанимация (6 мин)

+ карнозин 101+ 8,8** 9,0±0,ББ* 17±0,7***

Примечг 1ие. Плюсами обозначены достоверные различия между группами животных с равной продолжительностью клинической смерти, ввевдочками - между леченными и не получавшими карнозин. +,* - Р<0,06; -

Р<0,01; +++,*** - Р<0,001. электрической нестабильностью миокарда, наиболее выраженной в первые 10 мин. Введение карнозина при оживлении повышает эффективность реанимации и уменьшает постреанимационные нарушения ритма сердца, причем лечебный эффект препарата в ряде случаев оказывается более высоким в группе крыс, перенесших 6-ми-нугную клиническую смерть.

-• 2. Динамика показателей системного кровообрадения после 4- и 6-минутной клинической смерти и их изменение под влиянием карнозина

В раннем постреанимационном периоде отмечалось выраженное снижение пропульсивной способности миокарда. Минутный объем сердца через Б мин после оживления составлял лишь 41% от исходного уровня, что было, очевидно, обусловлено выраженной брадикардией наряду с некоторым снижением ударного объема крови и индекса сократимости миокарда. Среднее артериальное дав-

и

ление оказалось достоверно сниженным и составляло 83% исходного уровня на фоне значительного увеличения общего периферического сопротивления сосудов. Депрессия сократительной функции миокарда отчетливо прослеживалась на протяжение всего 30-минутного наблюдения, к концу которого МОК лишь незначительно увеличивался и не превышал 54% исходного уровня. Это сопровождалось значительным урежением частоты сердечных сокращений. Среднее АД на протяжении всего получаса оставалось достоверно сниженным.

Увеличение продолжительности клинической смерти до 6 мин отразилось на выраженности гемодинамический сдвигов, принципиально не меняя их характера. Однако, если в случае 4-минутной клинической смерти к 30-й мин постреанимационного периода регистрировались хоть и низкие, но без выраженной наклонности к дальнейшему падению показатели системной гемодинамики, то после более продолжительной клинической смерти эта тенденция была четко выражена. При этом черев 30 мин после оживления МОК составлял 34%, УО - 57%, АД - 6£Z от исходных значений на фоне возросшего на 53% ОШ.

Формирование сердечной недостаточности, максимальная степень выраженности которой, по данным Е Т. Долгих (1989), отмечается в период 1,5-6 ч после оживления, вероятно, в большой степени определялась повреждением сердечной мышцы. Это отчетливо выявилось в опытах на изолированном изоволюь тчески сокращающемся сердце (Е. L. Fallen et al. , 1967). У крыс, оживленна после 4-минутной клинической смерти, отмечалась выраженная депрессия сократительной функции сердец, что проявлялось снижением развиваемого давления и скоростных параметров миокарда левого желудочка, уменьшением резистентности сердец к повышенной нагр^ке в виде навявывания ритма 300, 400 и 600 мин', гипоксии и последующей реоксигенации.

Введение карнозина способствовало некоторому уменьшению гемодинамических нарушений. Более выраженным оказалось действие карнозина у крыс, оживленных после б-минутной клинической смерти, когда МОК в течение всего наблюдения (кроме срока 15 мин) достоверно превышал аналогичный показатель j не-леченных животных и к зо-й мин постреанимационного периода эта разница составляла 55%. Улучив! :е сократг"ельной функции i'-

дец обеспечивало и более стабильные цифры АД, которое к концу наблюдения в группе леченных животных, перенесших 6-минутную клиническую смерть, в 1,3 раза превышали уровень давления у крыс, не получавших препарата на фоне неизмененного ОГО.

Сократительная функция изолированных сердец крыс, получавших карнозин, также выгодно отличалась от группы нелеЧенных животных. После введения препарата развиваемое давление было на • 36% выше, увеличивались также скорости сокращения и расслабления миокарда левого желудочка ( на £6% и 31% соответственно) .

Уменьшение напряжения кислорода в перфузионном растворе не выявило значимых различий в устойчивости к гипоксии сердец крыс, леченных гарнозином и не получавших этот препарат. В процессе же восстановления сократительной функции при реокси-I¿нации скоростные показатели миокарда левого желудочка и уровень развиваемого давления превышали подобные показатели миокарда нелеченных крыс и составляли к 10-й мин реоксигенации соответственно 138%, 124% и 124% от их уровня.

В ранее проведенных исследованиях (А. А. Болдырев, 1977; Б. N. ВгоЬтап еЬ а1. , 1990) обнаружено отсутствие влияния карно-зина на процессы, непосредственно связанные с генерацией механического напряжения (АТФазпая активность актомиоэина, рецепция СаЧропонином, механическое напряжение г лице ркниз иров анных волокон) и отсутствие инотропного действия на изолированное сердце. Очевидно, влияние препарата на сократительную функцию миокарда крыс в раннем постреанимационном периоде обусловлено предотвращением повреждения ферментной системы. транспорта С^ (А. М. Дупин с соавт. , 1984), о чем свидетельствует некоторое уменьшение дефекта диастолы при навязывании высокого ритма сердечных сокращений. И, вероятно, даже в большей мере эффект препарата опосредуется через изменения метаболических процессов в сердце оживленных крыс.

Таким образом, отмечавшиеся в раннем периоде после оживления изменения показателей системной гемодинамики в виде снижения МОК, УО и АД в значительной степени определяются непосредственным повреждением сердечной мышцы, что отчетливо выявляется в экспериментах на изолированных изовчлюмнчески сокращающихся сердцах. Введение карноаина во время оживления

улучшает сократительную функцию сердца, увеличивает его ре -зистентность к повышенной нагрузке, что и определяет уменьшение проявлений синдрома низкого сердечного выброса в раннем постреанимационном периоде.

3. Нарушения метаболизма сердца крысы в раннем постреанимационном периоде и их коррекция карнозином

Умирание, клиническая смерть и последующая рециркуляция с реоксигенацией существенно увеличивают интенсивность процессов перекисного окисления липидов. В миокарде крыс, перенесших 4-и 6-минутную клиническую смерть, через 1,5 ч после оживления значительно возрастало количество диеновых конъюгатов и'малонового диальдегида на фоне сниженной на 22-26% (в зависимости от продолжительности клинической смерти) активности СОД (табл. 4).

Одновременно с возрастанием интенсивности липопероксида-ции в миокарде оживленных крыс отмечалось значительное, снижение содержания макроэргов: АТФ - в 1,4 раза, а КФ - в 2,4 раза; уменьшался энергетический потенциал.' Параллельно нарастала концентрация продуктов деградации макрозргических соединений: АДФ, А№Ф, неорганического фосфата, и как следствие этого значительно (в 3,9 раза) возрастал потенциал фосфорилирования. Увеличение продолжительности клинической смерти. до 6 мин достоверно ухудшало биоэнергетику миокарда оживленных крыс: содержание АТФ снизилось до 46%, а КФ - до 31% от контрольных величин. Параллельно отмечалась"тенденция к увеличению активности креатинфосфокиназы.

В раннем постреанимационном периоде усиленно расходовался резервный источник энергии гликоген. Его содержание в миокарде снижалось п зависимости от продолжительности клинической смерти до 68-5'/% от контрольного уровня. Одновременно в миокарде и в сыворотке крови увеличивалось содержание пирувата и особенно ляктата. В миокарде их концентрация возрастала соответственно в 2.0 и 2,7 раза. Это, по-видимому, явилось следствием компенсаторной активации гликолитических процессов в условиях знегдоде-Фицита. с одной стороны, и повреждений митохондрий, в том числе и их мембран, на которых локализованы ферменты цикла

14

Таблица 4

Влияние карнозина на процессы ПОЛ в миокарде ожив-

ленных крыс (Ы+т)

1 | Показатель I

1 1 Серии опытов | ДК | МДА 1 I 1 1 сод, I

| ммоль/кг ...... 1 ......... 1 |ед/(мин мг) 1

Контроль 11,4± 2,47 6,0±0,8б 4,6±0,22

Контроль+карнозин 16,8± 2,16 6,4±0,45 5,2±0,54

Реанимация (4 мин) 78,4±10,Э0Л 12,7±1,72~ 3,6±0,16~ Реанимация (4 мин)

+ карнозин 42,7+ 4,20"* 6,6^1,32* 4,9±0,33*

Реанимация (6 мин) 81,4±13,23~ 14,210,53" 3,4±0,16" Реанимация (б мин)

+ карнозин 26,5+ 5,09"* 6,9+1,32* 4,7±0,31*

Ппимечание. ДК - диеновые конъюгаты, МДА - малоновый диальдегид.. " - достоверные различия по сравнению с исходными показателями, * -между леченными животными и крысами, не получавшими карнозин. КреСса, с другой.

Уровень лактата достоверно нарастал при увеличении продолжительности клинической смерти, что являлось, видимо, отражением более значительных повреждений, возникавших во время 6-минутной смерти. С одной стороны, молочная кислота сама по себе обладает выраженным кардиодепреесорным эффектом (Л. Л. Орлов с соавт., 1987; К. Тер11пэку еЬ а1. , 1990), что закономерно отражается на показателях системной гемодинамики, а с другой стороны, накопление лактата в сердечной мышце во время умирания и клинической смерти ингиоирует гликолитическое образование АТФ, которая, как известно, играет особую роль в стабилизации длительности потенциала действия и предупреждении нарушений ритма, в частности Фибрилляции желудочков (0. Ре1гог, 1977).

Исследуя активность ACT и МЛГ в сыворотке крови, мы обнаружили большее увеличение ферментативной активности у крью, перенесших б-минутную клиническую смерть: активность ACT по сравнению о контролем увеличивалась в 1,4 раза, а МДГ - в 4,5 раза Такая выраженная гмперферментемия свидетельствует о нарушении барьерной ч, возможно, структурной функции биологических мембран (М. В. Биленко, 1989), вызванной ишемией органов и тканей во время умирания, клинической смерти и последующей реоксигенации.

При этом довольно значительный вклад в уровень постреанимационной гиперферментемии вносит повреждение мембран кардио-миоцитов, что подтверждают эксперименты на изолированных изо-волюмичес.си сокращающихся сердцах оживленных крыс, выход ферментов в коронарный проток которых превышал контрольный уровень на 75% (ACT) и 71% (МДГ). Это сопровождалось изменением метаболизма сердец оживленных крыс с резкой активацией 'анаэробного гликолиза. После 20-минутной гипоксической пробы и реоксигенации активность ферментов в перфузате, прошедшем "°рез коронарное русло, еще больше возрастала, превышая значения контроля на 98% (ACT) и 8i% (МДГ).

Введение карнозина интактным животным не оказывало влияния на активность ферментов в сыворотке кр ви, но достоверно снижало уровень гиперферментемии после 6-минутной клинической смерти, когда активность ACT сыворотки крови практически не отличалась от контрольных цифр, а активность МДГ хоть и превосходила значения контрольной группы, ио на' 16% была ниже уровня этого показателя у нелеченных животных, учение карно-зином значительно уменьшло и потерю ферментов изолированными сердцами, причем этот эффект отмечался почти во всех пробах коронарного протока (табл. 5).

Благотворное действие карнозина на проницаемость мембран кардиомиоцитов сочеталось с выраженным угнетением процессов ПОЛ в миокарде леченных крыс (табл. 4): почти в 2 раза уменьшилась концентрация продуктов ПОЛ после 4-минутной клинической смерти. Несколько более выражен был этот эффект.в группе крыс, перенесших 6-минутную клиническую смерть. Активность СОД при этом сохранялась на уровне контрольных цифр.и на 36-38% превышала значения нелеченных животных.

Таблица б

Влияние карноэина на активность ферментов в коронарном протоке изолированных сердец оживленных крыс (К&т)

| Серии опытов

-г-1-

Показатели | Контроль |Реанимация (Реанимация

| | |+ карнозин

J_1_L

ACT, ммоль/(ч кг) I 20,1+1,61 35,U3,44" 21,3±2,80*

II 17,8+1,22 33,1+4,11" 19,7+3,25*

ф 19,3+2,03 38,2±2,87" 25,3+2,93*

миг, ммоль/(ч кг) I 17,8+2,69 30,4+3,25*- 19,7*2,15*

II 12,0+1,31 25,6+2,93" 18,8±1,76"

III 15,9+2,16 28,7±2,08" 19,1±2,19*

Примечание. Пробы перфузата брались: I - через 30 мин перфузии, II - через 20 мин гипоксии, III - через 10 мин реосигенации.

Практически не изменяя содержание богатых энергией фосфорных соединений, карнозин ограничивал интенсивность анаэробного гликолиза в раннем периоде после оживления, что проявлялось уменьшением интенсивности распада гликогена и снижением накопления пирувата и лактата в миокарде и сыворотке крови. Последнее может свидетельствовать о более эффективной работе цикла Кребса в условиях меньших повреждений мембран митохондрий кардиомиоцитов.

• Таким образом, острая смертельная кровопотеря и последующее' оживление организма интенсифицирует процессы ПОЛ, токсические продукты которых вызывают деструкцию билипидного слоя мембран кардиомиоцитов (о чем свидетельствует гиперферментемия и массивный выход ферментов в коронарный проток из изолированных сердец) и изменение активности мембранолокализованных ли-цидзависимых ферментов. Увеличение продолжительности клинической смерти с 4 до б мин усугубляет эти нарушения метаболизма. Введение карнозина однг ременно с нагнетаемой "ровью су-щ?сп<£»1Ш0.умсч1Ш-к>т выраженность повреждений мембран кардиоми-

оцитов, сохраняет их структуру и функцию.

4. Влияние термостабилизации на течение раннего

периода после оживления контрольных и леченных кар--н08йн0м животных

Измеряя ректальную температуру крыс, мы выявили значительное ее снижение во время вхождения в наркоз, умирания и во время клинической смерти. К концу 4-й мин клинической смерти температура оказалась равной 29,7±0,30*С, что было расценено нами как состояние умеренной гипотермии (Е. Н. Мешалкин, И. П. Верещагин, 1985; В. Ф. Максимов о соавт., 1987; E.Blair, 1969). После оживления ректальная температура крыс про«олжала снижаться, доотигая минимальных вначений к 20-30 мин постреанимационного периода. К исходному (до кровопотери) уровню она возвращалась к 1-1,5 ч.

В отдельных сериях опытов мы препятствовали столь выраженному охлаждению крысы, . помещая животных на столик с подогревом. При этом ректальная температура крыс к ганцу 4-минутной клинической смерти составляла 33,8+0,48*0 (Р<0,001). Вообще же температура крыс этих групп поддерживалась в пределах 32-35*0.

Время умирания и величина ,кровопотери не отличались от значений, которые регистрировались у крыс без термостабилизации; не было различий также и в быстроте восстановления сердечной деятельности. При этом после 6-минутной клинической смерти в условиях нормотермии несколько раньше появлялся первый вдох и роговичный рефлекс, однако неврологический дефицит к 1,5 ч постреанимационного периода достигал таких же значений.

В условиях нормотермии нами регистрировалось значительное _ возрастание частоты тяжелых форм нарушения ритма: тро ке из -мальной лелудочковой тахикардии и, особенно, фибрилляции желудочков; последняя после 6-минутной клинической смерти встреча-' лась в 2,Б раза чащ», чем при гипотермии. Такой высокий процент фибрилляций и явился причиной возрастания до 54,5% случаев неэффективной реанимации. Однако у выживши* крыс нарушения ритма исчезали быстрее, чем й группе бее термостабилида-ции, что проявилось восстановлением синусового ритма к 10-й

мин после оживления и исчезновением зкстрасистолии к Б-й мин на фоне неизменного общего числа экстрасистол.

Термостабилизация выявила выраженный синдром гипердинамии в раннем восстановительном периоде, когда после б-минутной клинической смерти УО к 5 мин достигал 143% от исходных значений на фоне несколько сниженной, по сравнению с исходной частотой сердечных сокращений. Однако, при этом регистрировались низкие цифры АД, которое составляло 73% исходного, что обусловливалось оезким (в 2,4 раза) падением ОШ. Превышающие исходные значения УО регистрировались и через 10 мин после оживления (138% от исходного), после чего достоверных различий не выявлялось. Это сопровождалось прогрессирующим снижением АД на фоне низких значений ОШ.

Группа животных, перенесших 4-минутную клиническую смерть, характеризовалась более стабильными (по сравнению с 6-минутной смертью) показателями гемодинамики. Уровень ЛД в этом случае к 20-30-й мин постреаниыационного периода был выше на 32-44%.

Изменения метаболизма миокарда оживленных в условиях нор-мотермии крыо к 1,6 ч постреанимационного периода имели принципиально ту жз направленность, что и в группе с гипотермией. Отмечалось уменьшение концентрации КФ и гликогена с одновременным нарастанием содержания неорганического фосфата, лактата и пирувата. Интенсифицировались процессы ПОЛ в миокарде и отмечалась выраженная гиперферментемия. Однако, были отличия в степени.выраженности Некоторых из этих сдвигов. Наряду с более высокими значениями активности ACT в сыворотке крови (на 23%) и более высоким содержанием там лактата (на БШ и глюкозы (на 18%), интенсивность процессов ПОЛ была несколько меньше, о чем можно судить по достоверно меньшему накоплению ВДА в миокарде.

Введение карнозииа в условиях нормотермии, безусловно, имело положительный эффект. Прй одинаковой частоте возникновения зкстрасистолии. и - при небольшом уменьшении числа экстрасистол, папоксизмалыш тахикардия не регистрировалась, а частота фибрилляции желудочков значительно снизилась (после 6-минутной клинической смерти - в ?. газа). Это и обусловливало уменьшений количества случаев неэффективной реанимяипи на 21% и в вависимиоти от продолжительности плинии»'•>■: >й смерти и

увеличивало количество животных, выживших к 1,5 ч постреанимационного периода.

Показатели системной гемодинамики леченных крыо характеризовались большей стабильностью, АД поддерживалось на более высоких значениях (к 30 мин постреанимационного периода у крыс, перенесших 6-минутную клиническую смерть и получавших препарат, оно было на 27% выше, чем не леченных) на фоне менее выраженных изменений ОПС. Изучая влияние карнозина в данном случае на метаболизм миоглрда, мы выявили такие же эффекты препарата, как и в условиях гипотермии, однако степень выраженности их была несколько меньшей.

Таким образом, в условиях нормотермии существенно возрастала электрическая нестабильность миокарда в виде увеличения частоты пароксизмальной тахикардии и фибрилляции желудочков, что снижало эффективность реанимации. Ранний период после оживления характеризовался тенденцией к гипердинамии, особенно после более продолжительной клинической смерти. К 1,5 ч в миокарде обнаруживались изменения метаболизма, принципиально не отличавшиеся от таковых в группах без термостабилизации. Введение карнозина при оживлении уменьшало нарушения ритма, улучшало показатели системной гемодинамики и метаболизма миокарда, что приводило к снижению ранней постреанимационной летальности на 23% и 36% в зависимости от продолжительности клинической смерти.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующее заключение. Одним из основных факторов, определяющих высокую летальность" крыс в раннем цостреанимационном периоде, является электрическая нестабильность миокзрда, более Еыраганная после 6-минутной клинической смерти. Проведение реанимационных мероприятий в условиях умеренной гипотермии, уменьшает частоту возникновения фибрилляции желудочков. . Закономерно формирующийся в раннем периоде после оживления синдром малого сердечного выброса обусловлен, наряду с экстракардкаль1 шм патогенетическими факторами, повреждениями самой сердечной мышцы. При этом депрессия сократительной функции миокарда сопровождается значительными нарушениями метаболических процессов в сердце оживленных крыс и признаками повреждения мембран кардиомиоцитов. В условиях гипо- и нормотермии отмечается

различная динамика показателей системного кровообрап^ения с более низкими при гипотермии цифрами УО, ЧСС, МОК и высокими значениями <ЧЮ при отсутствии выраженной фазы гипердинамии и различающимися показателями метаболизма с несколько большей активацией ПОЛ в миокарде крыс, оживленных в условиях гипотермии. Увеличение продолжительности клинической смерти сказывается на степени выраженности сдвигов показателей гемодинамики и метаболизма миокарда", принципиально не меняя направленность этих нарушений.

Введение одновременно с выполнением комплекса реанимационных мероприятий карнозина в наиболее оптимальной дозировке (25 мг/кг) значительно уменьшает процессы липопероксидации мембран кардиошоцитов и улучшает функцию мембранолокализован-ных липидзависимых ферментов, что лежит в основе менее выраженных нарушений сердечного ритма и более стабильных показателей системной гемодинамики в речнем постреанимационном периоде. Отражением этого является уменьшение ранней постреанимационной летальности леченных крыс. Применение карнозина после 6-минутной клинической смерти выявляет несколько большую его активность на фоне выраженной интенсификации процессов ГОЛ. Сочетание таких двух фактиров, как карноэин и гипотермия, по сравнению с другими группами животных определяет более высокую эффективность реанимации и более благоприятное течение раннего восстановительного периода после оживления.

ВЫВОДЫ

1. В раннем восстановительном периоде после клинической смерти, вызванной'острой кровопотерей, отмечается выраженная электрическая нестабильность, депрессия сократительной функции и значительные нарушения метаболизма миокарда, которые играют существенную патогенетическую 'роль ь формировании постреанимационной недостаточности кровообращения.

2, Начальные механизмы п^ревдения сердца включают интенсификации процессов ЮЛ, чарушсние энергетического обмена и лак.'аци'доз, которые обусловливают деструкцию мембран кардиоми-оцитов, о чем свит, стельотвует массивный выход ^-р^итов в ко-ронарний проток.

3. Увеличение продолжительности клинической смерти (с 4 до б мин) приводит к нарастанию тяжести постреанимационных сердечных аритмий, увеличению гемодинамических сдвигов и усугублению нарушений метаболизма миокарда.

4. Умеренная гипотермия (28-29"С) удлиняет сроки восстановления функций жизненно важных органов и систем, но вместе с тем уменьшает электрическую нестабильность миокарда, повышает на 21-22% эффективность реанимации.

5. Кариозин (25 мг/кг), вводимый одновременно D выполнением комплекса реанимационных мероприятий, оказывает мембра-нопротекторное действие, что способствует стабилизации биоэлектрической активности миогарда и улучшению сократительной функции сердца. Балее выраженный эффект карнозина проявляется на фоне значительной интенсификации процессов ПОЛ.

6. Сочетание умеренной гипотермии и введения карнозина определяет более высокую эффективность реанимации и более благоприятное течение постреанимационного периода.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Русаков Е В. Влияние карнорина на течение постреанимационного периода // Профилактика и лечение постреанимационных повреждений: Сб. науч. трудов. - Омск, 1990. - С. 88-90. •

2. Долгих В. Т., Корпачева О. а , Русаков В. Е- Механизмы повреждения и адаптации сердца при умирании и в постреанимационном периоде //Системные н клеточные механизмы адаптации организма к действию повреждающих "факторов: Тез. конференции патофизиологов Урала. - Челябинск, 1991. - С. 3-4.

3. Русаков В. В. Кардиопротекторное действие карнозина в раннем восстановительном периоде после острой смертельной кро-вопотери // Актуальные вопросы общей патологии и патофизиологии: Тез. докл. иколн- конференции молодых ученых. - Новосибирск, 1991. - 0. 67-68.

4. Русаков В. В. Коррекция карногншом постреанимациоины;: повреждений, вызванных острой смертельной кровопотерей // Нарушение механизмов регуляции при экстремальных и терминальных состояниях: Сб. научн. трудов.' - Омск. 1991. - С. 76-79.

5. D'ilfTikh V.r.. Koi pach°va О. V. , Rir-akcv v.

Pathogenesis and pre, ent.icn of post.-resuscitation cardiac lesions // Abstracts. Constituent Congress International Society for Pathophysiology. Moscow, May 28-June 1, 1991, Kuopio, Finland, 1991. - P. 329.

6. Dolgikh V. T. , Ivfeerson Ph. Z., Merginsky V. E. , Rusakov V. V. et a*. Functional metabolic heart impairment after acute lethal heroorrh? ;e followed by resusoitation //Resuscitation. -

1991. - Vol. 21. - P. 181-190.

7. Долгих В. Т.,' Русаков В. В. Использование глрнозина для уменьшения постреанимационных повреждений сердца после острой смертельной кровопотери // Анестезиология и реаниматология. -

1992. - N 1. - С. 56-59.

8. Русаков В. В. Использование карнозина для уменьшения повреждений сердца в раннем постреанимационном периоде // Профилактика и экспериментальная терапия экстремальных и терминальных состояний: Материалы конференции. - Омск, 1992. - С. 51-54.

9. Русаков В. В. , Корпачева О. В. , Долгих Е Т. , Задера С. IL Влияние карнозина и креатинфосфата на показатели системной гемодинамики в раннем восстановительном периоде после.острой смертельной кровопотери.// Симпозиум "Импедансометрия, фотоплетизмография и вариационная пульсография": Тез. докладов. -Челябинск, 1992. - С. 93 -94.