Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Механизмы лечебного действия гипербарической оксигенации при резекции печени (экспериментальное исследование)

003053625

На правах рукописи

САВИЛОВ Павел Николаевич

МЕХАНИЗМЫ ЛЕЧЕБНОГО ДЕЙСТВИЯ ГИПЕРБАРИЧЕСКОЙ ОКСИГЕНАЦИИ ПРИ РЕЗЕКЦИИ ПЕЧЕНИ (экспериментальное исследование)

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва 2007

003053625

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. H.H. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и федеральному развитию».

Научный консультант

доктор медицинских наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ Яковлев Виктор Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАМН Порядин Геннадий Васильевич-,

доктор медицинских наук, профессор Кожура Вячеслав Леонтьевич-,

доктор медицинских наук, профессор Демуров Евгений Аркадьевич

Ведущая организация

ГУ НИИ общей патологии и патологической физиологии РАМН

Защита диссертации состоится 2007 г. в

«_» часов на заседании диссертационного совета Д 001.051.01 при ГУ

НИИ общей реаниматологии РАМН по адресу: 107031, г. Москва, ул. Петровка, 25, строение 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН.

Автореферат разослан « » 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук

Решетняк В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время резекция печени продолжает оставаться не только единственным радикальным способом лечения очаговых заболеваний печени (Б.И. Альперович, 1986, Г.И. Веронский, 1983, S Iwatsuki, T. Stazzi, 1988), но и применяется при родственной трансплантации части печени (C.B. Готье, 1999; О.М. Цирульникова, 2003; К.Н Garon et al.,1992). При этом многие исследователи отмечают тяжелое течение послеоперационного периода (Ю.М. Лубенский, 1982; С.А. Пыш-кин и др. 1986; П. Шеммер и др., 2005). Это делает актуальным изучение способности оперированной печени обезвреживать аммиак, микробы и их токсины, а также «внепеченочных» механизмов компенсации нарушений метаболизма аммиака и антимикробной зашиты организма, возникающих при данной операции, в том числе и в желудочно-кишечном тракте. Последний, как известно, является основным поставщиком свободного аммиака в кровь и контактирует с микрофлорой, которая является частой причиной послеоперационных осложнений при хирургических вмешательствах на органах брюшной полости (O.P. Баев, 1998; Н.В. Белобородова, Е.И. Бачинская, 2000). Вместе с тем, метаболизм аммиака в органах портальной системы и их участие в антимикробной защите организма при резекции печени остаются практически не исследованными.

В настоящее время в предоперационной подготовке и послеоперационной реабилитации хирургических больных широко используется гипербарическая оксигенация (B.JI. Лукич, 1975; С.Ф. Багненко, 1990; С.Ю. Белокуров, 1991; В.А. Кукуев и др., 1999). Однако ее влияние на состояние оперированного организма при РП не известно. В свою очередь, случаи неэффективного применения оксигенобаротерапии (М А. Каганский, 1981; A.A. Сибирев и др., 1986; P.M. Тихилов, 1986), как и возможность усиления патологических процессов в постгипероксическом периоде (А.И. Краковский и др., 1980; М.М. Богулян, М.В. Бочкарев, 1985; С.Г. Щербак и др., 1998), требуют всестороннего исследования влияния гипербарического кислорода на функционально-метаболические системы оперированного организма.

Работа выполнена в соответствии с программно-целевым исследованием Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко «Общие закономерности и фундаментальные механизмы адаптации организма при гипо- и гипероксии», планами проблемных комиссий: «Гипербарическая оксигенация» Межведомственного научного совета по хирургии при РАМН и «Экстремальные и терминальные состояния» НИИ общей реаниматологии РАМН.

Цель исследования. Изучение и анализ механизмов лечебного действия гипербарической оксигенации на разных уровнях структурно-функциональной организации органов портальной системы при резекции печени.

Задачи исследования:

1. Изучить состояние основных путей нейтрализации аммиака в ге-патоцитах (образование глутамина и синтез мочевины) и его обмен в органах портальной системы при резекции печени.

2. Исследовать влияние интактной и оперированной печени на фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов по отношению к Грам (-) и Грам (+) микроорганизмам.

3. Исследовать влияние гипербарической оксигенации, примененной после резекции печени, на состояние основных путей нейтрализации аммиака в гепатоцитах и его обмен в органах портальной системы.

4. Изучить влияние гипербарической оксигенации на способность оперированной печени изменять фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов по отношению к Грам (-) и Грам (+) микроорганизмам.

5. Проанализировать возможные механизмы сохранения эффекта гипербарической оксигенации в постгипероксическом периоде у животных с резекцией печени.

Научная новизна. В работе впервые исследовано влияние резекции печени и ее сочетания с гипербарической оксигенацией на состояние азотистого метаболизма органов портальной системы, а также фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов артериальной и венозной (v, porta v, hepatica) крови.

Установлено, что формирование после резекции печени эндогенной аммиачной интоксикации, проявляющейся артериальной гипераммоние-мией, патологическим накоплением аммиака в тканях оперированной печени и некоторых органов желудочно-кишечного тракта связано с дезре-гуляцией азотистого метаболизма органов портальной системы. Ведущую роль играет нарушение аммиакопоглотительной способности печени и дисфункция гепатоцитов, проявляющаяся нарушением основных путей обезвреживания аммиака (образование глутамина и синтез мочевины) на фоне активации в них внутриклеточного аммониогенеза.

Выявлено, что активация в оперированной печени компенсаторно-приспособительных реакций (стимуляция глутаминсинтетазы, снижение активности ГДГ) не только не предотвращает, но и способствует (стимуляция ФЗГ) увеличению концентрации аммиака в гепатоцитах и крови печеночных вен.

Показано, что запускаемые резекцией печени «внепеченочные» компенсаторно-приспособительные реакции обмена аммиака содействуют сохранению концентрации глутамина и мочевины в артериальной крови в пределах нормы, несмотря на нарушение глутамино- и мочевиновыдели-тельной функций печени. Однако они не предотвращают формирование артериальной гипераммониемии и патологическое накопление аммиака в оставшейся после резекции части печени на протяжении 14-ти суток послеоперационного периода.

Обнаружена способность печени интактного организма увеличивать содержание в крови нейтрофилов и моноцитов, активнофагоцитирующих S. aureus 209 и Е. coli. Установлена способность органов желудочно-кишечного тракта здоровых животных избирательно стимулировать интенсивность поглощения моноцитами Е. coli. Выявленные свойства органов портальной системы нарушаются после резекции печени и не восстанавливаются к 14-м суткам послеоперационного периода, сопровождаясь частичной ретенцией в оперированной печени «активных» нейтрофилов и моноцитов,

Установлено, что трехдневный курс ГБО, примененный после резекции печени, формирует ряд биологических эффектов: 1) гипероксическую стимуляцию аммиакобезвреживающей функции оперированной печени;

2) гипероксическую стимуляцию антиоксидантной защиты организма;

3) гипероксическую регуляцию метаболизма глутамата в оперированной печени; 4) гипероксическую регуляцию «внепеченочных» компенсаторно-приспособительных реакций азотистого метаболизма-, 5) иммунобиологический эффект гипербарического кислорода.

Установлено, что ГБО не только устраняет дезрегулирующее влияние РП на обмен аммиака в органах портальной системы, фагоцитарную активность клеток крови, но и создает условия для формирования в организме такого биологического явления, как постгипероксическое состояние. Оно проявляется динамическим сохранением саногенетического эффекта ГБО к 11-м суткам постгипероксического (14-е сутки послеоперационного) периода. При этом отсутствие послеоперационной артериальной гипе-раммониемии в результате стимуляции аммиакобезвреживающей функции гепатоцитов, сочетается с восстановлением аммиакопоглотительной и стимуляцией глутамино- и мочевиновыделительной функций оперированной печени.

Обнаружена способность ГБО устранять патологические реакции азотистого метаболизма, развивающиеся в органах желудочно-кишечного тракта и селезенке при резекции печени, а также препятствовать снижению интенсивности поглощения моноцитами и нейтрофилами микробов.

Теоретическое значение заключается в том, что в результате работы над диссертацией впервые сформулированы положения рефрактерности организма к гипероксии, определены ее типы (филогенетический, онтогенетический, морбический, гипероксический), дано определение постгипероксического состояния, обсуждены возможные механизмы формирования.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Гипербарическая оксигенация (303,9 кПа, 50 мин, 1 сеанс в сутки, трехкратно) устраняет вызываемые резекцией печени нарушения обезвреживания гепатоцитами аммиака, восстанавливает аммиакопоглотитель-ную, глутамино- и мочевиновыделительную функции печени.

2. Гипербарический кислород регулирует компенсаторно-приспособительные реакции обмена аммиака, запускаемые резекцией печени, в органах портальной системы. Это содействует уменьшению аммиачной нагрузки на гепатоциты и повышению саногенетического потенциала оперированного организма.

3. Гипербарический кислород предотвращает нарушение фагоцитоз-стимулирующей способности оперированной печени, избирательно активирует интенсивность поглощения микробов нейтрофилами и моноцитами.

4 Лечебный эффект гипербарической оксигенации сохраняется в течение 11-ти суток после окончания гипероксического воздействия и характеризуется формированием постгипероксического состояния, которое проявляется динамическими изменениями метаболизма аммиака в органах портальной системы и фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов.

5. Резекция печени (15 - 20 % массы органа) нарушает азотистый метаболизм в органах портальной системы, аммиакобезвреживающую и фагоцитозстимулирующую функции печени. Это сопровождается развитием эндогенной аммиачной интоксикации и снижением интенсивности поглощения микробов нейтрофилами и моноцитами.

Практическая значимость работы заключается в обосновании необходимости применения ГБО в лечении и профилактике эндогенной аммиачной интоксикации, а также нарушений клеточного звена естественной резистентности организма, возникающих при патологии печени. Полученные результаты показывают перспективность применения курсовых режимов ГБО в хирургических отделениях как в послеоперационной реабилитации больных с резекцией печени, так и живых доноров при родственной трансплантации части печени.

Внедрение полученных результатов. Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедр патологической физиологии (Акт о внедрении от 28.06.2006), биохимии (Акт о внедрении от 28.06.2006) и нормальной физиологии (Акт о внедрении от 28.06.2006) Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко; кафедры патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии Омской государственной медицинской академии (Акт о внедрении от 1.06.2006)

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 52 научные работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: научных конференциях молодых ученых ВГМИ / ВГМА (1986 -2000 гг.), Всероссийской конференции «Проблемы гипербарической медицины и физиологии» (Санкт-Петербург, 1995 г.), Второй Российской Гастроэнтерологической неделе (Москва, 1996 г.), Второй Всероссийской научно-практической конференции «Клинические проблемы гипербарической медицины» (Москва, 1996 г.); V и VIII международных собраниях по биологии высокого давления (Санкт-Петербург, 1997 г. и Москва, 2003 г.); I, II и III Всероссийских конгрессах по патофизиологии (Москва, 1996,

2000, 2004 гг.); XVII, XVIII и XIX съездах физиологического общества им. И.П. Павлова (Ростов-на-Дону, 1998 г.; Казань, 2001 г.; Екатеринбург, 2004 г.), VI и VII Всероссийских съездах анестезиологов и реаниматологов (Москва, 1998 г.; Санкт-Петербург, 2000 г.); Всероссийских конференциях по гипербарической оксигенации (Москва, 1999, 2003 гг.); Всероссийской конференции молодых ученых (Воронеж, 2000 г.); 4-й, 5-й, б-й Всеармейских научно-практических конференциях «Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных» (Санкт-Петербург, 2000, 2003, 2006 гг.); Заседании общества врачей-баротера-певтов Санкт-Петербурга и Ленинградской области (ноябрь, 2003 г.); Международном симпозиуме «Реаниматология на рубеже XXI века» (Москва, 1996 г.); Межрегиональной научно-практической конференции «Диагностика и лечение осложненных форм язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки» (Воронеж, 2000 г.); Международной конференции «Критические технологии в реаниматологии» (Москва, 2003 г.); Всероссийской конференции «Реаниматология. Ее роль в современной медицине» (Москва, 2004 г.); Всероссийском семинаре «Современное состояние гипербарической медицины» (г. Орехово-Зуево, 2005 г.); научно-практической конференции Военно-медицинской академии «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2005 г.); Первом конгрессе по физиологии стран СНГ (Дагомыс, 2005 г.); IV конференции иммунологов Урала (Уфа, 2005 г.); Первом конгрессе физиологов Сербии и Черногории (Белград, 2005 г.); конференции «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2006 г.); V конференции иммунологов Урала (Оренбург, 2006 г.); Всероссийской конференции с международным участием «Реаниматология - наука о критических состояниях» (Москва, 2006 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 333 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методик и методов исследования, главы результатов собственных исследований, глав обсуждения полученных результатов, заключения, выводов. Библиографический указатель диссертации включает 524 источника, из них 331 отечественных и 193 зарубежных. Диссертация иллюстрирована 54 рисунками и 36 таблицами.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 473 белых половозрелых крысах (самках) массой 170 - 220 г. Объектами исследований служили ткани левой и средней долей печени, желудка, двенадцатиперстной кишки (ДПК), толстой кишки, селезенки. Исследовали артериальную кровь (аорта), венозную кровь (воротная вена, печеночные вены) и желчь холедоха. Резекцию печени (РП) осуществляли под эфирным наркозом, удаляя электроножом часть левой

доли печени, что составляло 15-20 % массы органа. Гипербарическую оксигенацию (ГБО) проводили медицинским кислородом трехкратно в режиме 3 ата, 50 мин, 1 сеанс в сутки. Первый сеанс начинали через 4-8, второй и третий соответственно через 24 и 48 часов после РП. Все животные были разделены на 10 серий опытов: 1 серия - интактные животные (норма); 2, 3 и 4 серии - «ложнооперированные» животные, исследованные, соответственно, на 3-й, 7-е и 14-е сутки после лапаротомии и служившие контролем для выявления непосредственного влияния РП на исследуемые показатели. Животные, исследованные на 3-й, 7-е и 14-е сутки после РП составили, соответственно, 5, 6 и 7 серии опытов. Эти серии служили контролем для выявления «чистого» эффекта ГБО. Животные, получавшие после РП курс ГБО и исследованные на 1-е, 4-е и 11-е сутки постгипероксического (3-й, 7-е и 14-е сутки послеоперационного) периода составили 8, 9 и 10 серии опытов, соответственно.

Перед определением содержания низкомолекулярных азотистых метаболитов ткани исследуемых органов перфузировали охлажденным раствором KCl (0,145 М), замораживали в жидком азоте и растирали до порошка в ступке тефлоновым пестиком. Из порошка готовили 10%-ный го-могенат в 10%-ном растворе НСЮ4 (для печени) и 30%-ном ТХУ (для желудка, ДПК, толстой кишки, селезенки), который центрифугировали в течение 10 мин при 3000 об/мин. Полученный супернатант использовали для определения азотистых метаболитов. Содержание аммиака в тканях определяли микродиффузионным методом (А.И. Силакова с соавт., 1962), в крови - фенилгипохлоридным методом (Н. Keller et. al., 1967). Содержание глутамина в тканях определяли методом кислотного гидролиза по М. Harris (1943) в модификации А.И. Силаковой с соавт., (1962); в крови по Н. Keller et. al. (1967). Содержание мочевины в тканях, крови и желчи исследовали диацетилмоноксимовым методом (D. Richterrich, 1962), содержание глутамата в ткани печени - ферментативным методом с глута-матдегидрогеназой (Е. Bemt, H.U. Bergmeyer, 1974). Рассчитывали разницу между содержанием аммиака, глутамина и мочевины в артериальной крови и крови печеночных вен (АВР), портальной крови и крови печеночных вен (ПВР), а также артериальной и портальной крови (ПВР).

Для определения активности ферментов в субклеточных фракциях гепатоцитов печень предварительно перфузировали охлажденным раствором KCl (0,145 М) и подвергали дифференцированному центрифугированию по D. Jonson, I. Lardy, 1967. Содержание белка в субклеточных фракциях определяли по Лоури (E.F. Hartree, 1972). В митохондриальной фракции гепатоцитов определяли активность фосфатзависимой глутаминазы (ФЗГ) по J.R. Beaton, G. Ozava, (1955) и глутаматдегидрогеназы (ГДГ) по Е. Schmidt. F.W. Schmidt, (1983), в микросомальной фракции исследовали активность глутаминсинтетазы (ГС) по AB. Пушкину с соавт. (1972), в цитозольной фракции - активность аргиназы по С.С. Трапезниковой с со-

авт, 1982. Содержание метаболитов в исследуемых тканях выражали в ммоль/кг влажной ткани; в крови и желчи - в ммоль/л; активность ферментов выражали в нанокат/мг белка (1 нанокат = 1нмоль/с).

Фагоцитарная активность нейтрофилов и моноцитов в артериальной и венозной крови определялась путем исследования их способности поглощать убитые нагреванием микробы (И.Я. Учитель, 1978). Для этого пробирки с образцами крови инкубировались с моновзвесями (500 млн. микробных тел / мл) S. aureus 209 и Е. coli. (штамм К-12) предоставленными зав. иммунологическим отделом ЦНИЛ Воронежской гос. медакадемии д-ром мед. наук С.Я. Дьячковой, в течение 30 мин при 37 °С, охлаждались, центрифугировались в течение 5 мин при 1500 об/мин. Из верхнего слоя осадка готовились мазки, фиксировались и окрашивались по Романовскому. Подсчет фагоцитированных микроорганизмов проводился под микроскопом «БИОЛАМ» ув. 100, ок. 12. Определялись: фагоцитарное число (ФЧ) и фагоцитарный индекс (ФИ) нейтрофилов и моноцитов. ФЧ - процент клеток, поглотивших исследуемый тест-микроб. Для нейтрофилов ФЧ рассчитывалось на 100 клеток, для моноцитов - на 30 - 50 клеток. ФИ — среднее число микробов, поглощаемых одной клеткой.

Статистический анализ проводился с помощью персонального компьютера с использованием пакета статистических программ «Statistica 5.5» и «Microsoft Exel ХР». Оценку достоверности полученных результатов осуществляли с использованием параметрического критерия Стьюдента и непараметрического критерия Вилкоксона- Манна-Уитни.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Гипероксический саногенез нарушения аммиакобезвреживающей функции оперированной печени

Применение ГБО после РП предотвращало патологическое накопление аммиака в ткани оперированной печени независимо от ее близости к очагу механической деструкции. Кроме того, к 11-м суткам постгиперок-сического (ПГП) периода (14-е сутки после РП) содержание аммиака в печеночной ткани становилось на 15 % ниже нормы, которая составляла 0,94 ± 0,04 ммоль/кг влажной ткани. Без ГБО у животных с РП содержание аммиака в печени превышало норму на протяжение 14-ти суток после операции на 30 - 78 % (рис. 1). Следовательно, ингибирующее влияние ГБО на накопление аммиака гепатоцитами оперированной печени усиливается к 11-м суткам ПГП.

Обнаружение у интактных крыс положительных АВР и ПВР по аммиаку (соответственно, 0,018 ± 0,003 и 0,253 ± 0,014 ммоль/л.) позволяет говорить о существовании аммиакопоглотителъной функции печени. Применение РП (рис. 2) приводило к увеличению концентрации аммиака в крови печеночных вен на 3-й, 7-е, и 14-е сутки по сравнению с нормой

1-е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

4-е сутки после ГБО (7-е сутки после РП)

-о— норма —РП+ГБО

■РП

11-е сутки после ГБО (14-е сутки после РП)

1

5

Рис. 1. Изменение содержания (%) азотистых метаболитов в печени после резекции печени (РП) и гипербарической оксигенации (ГБО). Левая (оперированная) доля печени:

1 — аммиак; 3 — глутамин, 5 — глутамат; 7 - мочевина.

Средняя (неоперированная) доля печени:

2 - аммиак: 4 - глутамин; 6 - глутамат, 8 - мочевина

(0,087 ± 0,006 ммоль/л), соответственно, на 89, 93 и 71 %. Это сопровождалось формированием отрицательной АВР по аммиаку в течение всего периода наблюдений. Одновременно происходило увеличение концентрации аммиака в артериальной крови в течение 14-ти суток после РП на 46 - 23% (норма - 0,104 ± 0,004 ммоль /л). Применение ГБО после РП ограничивало увеличение концентрации аммиака в крови печеночных вен, и

1-е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

4-е сутки после ГБО (7-е сутки после РП)

норма — » — РП РП-ТБО 1

11-е сутки после ГБО (14-е сутки после РП)

1

Рис. 2. Изменение содержания (%) аммиака, глутамина и мочевины в артериальной крови (I), крови печеночных вен (И), крови воротной вены (III) после резекции печени (РП) и гипербарической оксигенации (ГБО). 1:7- аммиак; 2 - глутамин; 3 - мочевина, II: 4 - аммиак; 5 - глутамин; 6 - мочевина; III: 7 - аммиак, 8 - глутамин; 9 - мочевина

она либо превышала норму в среднем на 20 % (3-й и 14-е сутки после РП), либо находилось в ее пределах (7-е после РП). Это содействовало нормализации содержания аммиака в артериальной крови на протяжение всего исследуемого периода (рис. 2). АВР по аммиаку у оксигенированных крыс нормализовалась только на 4-е сутки ПГП (7-е после РП), тогда как на 1-е и 11-е сутки ПГП (3-й и 14-е сутки после РП соответственно) станови-

лась недостоверной. Из этого вытекает, что гипербарический кислород, ликвидируя нарушение аммиакопоглотительной функции оперированной печени, предотвращает формирование послеоперационной артериальной гиперамониемии.

В обычных условиях основная масса несвязанного аммиака поступает в печень по воротной вене (JI. Проссер, 1977; D. Haussinger, 1984). У окси-генированных животных с РП содержание аммиака в крови портальной вены на 3-й и 7-е сутки после операции (1-е и 4-е сутки ПГП) составляло, соответственно, 62 и 82 % от нормы (0,352 ± 0,013 ммоль/л). У неоксиге-нированных животных с РП содержание аммиака в крови портальной вены на 3-й сутки после операции было ниже нормы на 21 %, а на 7-е сутки исследования превышало ее на 59 % (рис. 2). Следовательно, ГБО усиливает и пролонгирует ингибирующее влияние РП на содержание аммиака в крови портальной вены. Тем самым значительно снижается аммиачная нагрузка на гепатоциты оперированной печени.

У интактных животных значительная часть аммиака, поступившего в печень с кровью, вовлекается в образование глутамина гепатоцитами, расположенными вблизи центральной венулы (D. Haussinger, 1984). Установлено, что ГБО не только предотвращает снижение концентрации глутамина в оперированной печени, но и стимулирует его накопление в ней. Поэтому его содержание в оперированной печени превышало норму (3,36 ± 0,15 ммоль /кг влажной ткани) в среднем на 40 %, тогда как у неок-сигенированных животных с РП оно было достоверно снижено (рис. 1). Положительная корреляция (г = 0,87) между концентрациями глутамина в крови печеночных вен и аммиака в портальной крови в 1-е сутки ПГП позволяет думать об активном вовлечении последнего в образование глутамина гепатоцитами.

Одной из причин этого следует считать устранение ГБО дефицита АТФ в гепатоцитах, который, как известно (Н.А. Орешникова с соавт., 1965; Л.И. Кудзина, Ю.В. Евтодиенко, 1968; Б.П. Солопаев, 1980), развивается после РП. Неслучайно установлена способность гипербарического кислорода увеличивать энергетический потенциал гепатоцитов в условиях патологии (B.C. Шевцов, 1980; Э.А. Кашуба, 1985).

Другой причиной стимулирующего влияния ГБО на образование глутамина гепатоцитами оперированной печени является увеличение активности ГСазы, катализирующей данную реакцию. Это отмечено на 7-е и 14-е сутки послеоперационного (4-е и 11-е сутки ПГП) периода, когда превышение нормы составило в среднем 36 %. У неоксигенированных животных активность ГСазы гепатоцитов в указанные сроки была снижена на 24 — 31 % (рис. 3). Следует отметить, что увеличение концентрации глутамина в клетке при неизмененной активности ГСазы на фоне ликвидации гипербарическим кислородом дефицита АТФ обнаружено в нейронах ане-мизированного мозга кошек при действии ГБО (В.Н. Яковлев, 1983)

1-е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

4-е сутки после ГБО (7-е сутки после РП)

- норма ■РП+ГБО |

— • — РП

11-е сутки после ГБО (14-е сутки после РП)

1

5

Рис. 3. Изменение активности (%) ферментов метаболизма аммиака в исследуемых долях печени после резекции печени (РП) и

гипербарической оксигенации (ГБО).

Левая (оперированная) доля печени:

1 - ФЗГ; 3 - ГСаза; 5 - ГДГ, 7 - аргиназа.

Средняя (неоперированная) доля печени:

2 - ФЗГ, 4 - ГСаза; 6 - ГДГ, 8 - аргиназа

Отсутствие изменения активности ГСазы гепатоцитов оперированной печени, обнаруженное в первые сутки постгипероксического периода, позволяет говорить о рефрактерности фермента к действию гипербарического кислорода Рефрактерность к гипероксии, как одно из проявлений адаптации клетки к сверхнасыщению ее кислородом, обнаружено и в дру-

гих исследованиях (В.Н. Яковлев, 1983; В.Э. Малютин, 1993; П.Н. Сави-лов, 1995; И.Т. Демченко с соавт., 2000). Как биологическое явление реф-рактерность к ггтероксии проявляется отсутствием реакций функционально-метаболических систем клетки, органа или организма в целом на действие гипербарического кислорода. В основе ее развития лежат, прежде всего, конформационные изменения белковых молекул (ферментов). Кон-формация белков имеет важное значение и в формировании эффекта гипе-роксического последействия (А.Н. Леонов, 2006).

Можно полагать, что в процессе репаративной регенерации печени происходят такие конформационные изменения в молекуле ГСазы, которые делают ее нечувствительной к действию активных метаболитов кислорода, в избытке образующихся при гипероксии и способных, как известно (В.А. Барсуков, 1969; Л.А. Бокерия с соавт., 1983), изменять структуру белковой молекулы. В пользу такого предположения указывает обнаруженная ранее (И.А. Волотовский с соавт., 1976) способность нейтральных солей NaCl и KCl вызывать такие конформационные изменения в молекулах трипсина и ацетилхолинэстеразы, которые содействуют сохранению их функциональной активности в условиях ультрафиолетового облучения, вызывающего образование в тканях свободных радикалов.

Рассматривая механизмы отсроченного увеличения активности ГСазы гепатоцитов в позднем ПГП, следует обратить внимание на прямую зависимость активности данного фермента от его концентрации в клетке (Ф. Фелиг с соавт., 1985). Последняя определяется соотношением процессов его внутриклеточного синтеза и протеолиза (P.O. Seglen, 1978). В свою очередь, накопление гепатоцитами оксигенированных крыс мочевины (рис. 1), являющейся стабилизатором лизосомальных мембран (З.С. Гер-шенович с соавт., 1972), позволяет предположить снижение интенсивности внутриклеточного протеолиза в оперированном органе.

Установлено, что активация в гипероксических условиях гипоталамо-гипофизарно-надпочечникового звена адаптационно-функциональных механизмов гипероксического саногенеза (А.Н. Леонов, 1980, 2006) способна изменять не только концентрацию в крови кортикостероидов (Г.Г. Рогац-кий с соавт., 1989), но и сродство клеточных рецепторов к данным гормонам (П.П. Голиков с соавт., 1986). Все это, безусловно, отразится на скорости синтеза внутриклеточных белков, в том числе и ГСазы. В настоящее время установлена прямая зависимость скорости синтеза ГСазы от содержания кортикостероидов в крови (B.S. Wong et al., 1980).

Отсроченная стимуляция ГБО активности ГСазы гепатоцитов оперированной печени указывает на вовлечение в гипероксический саногенез генетического аппарата клетки. Установлены регулирующее влияние ГБО на процессы транскрипции и трансляции (И.М. Тыртышников, 1974; A.B. Григорьева с соавт., 1992), а также адаптивные изменения хромосом соматических клеток при действии гипербарического кислорода (Т.П Шкурат, 2000)

Исследованиями установлено, что у оксигенированных животных стимуляция глутаминобразовательной функции гепатоцитов сочеталась с увеличением концентрации глутамина в крови печеночных вен (рис. 2). При этом к 11-м суткам после курса ГБО АВР по глутамину будучи отрицательной составляла -0,231 ± 0,013 (норма —0,132 ± 0,015 ммоль/л), а ПВР достигала -0,468 ± 0,05 (норма -0,245 ± 0,054 ммоль/л). В отличие от этого, у неоксигенированных животных АПР и ПВР по глутамину были положительными, свидетельствуя о повышенном потреблении глутамина клетками оперированного органа. Следовательно, гипербарический кислород не только стимулирует образование глутамина гепатоцитами, но и его повышенное поступление в кровоток.

Восстановление в условиях гипероксии образования «печеночного» глутамина сопровождается усилением дезамидирования в печени глутамина, поступающего к оперированному органу с кровью. В основе этого лежит усиление активирующего влияния операции на активность ФЗГ гепатоцитов при действии ГБО (рис. 3). В результате увеличение активности фермента в левой и средней долях оперированной печени в 1-е сутки ПГП (3-й сутки после РП) составило, соответственно, 83 и 68 % по сравнению с нормой (у неоксигенированных животных на 3-й сутки после РП активность ФЗГ увеличивалась только в левой доле печени на 32 %). Нормализация активности фермента отмечена у обеих групп оперированных крыс только на 14-е сутки после РП (рис. 3).

Одним из стимуляторов активности ФЗГ является глутамин (Б.А. Козлов, H.A. Коваленко, 1972). Усиление степени портальной ги-перглутаминемии при ГБО оперированных крыс следует рассматривать как одну из ведущих причин увеличения активности ФЗГ гепатоцитов. Неслучайно, сохранение к 11-м суткам ПГП артериальной гиперглутами-немии на фоне нормализации содержания глутамина в крови воротной вены сопровождается нормализацией активности фермента в гепатоцитах.

В гепатоцитах ФЗГ локализована на внутренней поверхности мембран их митохондрий (J.D. Мс Givan et. al., 1984). Структурные изменения митохондиральных мембран гепатоцитов, установленные при раздельном применении РП (Е.М. Хейсин с соавт., 1969) и ГБО (Э.Г. Быков, A.B. Петров, 1980), предполагают их развитие и после сочетанного применения указанных факторов. Вероятно, это будет определять увеличение сродства ФЗГ гепатоцитов к глутамину в раннем и снижение в позднем постгипе-роксическом периоде, когда нормализация ее повышенной активности происходит на фоне сохранения артериальной гиперглутаминемии.

Различная внутридольковая компартментализация ГСазы и ФЗГ в печеночной дольке обеспечивает функционирование «глутаминового» цикла (D. Haussinger et al., 1984). Этот цикл принимает участие не только в обезвреживании аммиака, но и в регуляции кислотно-основного состояния организма (W. Gerok, D. Haussinger, 1987). Установлено, что ГБО, как и РП, стимулирует глутаминовый цикл в печени Однако, в отличие от неокси-

генированных животных, это не сопровождается снижением содержания глутамина в оперированном органе и накоплением в нем аммиака.

В отличие от образования глутамина, его дезамидирование не сопровождается гидролизом АТФ (А. Ленинджер, 1985). Это имеет важное значение для гепатоцитов регенерирующей печени, особенно, в условиях формирования в ней гипоксии (П.Н. Савилов, 1994, 2001). В нормальных гепа-тоцитах образующаяся в данной реакции амидная группа вовлекается в орнитиновый цикл синтеза мочевины (А. Ленинджер, 1985). Нами установлено, что активация ФЗГ гепатоцитов при гипероксии (рис. 3) сопровождается увеличением концентрации мочевины и снижением содержания в гепатоцитах аммиака (рис. 1). Это позволяет говорить не только о стимуляции гипербарическим кислородом глутаминзависимого пути синтеза мочевины, но и об усилении перехода в гепатоцитах оперированной печени аммиака из обратимой формы связывания (глутамина) в необратимую форму связывания {мочевину).

Конечным звеном орнитинового цикла синтеза мочевины является гидролиз аргинина, аргиназой, протекающий в цитозоле клетки (А. Ленинджер, 1985). Исследования выявили различную реакцию аргиназы гепатоцитов поврежденной (левая) и неповрежденной (средняя) доли печени на действие гипербарического кислорода (рис. 3). В гепатоцитах оперированной печени оксигенированных крыс рефрактерность аргиназы в условиях гипероксии сменялась к 11-м суткам ПГП (14-е сутки после РП) увеличением активности фермента до 163,0 ± 11,4 (норма 111,9 + 7,9 нанокат/ мг белка). В клетках средней (неповрежденной) доли печени к этому сроку активность аргиназы составляла 185,0 ± 10,3 (норма 116,6 ± 8,0). У неокси-генированных животных к 14-м суткам после РП активность аргиназы в гепатоцитах остатка левой доли находилась в пределах нормы, в средней (неповрежденной) доле достигала 169 ± 18,3 нанокат/ мг белка.

Стимуляция активности аргиназ, безусловно, снижает содержание в пролиферирующей ткани аргинина. Это тормозит переход готовящейся к делению клетки из фазы G\ в фазу Gz митотического цикла (R. Gebhardt, 1988). Восстановление гипербарическим кислородом синтеза «печеночного» аргинина в орнитиновом цикле при рефрактерности к нему аргиназы в гепатоцитах поврежденной доли печени будет создавать условия для накопления в них данной аминокислоты и стимуляции пролиферативных процессов вблизи очага механической деструкции ткани. Отсроченное увеличение активности аргиназы гепатоцитов оперированной печени к 11-м суткам ПГП можно рассматривать как следствие запуска ГБО универсальных адаптационно-функциональных механизмов гипероксического саногенеза (А.Н. Леонов, 1969, 2003), в том числе и активации в гиперок-сических условиях генома клетки.

Независимо от изменения активности аргиназы, содержание мочевины в исследуемых долях оперированной печени как в условиях гипероксии, так и после нее превышало норму в среднем на 30 %, в отличие от

животных с РП без ГБО. При этом АВР по мочевине на 1-е, 4-е и 11-е сутки ПГП (3-й, 7-е и 14-е сутки после РП) оставалась отрицательной величиной, соответственно, -0,43 ± 0,07; -1,03 ± 0,28; -1,08 ± 0,18 (норма -0,83 ± 0,11 ммоль/л). У неоксигенированных животных после РП АВР по мочевине была недостоверной на протяжении всего периода наблюдений. Следовательно, ГБО не только устраняет нарушения мочевиновыдели-телъной функции печени, вызванные РП, но и создает условия для ее стимуляции в ПГП

Если у интактных крыс ПВР по мочевине была отрицательной и составляла —1,22 ± 0,38 моль/л, то на 3-й и 14-е сутки после РП она становилась положительной величиной (0,92 ± 0,23 и 0,64 ±0,18 соответственно), свидетельствуя о частотной ретенции «портальной» мочевины в оперированном органе. Применение ГБО после РП делало ее недостоверной в указанные сроки наблюдений. Следовательно, ГБО ослабляет частичную ретенцию «портальной» мочевины в оставшейся после резекции части печени. В первые сутки ПГП это имеет место вблизи очага механической деструкции ткани, на 11-е сутки ПГП — в средней неповрежденной доли печени. Увеличение концентрации мочевины обнаружено и в других тканях как после однократного, так и многократного действия ГБО в терапевтических режимах (В.Э. Малютин, 1993; Н.В. Яковлев, 2003; Я.В. Шепелева, 2004). Поэтому можно сделать вывод, что накопление мочевины оперированной печенью при действии ГБО является универсальной реакцией адаптации ее клеток к гипероксии, которое может осуществляться следующими путями: повышенное поступление с кровью, ретенция в ткани, повышенное образовать в аргиназной реакции.

Применение ГБО после РП выявило увеличение концентрации мочевины в желчи, которая на 1-е, 4-е и 11-е сутки ПГП составила соответственно 3,11 ± 0,1; 3,38 ± 0,28; 3,81 ± 0,26 (норма 2,78 + 0,13 ммоль/л). Следовательно, ГБО стимулирует выделение оперированной печенью мочевины как в кровоток, так и в желчевыводягцую систему.

Глутамин не только является обратимой формой связывания аммиака, но и транспортной формой глутамата, который, как известно (R. Hems et al., 1968), с трудом проникает через клеточную мембрану. В свою очередь, глутамат является незаменимой аминокислотой для регенерирующей ткани (Б.А. Антифьева, 1965; Т.С. Welbourn, 1980), принимает активное участие в реакциях переаминирования (А.Е. Браунштейн, 1980) и образовании глутатиона (Т.С. Welbourn, 1984). Поэтому его накопление в оперированной печени после ГБО следует рассматривать как проявление саногенети-ческого эффекта гипербарического кислорода.

Основой накопления глутамата гепатоцитами оперированной печени в условиях ГБО и ПГП является не только усиление образования данной аминокислоты в реакции дезамидирования глутамина, но и снижение его дезаминирования в реакции катализируемой ГДГ. При этом обнаружена способность ГБО усиливать и пролонгировать ингибирующее влияние РП

на активность ГДГ клеток печени. Аналогичное влияние ГБО оказывала на ГДГ гепатоцитов здоровых животных (П.Н. Савилов, В Н. Яковлев, 1995), тогда как ее применение у животных с гепатитом и его сочетанием с РП стимулировало сниженную активность фермента (Э.А. Кашуба, 1980; П.Н. Савилов, 1994) Исходя из этого, снижение активности ГДГ гепатоцитов при гипероксии и ПГП следует рассматривать как специфическую реакцию стимулированной к пролиферации здоровой печени на действие гипербарического кислорода. Одним из механизмов данного явления можно рассматривать конформационные изменения в молекуле фермента, инициируемые интермедиатами кислорода в условиях гипероксии и повышающие ее чувствительность к стероидным гормонам, концентрация которых в крови при ГБО-терапии повышается (Г.Г. Рогацкий с соавт., 1989). Взаимодействие последних с аргининовыми остатками молекулы ГДГ снижает, как известно (Н.Н. Клюева, 1979) сродство фермента к субстратам реагирования глутамату и а-кетоглутарату. В постгипероксическом периоде ингибитором активности ГДГ гепатоцитов, вероятно, является мочевина, накопление которой обнаружено в оперированной печени окси-генированных животных (рис. 1). Известна способность мочевины увеличивать К,„ для субстратов и коферментов ГДГ гепатоцитов (Р.Н. Yancey, G.H. Somero, 1980).

Таким образом, ГБО не только восстанавливает аммиакпоглотитель-ную, аммиакобезвреживающую функции печени, нарушенные при РП, но и регулирует содержание азотистых метаболитов в оставшейся после резекции части печени, создает условия для отсроченной стимуляции в ПГП образования гепатоцитами глутамина и мочевины и их активного выделения в кровоток.

Реакции обмена аммиака в органах желудочно-кишечного тракта и селезенке оперированных животных при гипероксии и в постгипероксическом периоде

С позиций общей патологии (Г.Н. Крыжановский, 2001) нарушение специализированных функций любого органа должно приводить к активации компенсаторно-приспособительных механизмов, направленных на устранение или ослабление возникающих при этом патологических изменений. Поэтому несомненный практический интерес представляет исследование влияния РП и ГБО на метаболизм аммиака в органах ЖКТ, поставляющих, как известно (W.H. Summerskil et.al., 1966), свободный аммиак в кровоток.

Исследования показали, что у оксигенированных животных с резекцией печени АПР по аммиаку на 1-е, 4-е и 11-е сутки ПГП (3-й, 7-е и 14-е сутки после РП) составила, соответственно, -0,101 ± 0,014; -0,196 ± 0,013 и -0,226 + 0,01 (норма -0,279 ± 0,01 ммоль /л). При этом концентрация аммиака в тканях их ЖКТ не только не увеличивалась, но и становилась ни-

же нормы (рис 4) У неоксигенированных животных АПР по аммиаку в указанные сроки после РП составила соответственно -0,124 ± 0,01; -0,306 ± 0,02; -0,245 ± 001 ммоль/л, что сопровождалось избирательным накоплением аммиака в тканях желудка и ДПК на 3-й сутки послеоперационного периода (рис. 4). Из этого можно сделать следующие выводы.

1-е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

--норма — — РП-*-РП+1

150 • \

\

\

100 ----V---

0 А-.-,-1-,-1—

1 2 3 4 5 6

11-е сутки после ГБО

(14-е сутки после РП) %

Рис. 4. Изменение содержания аммиака в крови, тканях ЖКТ и селезенки после резекции печени (РП) и гипербарической оксигенации (ГБО):

1 - артериальная кровь, 2 - желудок, 3 - ДПК, 4 - толстая кишка; 5 - селезенка; б - воротная вена

4-е сутки после ГБО (7-е сутки после РП)

% 200 -1

50 -

0 Н-1-1-1-1-1-1

1 2 3 4 5 6

Во-первых, ГБО и РП обладают синергизмом, ингибируя поступление аммиака из органов ЖКТв портальный кровоток.

Во-вторых, ГБО предотвращает патологическое накопление аммиака в тканях желудка и ДПК в раннем (3-й сутки) послеопераг(ионном периоде.

В-третьих, ГБО запускает механизмы, избирательно снижающие содержание аммиака в тканях желудка, ДПК и толстой кишки на 4-е и 11-е сутки ПГП.

Одним из «внепеченочных» механизмов, направленных на снижение концентрации аммиака в клетке, является образование глутамина. В 1-е сутки ПГП (3-й после РП) концентрации глутамина в тканях желудка, ДПК и толстой кишки превышали норму, соответственно, на 49, 73 и 50 % (рис. 5). АВР по глутамину становилась отрицательной величиной (-0,349 ± 0,07 ммоль/л), а содержание глутамина в крови воротной вены составляло (1,14 ± 0,025 ммоль/л). У неоксигенированных животных на 3-й сутки после РП обнаружено повышение концентрации глутамина в тканях ДПК и толстой кишки, соответственно, на 35 и 98 % по сравнению с нормой (рис. 5).

АВР по глутамину была на 38 % ниже нормы (0,170 ± 0,02 ммоль/л), а содержание глутамина в крови воротной вены составляло 0,739 ± 0,022 (норма - 0,545 ± 0,022 ммоль/л). Из этого следует, что в условиях гиперок-сии усиливается степень послеоперационной портальной гиперглутами-немии. В отличие от неоксигенированных животных это достигается стимуляцией образования глутамина в них с его активным выделением в кровоток.

Нашими исследованиями установлена способность гипербарического кислорода регулировать изменения метаболизма глутамина в тканях ЖКТ, развивающиеся в раннем послеоперационном периоде при РП. В частности, ограничивая стимулирующее влияние операции на накопление глутамина тканью толстого кишечника, гипербарический кислород стимулирует данный процесс в ткани желудка и усиливает его в ткани ДПК, Применение ГБО предотвращает формирование портальной гипоглутаминемии в позднем (14-е сутки) послеоперационном периоде (рис. 5). С одной стороны, это достигается снижением потребления тканями ЖКТ «артериального» глутамина, с другой, активацией образования глутамина в исследуемых тканях пищеварительного тракта.

Глутамин принимает активное участие в образовании глутатиона клетками щеточной каемки кишечника (J.W. Porteons, 1980). Это имеет важное значение при активации глутатионтрансферазы, наблюдаемой после РП (С. Carnaval et al., 1993). Важная роль глутамина заключается в обеспечении физиологической функции слизистой ЖКТ (3. Заадек, 2003) и находящихся в его ткани клеток иммунной системы (Р.С. Calder, 1994). Поэтому обнаруженные изменения содержания глутамина в тканях ЖКТ после сочетания РП и ГБО позволяют говорить об увеличении саногенети-ческого потенциала оперированных животных.

1-е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

4-е сутки после ГБО (7-е сутки после РП)

300 250 200 150 100 50 0

•-порча --■ — РП

»-РГ1+ГБО

%

-1-1-1-1-1-1

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6

350 300 Н 250 200 150 100 -50 -0

11-е сутки после ГБО

(14-е сутки после РП) %

-1-1-1-1-1-1

1 2 3 4 5 6

Рис. 5. Изменение содержания глутамина в крови, тканях ЖКТ и селезенки после резекции печени (РП) и гипербарической оксигенации (ГБО):

1 - артериальная кровь; 2 - желудок; 3 - ДПК;

4 — толстая кишка, 5 - селезенка; б — воротная вена

Стимуляция гипербарическим кислородом мочевиновыделительной функции оперированной печени являлась одной из ведущих причин увеличения концентрации мочевины в крови. На' 1-е, 4-е и 11-е сутки ПГП ее величина в артериальной крови составила, соответственно, 5,78 ± 0,22; 4,01 ± 0,13, 3,84 ± 0,15 ммоль/л (норма 3,41 ± 0,12). Это, оказалось, детер-

минирует увеличение концентрации мочевины в крови воротной вены, одновременно ослабляя, вызываемое РП, поступление мочевины из тканей ЖКТ в кровоток В результате содержание мочевины в крови воротной вены превышало норму (2,7 ±0,13 ммоль/л) в указанные сроки, соответственно, на 111, 40 и 67 % (рис. 6). Вместе с тем на 11-е сутки ПГП (14-е сутки после РП) выявлена активация поступления мочевины из органов ЖКТ в портальный кровоток, несмотря на сохранение к этому сроку повышенного содержания метаболита в артериальной крови.

1-е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

4-е сутки после ГБО (7-е сутки после РП)

-о-норма — * — РП

-РП+ГБО

11-е сутки после ГБО (14-е сутки после РП)

1

Рис. 6. Изменение содержания мочевины (%) в тканях ЖКТ, крови и желчи после резекции печени (РП) и гипербарической оксигенации (ГБО):

1 - артериальная кровь; 2 - желудок: 3 - желчь; 4 - ДПК; 5 - толстая кишка, 6 - селезенка; 7 - кровь воротной вены

Примечательно, что гипербарический кислород, не влияя на накопление мочевины тканями ДПК и толстого кишечника в раннем (3-й сутки) послеоперационном периоде, создавал условия для сохранения ее повышенного содержания в них к 11-м суткам ПГП. С учетом увеличения концентрации мочевины в желчи оксигенированных крыс (рис. 6) это позволяет говорить об активации печеночно-кишечного кругооборота мочевины в организме при увеличении ее концентрации в артериальной крови.

Мочевина не только является эндогенным антиоксидантом (З.С. Гер-шенович с соавт., 1970), но и, взаимодействуя с гепарином, увеличивает антикоагуляционные свойства последнего (Б.А. Кудрявцев, Л.А. Ляпина, 1975). Последнее можно рассматривать как одну из причин улучшения реологических свойств при ГБО больного организма (О.А. Исаченкова, 1996). Это имеет важное значение для кровотока в органах портальной системы, нарушаемого при РП (1 игщуагу et а!., 1968) . Исходя из этого, сохранение повышенного содержания мочевины в органах портальной системы после прекращения гипероксического воздействия на организм указывает на увеличение антиоксид типа ой защиты оперированного организма.

Особый интерес вызывает исследование изменения в спленоцитах оперированных животных, поскольку селезенка непременно вовлекается в адаптивные процессы организма при РП (А.Г. Бабаева, 1976; И.Ф. Колпа-щикова, 1982; Р. БЫегп, 2005). Отсутствие изменений содержания аммиака в спленоцитах оперированных крыс, получивших ГБО (рис. 4), на фоне снижения его концентрации в артериальной и портальной крови указывает на активацию в них процессов аммониогенеза, поддерживающих концентрацию аммиака в пределах нормы. Например, в результате усиления де-замидирования глутамина, поступающего в спленоциты из крови, последнее можно рассматривать как одну из причин устранения в условиях гипе-роксии «глутаминового» дефицита в спленоцитах, развивающегося после РП (рис. 5). Не исключается и стимуляция образования глутамина сплено-цитами в позднем постгипроксическом периоде. При этом концентрация глутамина в селезенке оксигенированных крыс с РП на 3-й,7-е и 14-е сутки послеоперационного периода составила, соответственно, 1,85 ± 0,13; 2,73 ± 0,2 и 2,32 ± 0,26 (норма 1,67 ± 0,12 ммоль/ кг влажной ткани). У неоксигенированных животных с РП в указанные сроки наблюдений содержание глутамина в спленоцитах составило, соответственно, 1,05 ± 0,09; 1,48 ± 0,3 и 1,38 ± 0,16. Учитывая важную роль глутамина в функционировании клеток иммунной системы (3. Заадек, 2003), накопление глутамина спленоцитами оперированных крыс в ПГП, как и устранение в них «глутаминового» дефицита при гипероксии следует рассматривать как одно из проявлений саногенетического эффекта ГБО.

Патологические реакции азотистого метаболизма в органах портальной системы оперированных крыс при РП и ее сочетании с ГБО

Патологические реакции Сутки после ГБО (РП)

1(3) 4(7) 11(14)

Поступление аммиака из портальной системы в центральный кровоток И+) -(+) -(+)

Гипераммониемия артериальная -(+)

Накопление аммиака в ткани печени

Снижение концентраций глутамина и мочевины в печени

Снижение образования глутамина в печени

Снижение активности ГСазы в печени

Снижение глутаминовыделителыгой функции печени

Нарушение глутаминозависимого пути синтеза мочевины -М

Снижение мочевиновыделительной функции печени

Патологическое накопление аммиака в тканях ДПК, толстой кишки -В

«Глутаминовый» дефицит в спленоцитах

Усиление портальной гипераммониемии -В -В

Портальная гипоглутаминемия

«Глутаминовый» дефицит в тканях ДПК и толстой кишки -В

Примечание. «+» - развитие реакции, «-» - отсутствие реакции, <ф> и «|» - соответственно усиление и ослабление реакции.

Компенсаторно-приспособительные реакции азотистого метаболизма в органах портальной системы крыс при РП и ее сочетании с ГБО

Компенсаторно-приспособительные реакции Сутки после ГБО (РП)

1(3) 4(7) 11(14)

Стимуляция активности ГСазы в печени +(+) ТВ +(-)

Стимуляция активности ФЗГ в печени Т(+) тш -(-)

Угнетение активности ГДГ в печени Т(+) +(+) Т(+)

Увеличение активности аргиназы в печени +(-) +(+)

Накопление глутамата в печени

Ретенция мочевины в печени +(+)

Накопление глутамина и мочевины в печени + (-)

Артериальная гиперглутаминемия +(+) +(+) Т(+)

Ретенция аммиака в тканях ЖКТ Т(+) +(-)

Ингибирование аммониогенеза в тканях желудка, ДПК и селезенки +(-) + (-)

Увеличение потребления «артериального» глутамина тканями ЖКТ -(-) Т(+)

Увеличение образования глутамина органами ЖКТ + (+) Т(-)

Накопление глутамина в ткани желудка +(-) -в +(-)

Накопление глутамина в ткани ДПК Т(+) !(+) Т (-)

Накопление глутамина в ткани толстой кишки 1В Т(+) ТВ

Увеличение концентрации мочевины в артериальной крови +(-) +(-) +в

Выделение мочевины тканями ЖКТ в кровь Н+) Т(+) Т(+)

Накопление мочевины тканями ЖКТ + (+) +(+)

Активация печеночно-кишечного кругооборота мочевины + в +в

Увеличение концентрации глутамина в ткани селезенки +(-) +(+) +в

Увеличение концентрации мочевины в ткани селезенки -в + в

Примечание «+» - развитие реакции, «—» - отсутствие реакции, «|» и «|» - соответственно усиление и ослабление реакции

Обращает на себя внимание тот факт, что, несмотря на увеличение концентрации мочевины в артериальной крови на 1-е и 4-е сутки ПГП, ее содержание в спленоцитах остается в пределах нормы (рис. 6). Если учесть, что поступление мочевины в ткани осуществляется путем диффузии (A.A. Кричевская с соавт., 1980), то полученные результаты позволяют говорить об избирательном снижении проницаемости гистогематического барьера спленоцитов для мочевины у оперированных крыс подвергнутых действию ГБО. Отчасти это подтверждает установленную ранее (С.Н. Ефуни с соавт., 1985) способность гипербарического кислорода изменять диффузию веществ через клеточную мембрану в результате ее структурных перестроек в ответ на действие гипероксии.

Проведенные исследования обмена аммиака в органах портальной системы при сочетанном применении РП и ГБО подтверждают положение о том, что метаболические механизмы действия гипербарического кислорода на организм характеризуются широким спектром биологических реакций, протекающих с различной интенсивностью и направленностью (А.Н. Леонов, 1969, 1980, 2003). При этом гипербарический кислород не только устраняет патологические реакции обмена аммиака, формирующиеся в органах портальной системы и организме в целом после РП, но и препятствует их возникновению в поздние сроки постгипероксического периода (табл. 1). Анализ полученных результатов позволяет говорить о гипербарическом кислороде и как о регуляторе компенсаторно-приспособительных реакций обмена аммиака, запускаемых в организме при РП (табл. 2). В сочетании с устранением ведущих звеньев патогенеза эндогенной аммиачной интоксикации это приводит к увеличению саногенетиче-ского потенциала оперированных животных в постгипероксическом периоде.

Гипероксический саногенез нарушения фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов при резекции печени

Если обезвреживание аммиака в печени происходит в гепатоцитах, то элиминация из крови микробов осуществляется печеночными макрофагами (клетками Купфера). В то же время кровь сама обладает бактерицидными свойствами благодаря наличию в ней гуморальных факторов (лизо-цимы, белки системы комплемента, нормальные антитела, ß-лизины и др.) и клеточных элементов (нейтрофилы, моноциты) естественной резистентности организма (О.В. Бухарин, В.Д. Васильев, 1974, 1977; А.Е. Вершиго-ра, 1980). Поэтому возникает вопрос о возможном влиянии печени на эти компоненты противоинфекционной защиты организма, тем более, что установлено участие сосудистого эндотелия в регуляции иммунных реакций организма (И С. Фрейдлин, 2001).

Проведенные исследования показали (табл. 3), что ФЧ к Е. coli и S. аиг. у нейтрофилов и моноцитов, содержащихся в крови печеночных вен, достоверно превышали аналогичные показатели этих клеток в артериальной и портальной крови. ФИ оставался без изменений. Это дает основание говорить о способности печени обогащать кровь нейтрофилами и моноцитами, активнофагоцитирующилш Грам (+) и Грам (-) микробы. Рассматривая механизм данного явления, следует обратить внимание на существование в крови двух пулов фагоцитов, который условно можно разделить на «активные» и «неактивные» (Е.А. Азова, 1986; Г.И. Чапиа-швили, 2003). Отсутствие изменений ФИ при увеличении ФЧ исследуемых клеток в крови печеночных вен позволяет говорить о том, что увеличение печенью количества активнофагоцитирующих нейтрофилов и моноцитов достигается не экспрессией их рецепторов на мембранах, а обогащением неактивных клеток рецепторами «de novo». В пользу такого предположения указывает способность макрофагов инкорпорировать на всей поверхности синтезируемый ими белок Сц, который может выступать в роли Fc-рецептора (К. Yagawa et. al., 1979). В свою очередь, нейтрофилы и моноциты поглощают микробы после взаимодействия последних с Fe- и Сзь-рецепторами мембран фагоцитов.

Таблица 3

Показатели фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов крови интактных животных (М ± т)

Микроорганизмы Кровь

Артериальная Портальная Печеночных вен

Нейтрофилы

S aureus ФЧ% 37,1 ±3,9 41,0 ±4,19 59,6 ± 4,7ат

ФИ 5,06 ± 0,5 5,03 ± 0,37 5,7 ± 0,25

Е coli ФЧ% 33,3 ±2,1 31,3 ±2,54 50,0 ± 2,57АТ

ФИ 5,27 ± 0,25 5,64 ± 1,59 5,27 ± 0,3

Моноциты

S. aureus ФЧ% 27,4 ± 1,35 28,6 ± 1,9 36,2 ±2,75

ФИ 2,86 ± 0,25 3,17 ± 0,39 2,97 ±0,21

Е coli ФЧ% 28,7 ± 2,24 30,3 ± 2,39 40,0 ± 2,63 АТ

ФИ 3,19 ± 0,15 4,31 ±0,43 L 3,64 ± 0,25

Примечание: «А» и «Т» (р < 0,05) - достоверность различий по отношению к аналогичному показателю артериальной и портальной крови соответственно, ФЧ - фагоцитарное число, ФИ - фагоцитарный индекс

Применение ГБО после РП обнаружило увеличение в крови печеночных вен на 1-е сутки ПГП ФЧн к Е. coli с 26,8 ± 2,7 до 35,8 ± 2,28 %, ФЧн к S. аиг. с 29,0 ± 3,25 до 44,0 ± 2,32 %, ФЧм к Е. coli увеличивалось с 27,8 ± 2,71 до нормы (рис. 7). ФЧм к S. аиг. также нормализовалось. Из этого следует, что в условиях гипероксии ограничивается ингибирующее влияние РП на фагог^итоз стимулирующую способность печени. Можно справедливо полагать, что гипербарический кислород устраняет вызываемые операцией нарушения способности непаренхиматозных клеток печени увеличивать в крови количество нейтрофилов и моноцитов, активнофаго-цитирующих данные микробы.

На 11-е сутки ПГП (14-е сутки после РП) наблюдалось увеличение ФЧн к S. аиг. в портальной крови и крови печеночных вен, соответственно, на 31 и 22 % по сравнению с нормой (рис. 7). При этом его величина в крови печеночных вен достоверно превышала аналогичный показатель в артериальной и портальной крови, как и ФЧн к Е. coli. В отличие от этого у моноцитов достоверное увеличение ФЧ к Е. coli и S. аиг по сравнению с нормой отмечено только в крови печеночных вен, соответственно, на 35 и 28 % (рис. 7). Однако, как и у нейтрофилов, по сравнению с аналогичным показателем артериальной и портальной крови эти величины также оставались повышенными. У неоксигенированных крыс на 14-е сутки после РП ФЧ нейтрофилов и моноцитов в крови печеночных вен к исследуемым микробам оставались достоверно ниже по сравнению с таковыми в артериальной и портальной крови. Следовательно, в условиях ГБО запускаются механизмы, которые избирательно детерминируют: а) отсроченное усиление способности печени активировать фагоцитоз моноцитами Е coli и S. аиг:, б) отсроченное усиление способности печени активировать фагоцитоз нейтрофшами S. аиг. В основе такого эффекта ГБО следует рассматривать запуск генетических механизмов, обуславливающих формирование «гипероксического следа» как в клетках оперированной печени, так и в нейтрофилах и моноцитах, определяющего изменение их метаболизма, а, следовательно, и функциональной активности.

Вместе с тем, в 1-е сутки ПГП обнаружено снижение ФИн к Е. coli в артериальной крови и крови печеночных вен, соответственно, на 39 и 28 %, тогда как к 5. аиг он увеличивался в артериальной, портальной крови и крови печеночных вен, соответственно, на 40, 57 и 40 % (рис. 8). При этом снижается ФИн к Е. coli в артериальной крови и крови печеночных вен, а ФИм к Е. coli снижается в артериальной и портальной крови (рис. 8). К 11-м суткам ПГП ФИн к исследуемым микробам нормализуется во всех сосудах, ФИм избирательно увеличивается к S. аиг. в артериальной крови на 32 %. Следовательно, гипербарический кислород, примененный после РП, избирательно регулирует интенсивность поглощения нейтрофилами Грам (—) и Грам (+) микробов.

1 -е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

4-е сутки после ГБО (11-е сутки после РП)

-о-норма

-*-РП+ГБО

РП

10-

11-е сутки после ГБО (14-е сутки после РП)

Рис. 7. Изменение ФЧ нейтрофнлов и моноцитов в крови после резекции печени (РП) и гипербарической оксигеиации (ГБО). Артериальная кровь: 1 - ФЧня„, 2 - ФЧнсо/,; 3 - ФЧм,,,,,.; 4 - ФЧм со/,. Кровь воротной вены: 5 - ФЧня„г; 5 - ФЧнет/,; 7 - ФЧм„„„ 8 - ФЧм со/,.

Кровь печеночных вен: Р-ФЧн„„г; /0-ФЧнс,

- ФЧм,,

Известно, что Fc-рецепторы представляют собой фосфолипопротеи-ды, содержащие SH-группы (K.V. Welle, 1975). В свою очередь гипербарический кислород не только способен регулировать число свободных сульфгидрильных групп в белковой молекуле (В.А. Барсуков, 1969), но и предотвращать потерю серосодержащих белков клеточными элементами при воспалении (Ю.В. Холодков, 1972).

1-е сутки после ГБО (3-й сутки после РП)

4-е сутки после ГБО (11-е сутки после РП)

■О-норма — -в — РП

-РШТБО

11-е сутки после ГБО (14-е сутки после РП)

1

Рис. 8. Изменение ФИ нейтрофилов и моноцитов в крови после резекции печени (РП) и гипербарической оксигенации (ГБО). Артериальная кровь: 1 - ФИнш,г; 2 - ФИнот/(; 3 - ФИмя„г; 4 - ФИмсоЛ. Кровь воротной вены: 5 - ФИн,,,,,, 6 — ФИнсоЛ; 7- ФИма„г; 8 - ФИм сЫ,. Кровь печеночных вен: 9 - ФИнаиг; 10- ФИнсо/,; 11 - ФИма„г, 12 - ФИмсо/,

В целом характер изменений реакций фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов при РП и ее сочетании с ГБО представлен в табл. 4.

Реакции фагоцитарной активности нейтрофнлов и моноцитов крыс при резекции печени и ГБО

Патологические реакции Сутки после ГБО (РП)

1(3) 4(7) 11(14)

Снижение количества нейтрофнлов, активно-фагоцитирующих Е. coli и S. аиг. 209 в крови печеночных вен 1(+)

Снижение количества моноцитов, активнофа-гоцитирующих Е. coli и S. аиг. 209 в крови печеночных вен -(+)

Снижение интенсивности поглощения ней-трофилами Е. coli в крови воротной и печеночных вен

Снижение интенсивности поглощения моноцитами Е. coli в крови печеночных вен -(+)

Компенсаторно-приспособительные реакции

Увеличение в артериальной крови содержания нейтрофнлов, активнофагоцитирующих S. аиг. 209 и Е. coli

Увеличение интенсивности поглощения ней-трофилами S. аиг. 209 в крови воротной и печеночных вен + (-) + (-) + (-)

Увеличение в артериальной крови содержания моноцитов, активнофагоцитирующих Е. coli + (-) + (-)

Задержка в оперированной печени нейтрофнлов и моноцитов, активнофагоцитирующих S аиг. 209 и Е. coli

Примечание. «+» — развитие реакции, «-» - отсутствие реакции, «|» и «|» - соответственно усиление и ослабление реакции

Имеются убедительные данные о способности ГБО (3 ата, 1 сеанс, 50 мин), через конформационные изменения, регулировать рецепторный аппарат иммунокомпетентных клеток как здорового, так и больного организма (С.Я. Дьячкова, 1996). Доказана и способность гипербарического кислорода изменять чувствительность адренорецепторов сосудов и сердца к действию фармакологических препаратов (K.M. Резников, 1983; A.B. Филатов, 1986). Из этого можно предположить, что в условиях гипе-роксии происходят такие конформационные изменения рецепторов фаго-

цитов, которые повышают их сродство к стафилококку, но снижают к кишечной палочке. Следует обратить внимание, что изменение условий микроокружения нейтрофилов, например при воспалении, не только приводит к экспрессии на них рецепторов иммунокомпетентных клеток (Г.В. Поря-дин, Ж С. Салмаси, 2004), но и проявлению свойств, не свойственных им в обычных условиях, например, способность презентировать на своей поверхности антигены (И.В. Нестерова с соавт., 2005).

Восстановление под влиянием ГБО способности печени увеличивать в крови количество нейтрофилов и моноцитов, активнофагоцитирующих микробы, нарушенной при РП, устраняет необходимость активации «вне-печеночных» механизмов компенсации этих нарушений. В частности, устраняется характерная для неоксигенированных животных задержка в оперированной печени нейтрофилов и моноцитов, активнофагоцитирующих Грам (-) и Грам (+) микробы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных исследований и их анализ показывают, что ГБО в нетоксическом режиме у животных с РП формирует ряд биологических эффектов, лежащих в основе гипероксического саногенеза оперированного организма. Одним из них является стимулирование аммиакобез-вреживающей функции печени. Сутью данного эффекта является активация в гипероксических условиях глутаминзависимого пути синтеза мочевины (необратимая форма связывания аммиака) в оперированной печени при одновременном восстановлении, нарушенного РП, образования гепа-тоцитами глутамина (обратимая форма связывания аммиака). В результате устраняется накопление аммиака в гепатоцитах и ограничивается его поступление из портальной системы в центральный кровоток. Тем самым предотвращается формирование послеоперационной артериальной гипе-раммониемии, являющейся одним из основных симптомов эндогенной аммиачной интоксикации.

К биологическим эффектам ГБО следует отнести и гипероксическую регуляцию метаболизма глутамата в оперированной печени. В ее основе лежит способность гипербарического кислорода изменять, таким образом, реакцию ГДГ и ФЗГ гепатоцитов на РП, что приводит к накоплению ими глутамата, принимающего активное участие во многих сопряженных метаболических реакциях гепатоцитов.

В ходе исследования обнаружена как различная реакция на ГБО аргиназы, глутаминсинтетазы и ФЗГ гепатоцитов поврежденной и неповрежденной долей оперированной печени, так и зависимость изменения их активности при действии ГБО от особенностей внутридольковой компар-тментализации данных энзимов. Тем самым подтверждается сформулированный А.Н. Леоновым закон- «Кислород под повышенным давлением

способен выступать в роли как стимулятора, так и ингибитора биологических процессов в зависимости от метаболической активности клеток организма» (А.Н. Леонов, 1980).

Другим биологическим эффектом гипероксии является гипероксиче-ская регуляция «впепеченочных» реакций азотистого метаболизма оперированных крыс. Прежде всего, это способность гипербарического кислорода регулировать компенсаторно-приспособительные реакции обмена аммиака. Во-первых, гипербарический кислород усиливает, вызываемую РП, частичную ретенцию аммиака в органах ЖКТ, но при этом предотвращает его накопление в их тканях. Во-вторых, он избирательно стимулирует образование глутамина клетками ЖКТ и его выделение в кровоток. В-третьих, гипербарический кислород, повышая концентрацию мочевины в артериальной крови, ограничивает ее выделение из органов ЖКТ в кровь, не влияя на ее содержание в их тканях. В-четвертых, гипербарический кислород устраняет дефицит глутамина в спленоцитах, возникающий в ответ на РП, ограничивая поступление мочевины в них из крови.

Как следует из полученных результатов, в адаптацию к гипероксии у животных с РП вовлекается и клеточное звено естественной резистентности. С учетом обнаруженных ранее изменений показателей ее гуморального звена при сочетанном действии РП и ГБО (П.Н. Савилов и др., 2001, 2002, 2003) это позволяет говорить об иммунобиологическом эффекте гипербарического кислорода при РП. Одним из его проявлений можно считать уменьшение в гипероксических условиях, вызываемых операцией, нарушений фагоцитозстимулирующей функции печени, избирательную регуляцию интенсивности поглощения нейтрофилами крови воротной вены стафилококка и кишечной палочки.

Одним из характерных эффектов ГБО является и эффект гиперокси-ческого последействия. При этом совокупность функционально-метаболических изменений реакций обмена аммиака в органах портальной системы, фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов, выявленных у оксигенированных крыс с РП в постгипероксическом периоде, позволяет говорить о формировании такого биологического явления, как постгипе-роксическое состояние. В данном случае оно проявляется устранением патологических и сочетанием компенсаторно-приспособительных реакций обмена аммиака: а) запускаемых в организме РП, но регулируемых ГБО; б) запускаемых только действием ГБО. В частности, активируя в постгипероксическом периоде механизмы, регулирующие накопление гепатоци-тами эндогенного антиоксиданта мочевины, организм, вероятно, создает тем самым условия для функционирования специализированных функций печени на случай формирования постгипероксической гипоксии Ее развитие обнаружено при сочетании ГБО с РП у здоровых животных и животных с хроническим гепатитом (П.Н. Савилов, 1995, 2001).

Вовлечение системы естественной резистентности оперированных животных в формирование постгипероксического состояния проявляется, прежде всего, усилением стимулирующего влияния оперированной печени на фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов. Оно сочетается с запуском механизмов, регулирующих перераспределение между кровью и тканями клеток, максимально поглощающих микробы. Анализ исследуемых показателей позволяет разделить постгипероксический период на ранний и поздний. (В наших опытах это соответственно 1-е сутки и 4-е -11-е сутки после окончания курса ГБО). Каждый из этих периодов характеризуется совокупностью сопряженных функционально-метаболических и, вероятно, морфогенетических реакций, направленных на предупреждение в данном случае реставрации эндогенной аммиачной интоксикации, снижения антимикробной защиты организма, повышение его устойчивости к повторному действию патогенного агента. При этом имеют место как общие для обоих периодов метаболические процессы (например, задержка аммиака в тканях ЖКТ или увеличение образования глутамина), так и «специфические» для каждого из них (например, активация дезамидирова-ния глутамина гепатоцитами в раннем и нормализация данной реакции в позднем сроке после ГБО).

Полученные результаты позволяют говорить о гипербарическом кислороде, как о метаболическом регуляторе тех процессов, которые возникают в организме в ответ на операционную агрессию, в данном случае РП. С позиций дизрегуляторной патологии (Г.Н. Крыжановский, 2004) и учения о гипероксическом саногенезе (А.Н. Доенов, 1969, 2006), представленные в данной работе результаты показывают, что кислород под повышенным давлением устраняет нарушения аммиакобезвреживающей и фагоци-тозстимулируюшей функций печени, вызванные РП. Одновременно ГБО регулирует формирование компенсаторно-приспособительных реакций, возникающих в ответ на повреждение печени, увеличивая саногенетиче-ский потенциал оперированного организма.

ВЫВОДЫ

1. Резекция печени (15 - 20 % массы органа) нарушает основные пути связывания аммиака в гепатоцитах (образование глутамина и синтез мочевины), стимулирует в них аммониогенез. В результате концентрации аммиака увеличиваются на 22 - 78 % в оперированном органе и на 71 -82 % в оттекающей от него крови, способствуя формированию послеоперационной артериальной гипераммониемии, сохраняющейся к 14-м суткам послеоперационного периода.

2. Компенсаторно-приспособительные реакции обмена аммиака, активируемые в органах портальной системы после резекции печени, не предотвращают патологического накопления аммиака, снижения концентра-

ции глутамина и мочевины в оперированной печени и оттекающей от нее крови. Одновременно развиваются патологические реакции в тканях желудочно-кишечного тракта и селезенке.

3. Снижение на 45 - 53 % фагоцитозстимулирующей функции оперированной печени сохраняется к 14-м суткам послеоперационного периода, сопровождается задержкой в оперированном органе нейтрофилов и моноцитов, активнофагоцитирующих S. aureus и Е coli, ингибированием интенсивности поглощения этими клетками микроорганизмов.

4. Гипербарическая оксигенация (3 ата, 50 мин, 1 сеанс в сутки), примененная трехкратно после резекции печени, активирует глутаминоза-висимый путь синтеза мочевины, восстанавливает образование гепатоци-тами глутамина, стимулирует увеличение на 43 % концентрации в оперированной печени глутамата, выделение из нее в кровь глутамина и мочевины, предотвращает формирование послеоперационной артериальной гипераммониемии.

5. В условиях гипероксии снижается аммиачная нагрузка на оперированную печень, предотвращается патологическое накопление аммиака тканями желудочно-кишечного тракта, усиливается образование в них глутамина, ограничивается, вызываемое резекцией печени, поступление мочевины из них в кровь, устраняется дефицит глутамина в селезенке, усиливается степень послеоперационной портальной гиперглутаминемии.

6. Последействие гипероксического воздействия на оперированную печень характеризуется отсроченной стимуляцией глутаминобразователь-ной функции гепатоцитов в результате увеличения на 50 - 80 % активности глутаминсинтетазы, нормализацией глутаминзависимого пути синтеза мочевины, накоплением в оперированной печени глутамата, глутамина и мочевины, снижением концентрации аммиака в ней и крови печеночных вен, повышенным поступлением глутамина и мочевины из печени в кровь.

7. Последействие гипероксического воздействия на компенсаторно-приспособительные реакции органов портальной системы оперированных крыс характеризуется сохранением частичной ретенции аммиака в тканях желудочно-кишечного тракта к 11-м суткам постгипероксического периода, стимуляцией потребления ими «артериального» глутамина без развития портальной гипоглутаминемии, активацией печеночно-кишечного кругооборота мочевины, снижением концентрации аммиака и увеличением содержания глутамина в спленоцитах.

8. Гипербарическая оксигенация устраняет нарушение способности оперированной печени обогащать кровь нейтрофилами и моноцитами, ак-тивнофагоцитирующими S.aureus и Е. coli. ГБО создает условия для ее отсроченной стимуляции к 11-м суткам постгипероксического периода, избирательно влияет на интенсивность поглощения нейтрофилами и моноцитами микробов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Формирование послеоперационной артериальной гипераммоние-мии и патологическое накопление аммиака в печени при ее резекции, как и его ретенцию в органах ЖКТ, необходимо учитывать при планировании парентерального питания в послеоперационном периоде при резекции печени у больных и живых доноров при родственной трансплантации части печени.

2. Нарушение участия печени в регуляции фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов в отношении к S. aureus и Е. coli при резекции печени диктует необходимость назначения в послеоперационном периоде препаратов, стимулирующих клеточное звено естественной резистентности.

3. Результаты экспериментальных исследований позволяют рекомендовать применение гипербарической оксигенации (3 ата, 50 мин, 1 сеанс в сутки, трехкратно) для предупреждения развития эндогенной аммиачной интоксикации и снижения антимикробной защиты организма в послеоперационном периоде при резекции печени.

4. Формирование постгипероксического состояния после сочетанно-го применения резекции печени и ГБО следует учитывать при дополнительном назначении в послеоперационном периоде лекарственных средств или лечебных манипуляций, направленных на послеоперационную реабилитацию оперированных больных.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Савилов, П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на реакции азотистого метаболизма в печени после частичной гепатэктомии / П.Н. Савилов // Формы и механизмы процессов адаптации в норме и патологии : сб. науч. тр. ВГМИ. - Воронеж, 1987. - С. 72 - 76.

2. Савилов, П.Н. Синтез глутамина в регенерирующей печени крысы / П.Н. Савилов // Актуальные проблемы медицины: сб. науч. тр ВГМИ. - Воронеж, 1993. - С. 194 - 196.

3. Савилов, П.Н. Коррекция гипербарическим кислородом нарушения метаболизма глутамина в регенерирующей печени / П.Н Савилов // Новое в диагностике и лечении заболеваний: сб. науч. тр. молодых ученых и студентов. - Воронеж, 1994. — С. 5 - 6.

4. Савилов, П.Н. Патогенетические аспекты краевой резекции печени / П.Н. Савилов // Экстренная и реконструктивная хирургия при заболеваниях печени и желчевыводящих путей : материалы науч -практ. конф. -Воронеж : ВГУ, 1995 -С. 61-63.

5. Савилов, П.Н. Азотистый метаболизм в поврежденной и интакт-ной долях и оперированной печени при ее операционной травме / П.Н. Савилов // Вопросы травматологии и ортопедии : сб. тр. ВГМА. -Воронеж, 1995.-С. 157- 159.

6. Савилов, П.Н. Регуляция гипербарическим кислородом активности глутаминсинтетазы в регенерирующей печени / П.Н. Савилов // Проблемы гипербарической медицины и физиологии: материалы докл. 10-й Всерос. конф., Санкт-Петербург, 1995 // Гипербарическая физиология и медицина. - 1995. - № 3. - С. 22.

7. Савилов, П.Н. Регуляция гипербарическим кислородом активности глутаминсинтетазы в нормальной и патологически измененной печени после ее резекции / П.Н. Савилов // Гипербарическая физиология и медицина. - 1996. -№ 1.-С. 1 -6.

8. Савилов, П.Н. Некоторые механизмы гипербарической кислородной терапии нарушений аммиакдетоксикационной функции гепатоцитов при оперативном вмешательстве / П.Н. Савилов // Реаниматология на рубеже XXI века: материалы Междунар. симпозиума. - М., 1996. -С. 218-220.

9. Савилов, П.Н. Особенности реакции аргиназы гепатоцитов регенерирующей печени на гипербарическую оксигенацию / П.Н. Савилов // Клинические проблемы гипербарической медицины: материалы докл. 11 Всерос. конф., Москва, 1996 // Гипербарическая физиология и медицина. — 1996,-№4.-С. 25.

10. Савилов, П.Н. Саногенетические пути гипербарической кислородной терапии при резекции печени / П.Н. Савилов // Материалы 1-го Всерос. конгресса по патофизиологии. - М., 1996 - С. 137.

11. Савилов, П.Н. Саногенетические аспекты гипербарической окси-генации при нарушении аммиакобезвреживающей функции оперированной печени / П.Н. Савилов // Рос. журнал гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. - 1996. - Т. 6, № 4. - С. 193 - 194.

12. Савилов, П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на аммиа-кобезвреживающую функцию печени после ее резекции / П.Н. Савилов // Средства и способы диагностики лечения важнейших заболеваний: сб. науч. тр. ВГМА. - Воронеж, 1996. - С. 65 - 66.

13. Савилов, П.Н. Саногенетические принципы гипербарической кислородной терапии нарушения обезвреживания аммиака в стимулированной к пролиферации печени / П.Н. Савилов // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 1996. - Т. 4, № 1 - 4. - С. 34 - 44.

14. Савилов, П.Н. Гипербарическая кислородная терапия нарушения обезвреживания аммиака в оперированной печени / П.Н Савилов // Анестезиология и реаниматология. - 1996. - № 5. - С. 64 - 67

15.Савилов, П.H. Глутаминсинтетическая функция оперированной печени в механизмах адаптации к гипербарической оксигенации / П.Н. Савилов // Гипербарическая физиология и медицина. - 1997. - № 1. -С. 22-29.

16. Савилов, Г1.Н. (Savilov P.N.). Ammonia desintoxication in liver and brain under hyperbaric oxigenation / P.N. Savilov, V.N. Yakovlev, V.A. Vor-novsky // High Pressure biology and medicine. In: Univ. of Rochester Press. USA, N.Y., 1997. - P. 320 - 325.

17. Савилов, П.Н. Особенности дезамидирования глутамина в нормальной и стимулированной к пролиферации печени при гипероксии / П.Н. Савилов // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 1998. — Т. 6, № 1 -2. - С. 13-22.

18. Савилов, П.Н. Кругооборот мочевины в желудочно-кишечном тракте после краевой резекции печени в эксперименте / П.Н. Савилов // Острый и хронический панкреатит. Перитонит : сб. науч. тр. - Воронеж, 1998.-С. 143-144.

19. Савилов, П.Н. Реакции обезвреживания аммиака в головном мозге и печени в механизмах действия гипербарической оксигенации при критических состояниях организма / П.Н. Савилов, В.Н. Яковлев, В.Э. Малютин // Материалы 6-го Всерос. съезда анестезиологов и реаниматологов. - М., 1998.-С. 219.

20. Савилов, П.Н. Реакция аммиакдетоксикационной системы здорового организма на гипербарическую оксигенацию (ГБО) / П.Н. Савилов,

B.Н. Яковлев, В.Э. Малютин // Материалы XVII съезда физиологов России. - Ростов н/Д, 1998. - С. 354 - 355.

21. Савилов, П.Н. Особенность аргиназной активности гепатоцитов нормальной и пролиферирующей печени при гипероксии и в постгиперок-сическом периоде / П.Н. Савилов // Гипербарическая физиология и медицина. - 1999. -№ 3. - С. 4 - 12.

22. Савилов, П.Н. К вопросу об образовании глутамина в печени после частичной гепатэктомии / П.Н. Савилов // История и достижения воронежской хирургии : материалы юбил. науч.-практ. конф. - Воронеж, 1999. -

C. 119-121.

23. Савилов, П.Н. К вопросу о понятии постгипероксического состояния организма / П.Н. Савилов // Материалы Всерос. конф. по ГБО // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 1999. - Т. 7, № 1 - 4. -С. 121 - 122.

24. Савилов, П.Н. К вопросу о рефрактерности в механизмах адаптации к гипероксии / П.Н. Савилов // Материалы Всерос. конф. по ГБО // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 1999. - Т. 7, № 1 - 4. -С. 117-118.

25. Савилов, П.Н. Защитная функция печени при операционной агрессии на органе / П.Н Савилов, В.Н. Яковлев, С.Я. Дьячкова, В.А. Ворнов-ский // Материалы 2-го Рос. конгресса по патофизиологии. - М., 2000. -С. 327.

26. Савилов, П.Н. Содержание низкомолекулярных азотистых веществ в ткани желудка и двенадцатиперстной кишки после краевой резекции печени / П.Н. Савилов // Диагностика и лечение осложненных форм язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки : материалы межрегиональной науч.-практ. конф. - Воронеж, 2000. - С. 113.

27. Саногенетические принципы гипербарической кислородной терапии при критических состояниях организма / А.Н. Леонов, П.Н. Савилов,

B.А. Ворновский, А.А. Лаврентьев, М.А. Струков, С.Я Дьячкова // Материалы 7-го Всерос. съезда анестезиологов и реаниматологов. - СПб., 2000.-С. 155.

28. Савилов, П.Н. Особенности метаболизма глутамина в поврежденной и неповрежденной долях оперированной печени / П.Н. Савилов // Вопросы медицинской химии. - 2000. - Вып. 4. - С. 370 - 375.

29. Савилов, П.Н. Функционально-метаболические реакции адаптации регенерирующей печени / П.Н. Савилов, В.Н. Яковлев В.А. Ворновский // Материалы XVIII съезда физиологического общества. - Казань, 2001. -

C. 419-420.

30. Савилов, П.Н. Образование глутамина в гепатоцитах при хроническом гепатите, резекции печени и гипербарической оксигенации / П.Н. Савилов // Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии -2001.-№3.-С. 41 -44.

31. Савилов, П.Н. Иммунобиологические механизмы гипербарической оксигенации / П.Н. Савилов, С.Я. Дьячкова // Материалы докл. Всерос. конф. по ГБО // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. -2002. -№ 1 -4.-С. 138-141.

32. Савилов, П.Н. Биологические эффекты гипербарической оксигенации /ПН. Савилов // Материалы докл. Всерос. конф. по ГБО // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 2002. - № 1 - 4. - С. 122 -125.

33.Савилов, П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на аммиак-поглотительную функцию оперированной печени / П.Н. Савилов // Материалы докл. Всерос. конф. по ГБО // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 2002. - № 1 - 4. - С. 5В - 60.

34. Савилов, П.Н. Образование мочевины в печени при хроническом гепатите, частичной гепатэктомии и гипербарической оксигенации / П.Н. Савилов // Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии. - 2002. - № 4 - С. 35 - 38

35.Савилов, П Н. Состояние аммиакобезвреживающей функции гепа-тоцитов после резекции печени в эксперименте / П.Н. Савилов // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2002. № 4. - С 11-13.

36. Савилов, П.Н. Особенности метаболизма глутамина в головном мозге и печени при критических состояниях / П.Н. Савилов, В.Н. Яковлев,

B.Э. Малютин // Анестезиология и реаниматология. - 2002. - № 6. -

C. 66-70.

37. Савилов, П.Н. Гипербарическая кислородная терапия эндогенной аммиачной интоксикации при резекции печени / П.Н. Савилов, В.Н. Яковлев // Критические технологии в реаниматологии : материалы Междунар. конф. - М., 2003 - С. 82 - 83.

38. Савилов, П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на аммиа-копоглотительную глутамин- и мочевиновыделительную функцию оперированной печени / П.Н. Савилов // Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных : материалы 5-й Всеармейской науч.-практ. конф. - СПб., 2003. - С. 74 - 75.

39. Савилов, П.Н. (Savilov P.N.). Mechanisms of therapeutic action hyperbaric oxygen under liver resection / P.N. Savilov, S.Ya. Djachkova, V.N. Yakovlev, V.A. Vornovsky // VIIIth international meeting on high pressure biology. - Moscow, 2003. - P. 50 - 51.

40. Савилов, П.Н. Фагоцитозрегулирующая функция печени при частичной гепатэктомии и гипербарической оксигенации / П.Н. Савилов // Бюллетень гипербарической биологии и медицины. - 2003. - Т. 11, № 1 -4. - С. 74-87.

41. Савилов, П.Н. (Savilov P.N). Biological, effects of hyperbaric oxygenation, posthyperoxic state, posthyperoxic hypoxia. Different kinds of tolerance to hyperoxia / P.N. Savilov, A.G. Mitrochkin // VIIIth international meeting on high pressure biology. - Moscow, 2003. - P. 51 - 52.

42. Савилов, П.Н. Фагоцитозрегулирующая функция печени / П.Н. Савилов // Материалы XIX съезда физиологов России // Рос. физиологический журнал. - 2004. - Т. 90, № 8. - Прил. - Ч. 2. - С. 121.

43. Савилов, П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на метаболизм глутамина в поврежденной и неповрежденной долях печени / П.Н. Савилов//Биомедицинская химия -2004.-Т. 50, №2.-С. 164-171.

44. Савилов, П.Н. Антистафилококковая защита организма после резекции печени в эксперименте / П.Н. Савилов // Реаниматология. Ее роль в современной медицине. - М., 2004. - С. 191 - 195.

45. Савилов, П.Н. (Savilov P.N). Hyperbaric oxygenation and partial hepatectomy effects on liver bloodstream, oxygen pressure and ammoniadetoxi-cation in the liver under chronic hapatits / P.N. Savilov, V.N. Yakovlev // The first congress of physiological sciences of Serbia and Montenegro with international participation - Belgrade. 2005. - Nov. 9 - 12. - P. 84.

46. Савилов, П.Н. Роль печени в регуляции естественной резистентности организма / П.Н Савилов // Научные труды 1 съезда физиологов СНГ. - Сочи, Дагомыс, 2005. - Т. 1. - С. 95.

47. Савилов, П.Н Влияние гипербарической оксигенации на азотистый баланс органов желудочно-кишечного тракта при резекции печени (экспериментальное исследование) / П.Н. Савилов // Анестезиология и реаниматология. - 2005. - № 6. - С. 59 - 62.

48. Савилов, П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на содержание азотистых метаболитов в печени и почках животных с резекцией печени / П.Н. Савилов, В.П. Яковлев, Д.В. Молчанов // Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных : материалы 6-й Всеармейской науч.-практ. конф. - СПб., 2006. - С. 52.

49. Савилов, П.Н. Свободно-радикальные процессы и гипероксиче-ский саногенез / П.Н. Савилов, В.Н. Яковлев // Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и пораженных : материалы 6-й Всеармейской науч.-практ. конф. - СПб., 2006. - С. 53.

50. Савилов, П.Н. Новые данные об участии печени в регуляции естественной иммунорезистентности / П.Н. Савилов // Медицинская иммунология. - СПб., 2006. - Т. 8, № 2 - 3. - С. 172 - 173.

51. Савилов, П.Н. Особенности участия интактной и оперированной печени в регуляции естественной иммунорезистентности / П.Н. Савилов // Иммунология Урала. - Оренбург, 2006. - № 1 (5). - С. 66 - 67.

52. Савилов, П.Н. Иммунобиологические механизмы гипербарической кислородной терапии / П.Н. Савилов, С.Я. Дьячкова // Иммунология Урала. - Оренбург, 2006. - № 1 (5). - С. 117 - 118.

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АВР - артерио-венозная разница (aorta - v. hepatica).

АПР - артерио-портальная разница (aorta - v porta).

ГБО - гипербарическая оксигенация.

ГСаза - глутаминсинтетаза.

ГДГ - глутаматдегидрогеназа.

ДПК - двенадцатиперстная кишка.

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт.

ПГП -постгипероксический период.

ПВР - порто-венозная разница (v. porta - v. hepatica).

РП — резекция печени.

ФЗГ - фосфатзависимая глутаминаза.

ФИн/м - фагоцитарный индекс нейтрофилов / моноцитов.

ФЧн/м - фагоцитарное число нейтрофилов / моноцитов.

Подписано к печати 13.12.2006. 60 х 84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. 2,2 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 820

Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Актуальность исследования Несмотря на развитие малоиивазивных оперативных пособий в хирургии, резекция печенн (РП) продолжает оставаться единственным радикальным способом лечения очаговых заболеваний печени, к которым относят кисты паразитарного и иепаразнтарного происхождения, злокачественные н доброкачественные опухоли, а также травмы печени [9, 64,183, 318, 4JI. 420.437], Показано, что данная операция в условиях хронического гепатита или цирроза печени способствует обратному развитию склеротических процессов в поражённом органе (210, 245г 281], Последнее время резекции части печени подвергаются и здоровые люди, выступающие в роли живых доноров [96, 311, 436, 494, 503J- При зтом практически все исследователи и специалисты, занимающиеся вопросами хирургической «патологии, отмечают тяжелое течение послеоперационного периода у больных с РП [183, 245, 318, 411, 420], Неслучайно установлена прямая зависимость между тяжестью послеоперационного состояния и объёмом удаляемой части печени [461].

С общепатологнческих позиций [ 156, 267] любое хирургическое вмешательство, а том числе и РП, является для организма чрезвычайным раздражи гелем, который требует мобилизации универсальных защитио*нриспособнтельиых и компенсаторных механизмов, адаптирующих его к операционной агрессин. Состояние этих механизмов определяет не только тяжесть послеоперационного периода, но и эффективность лечебных мероприятий, направленных на гюслеопераиконную реабилитацию больных. Особое значение это имеет при операциях на печени, выполняющей, как известно, множество специализированных функций, а том числе защиту организма от эндогенной аммиачной интоксикации, кишечной микрофлоры и ей токсинов. Вместе с тем, основное внимание исследователей было направлено на изучение механизмов посправматнческой региративной регенерации печени [99, 113, 275, 278, 281, 284], тогда как способность оперированной печени выполнять свои физиологические функции остаётся малоизученной, В доступной научной литературе удалось обнаружить единичные сведения о состоянии отдельных звеньев желчсобразовзтслыюЙ, желченыделительной и белокенн-тезнрующей функций оперированной печени [94, 281, 214,221,419, 498], Вместе с тем угнетение микросомального окисления в гепатоцитах оперированной печени [292], как и накопление ими аммиака после РП на фоне хронического гепатита [258], свидетельствуют о нарушении антитоксической функции данного органа. Однако механизмы этих нарушений, кок и способность оперированного организма к их компенсации, остаются практически не исаедованныии. Это утверждение касается состояния азотистого метаболизма в органах желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), поставляющего несвязанный аммиак в портальный кровоток [349, 405, 495,], а также антимикробной функции печени, сопряжённой с деятельностью её макрофагов (купферовских клеток). Способность макрофагов секрегировать в окружающую среду цнтокнны [199, 201,294, 302] даёт основание предположить их влияние на бактерицидные свойства крови, которые определяются активностью, находящихся в ней, гуморальных факторов и клеточных элементов естественной резистентности организма, в том числе нентрофилов н моноцитов [65, 2023031-Участие как ннтактной, так н оперированной печени в регуляции поглотительной способности фагоцитов крови остаётся не исследованной.

В настоящее время в предоперационной подготовке и послеоперационной реабилитации хирургических больных широко используется гипербарнчсская ок-сигекацня (ГБО) [26, 39, 41, 78,90,91]. Она применяется и при лечении печёночной недостаточности, развившейся на фоне первичного поражения печени (гепатнга и цирроза} [47, 76, 132, 169, 338, 339, 392] или вторичных гспатопатнй [26, 40, 130,254, 286, 314]. Между тем а, ряде случаев отмечено либо отсутствие ожидаемого 'эффекта ГБО [106,132, 272, 285, 286], либо усиление патологических процессов в постгипероксическом периоде [51, 74,121, 238]. Это указывает иа необходимость более глубокого изучения влияния терапевтических режимов ГБО на организм. Особый вопрос приобретает исследование, отмеченного многими исследователями [ 107, ] 88,213,258,317,319,329,3311, гнперокенчеекого «эффекта последействия», механизмы формирования которого остаются практически не известными. Это следует отнести и к такому биологическому феномену как «реф-рактерность к гнпероксин», которое установлено как факт [112, 190, 329], но не исследовано, кик явление. Остаются не изученными механизмы адаптации азотистого метаболизма и антимикробной системы организма при сочетанием воздействии РП с ГБО н их поведение в постгипероксическом периоде.

В свою очереди», изучение механизмов лечебного действия ГБО на примере конкретной патологии позволит сделать ещб один шаг к формированию единой методологии гнперокенчеекого саногскеза', направленной на повышение эффективности ГБО-терапни и устранение с£ побочных эффектов Представляет интерес исследование возможности гипербарического кислорода, как регулятора метаболических процессов в больном организме [106,134,137,171,173], изменять реакцию его фучшшонально-метаболнчеекнх еистем на операционную агрессию (в данном случае резекцию печени). Это позволит рассмотреть вопрос о внедрении ГБО в послеоперационную реабилитацию живых доноров части печени и больных, оперированных по поводу очагового поражения данною органа.

Следовательно, как общепатошгическне, так и прикладные аспекты взаимоотношений гнпербарнческого кислорода, азотистого метаболизма и системы антимикробной защиты организма при РП не изучены, что определяет актуальность данной работы,

1 Пекине птераксического «ногата нелепо в илучиый обиход проф. А,Н. Леоновым в 1980.

Работа выполнена в соответствии с программно-целевым исследованием Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко «Общие закономерности и фундаментальные механизмы повреждения и адаптации организма при гипо- и гипероксии», планами проблемных комиссий: «Гипербарическая оксигенация» Межведомственного научного совета по хирургии при Президиуме РАМН и «Экстремальные и терминальные состояния» НИИ общей реаниматологии РАМН.

Цель исследования. Изучение и анализ механизмов лечебного действия гипербарической оксигенации на разных уровнях структурно-функциональной организации органов портальной системы при резекции печени.

Задачи исследования:

1. Изучить состояние основных путей нейтрализации аммиака в гепатоцитах (образование глутамина и синтез мочевины) и его обмен в органах портальной системы при резекции печени.

2. Исследовать влияние интактной и оперированной печени на фагоцитарную активность нентрофилов и моноцитов по отношению к Грам (-) и Грам (+) микроорганизмам.

3. Исследовать влияние гипербарической оксигенации, применённой после резекции печени на состояние основных путей нейтрализации аммиака в гепатоцитах и его обмен в органах портальной системы.

4. Изучить влияние гипербарической оксигенации на способность оперированной печени изменять фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов по отношению к Грам (-) и Грам (+) микроорганизмам.

5. Проанализировать возможные механизмы сохранения эффекта гипербарической оксигенации в постгипероксическом периоде у животных с резекцией печени.

Работа выполнена с использованием патофизиологических, физиологических, иммунологических, биохимических и математических методов исследования. Применённый комплекс методов исследований позволил: а) проанализировать состояние основных метаболических путей обезвреживания аммиака в печени после её резекции и применения ГБО; б) оценить роль «внепечёночных» реакций метаболизма аммиака в компенсации нарушений аммиакобезвреживающей функции оперированной печени и их реакцию на ГБО; в) обнаружить способность интактной и оперированной печени стимулировать фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов, а также исследовать влияние на неё ГБО.

Научная новизна, В работе впервые исследовано влияние резекции печени и её сочетания с ГБО на состояние азотистого метаболизма органов портальной системы, а также фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов артериальной и венозной (v, porta, v, hepatica) крови.

Установлено, что формирование после резекции печени эндогенной аммиачной интоксикации, проявляющейся артериальной гипераммониемией, патологическим накоплением аммиака в ткани оперированной печени и некоторых органов желудочно-кишечного тракта связано с дезрегуляцией азотистого метаболизма органов портальной системы. Ведущую роль играет нарушение аммиакопоглоти-тельной способности печени и дисфункция гепатоцитов, проявляющаяся нарушением основных путей обезвреживания аммиака (образование глутамина и синтез мочевины) на фоне активации в них внутриклеточного аммониогенеза.

Выявлено, что активация в оперированной печени компенсаторно-приспособительных реакций (стимуляция глутаминсинтетазы, снижение активности ГДГ) не только не предотвращает, но и способствует (стимуляция ФЗГ) увеличению концентрации аммиака в гепатоцитах и крови печёночных вен.

Показано, что запускаемые резекцией печени «внепечёночные» компенсаторно-приспособительные реакции обмена аммиака содействуют сохранению концентрации глутамина и мочевины в артериальной крови в пределах нормы, несмотря на нарушение глутамино- и мочевиновыделительной функций печени. Однако они не предотвращают формирование артериальной гипераммониемии и патологическое накопление аммиака в оставшейся после резекции части печени на протяжение 14-ти суток послеоперационного периода.

Обнаружена способность печени интактного организма увеличивать содержание в крови нейтрофилов и моноцитов, активнофагоцитирующих S. aureus 209 и Е. coli, а органов желудочно-кишечного тракта избирательно стимулировать интенсивность поглощения моноцитами Е. coli, которое нарушается после резекции печени и не восстанавливается к 14-м суткам послеоперационного периода, сопровождаясь частичной ретенцией в органе «активных» нейтрофилов и моноцитов,

Установлено, что трёхдневный курс ГБО, применённый после резекции печени, формирует ряд биологических эффектов: 1) гипероксическую стимуляцию аммиакобезвреживающей функции оперированной печени, 2) гипероксическую стимуляцию антиоксидантной защиты организма; 3) гипероксическую регуляцию метаболизма глутамата в оперированной печени; 4) гипероксическую регуляцию «внепечёночных» компенсаторно-приспособительных реакций азотистого метаболизма; 5) иммунобиологический эффект гипербарического кислорода.

Установлено, что ГБО не только устраняет дезрегулирующее влияние РП на обмен аммиака в органах портальной системы, фагоцитарную активность клеток крови, но и создаёт условия для формирования в организме такого биологического явления, как постгипероксическое состояние. Его формирование проявляется динамическим сохранением саногенетического эффекта ГБО к 11-м суткам постги-пероксического (14-е сутки послеоперационного) периода. При этом отсутствие послеоперационной артериальной гипераммониемии в результате стимуляции аммиакобезвреживающей функции гепатоцитов, сочетается с восстановлением ам-миакопоглотительной и стимуляцией глутамино- и мочевиновыделительной функций оперированной печени.

Обнаружена способность ГБО устранять патологические реакции азотистого метаболизма, развивающиеся в органах ЖКТ и селезёнке при резекции печени, а также препятствовать снижению интенсивности поглощения моноцитами и ней-трофилами микробов.

Теоретическое значение заключается в том, что в результате работы над диссертацией впервые сформулированы положения рефрактерности организма к гипероксии, определены её типы (филогенетический, онтогенетический, морбиче-ский, гипероксический), дано определение постггтероксического состояния, обсуждены возможные механизмы формирования.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Гипербарическая оксигенация (303,9 кПа, 50 мин, 1 сеанс в сутки, трёхкратно), устраняет, вызываемые резекцией печени, нарушения обезвреживания гепато-цитами аммиака, восстанавливает аммиакопоглотительную, глутамино- и моче-виновыделительную функции печени.

2. Гипербарический кислород, регулирует компенсаторно-приспособительные реакции обмена аммиака, запускаемые резекцией печени, в органах портальной системы. Это содействует уменьшению аммиачной нагрузки на гепатоциты и повышению саногенетического потенциала оперированного организма

3. Гипербарический кислород предотвращает нарушение фагоцитозстимули-рующей способности оперированной печени, избирательно активирует интенсивность поглощения микробов нейтрофилами и моноцитами.

4. Лечебный эффект ГБО сохраняется в течение 11-ти суток после окончания гипероксического воздействия и характеризуется формированием постгипе-роксического состояния, которое проявляется динамическими изменениями метаболизма аммиака в органах портальной системы и фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов.

5. Резекция печени (15 - 20% массы органа) нарушает азотистый метаболизм в органах портальной системы, аммиакобезвреживающую и фагоцитозстимули-рующую функции печени. Это сопровождается развитием эндогенной аммиачной интоксикации и снижением интенсивности поглощения микробов нейтрофилами и моноцитами.

Практическая значимость работы заключается в обосновании необходимости применения ГБО в лечении и профилактике эндогенной аммиачной интоксикации, а также нарушениях клеточного звена естественной резистентности организма, возникающих при патологии печени. Полученные результаты показывают перспективность применения курсовых режимов ГБО в хирургических отделениях как в послеоперационной реабилитации больных с резекцией печени, так и живых доноров при родственной трансплантации части печени.

Внедрение полученных результатов. Материалы диссертации внедрены в учебный процесс кафедр патологической физиологии (Акт о внедрении от 28.06.2006), биохимии (Акт о внедрении от 28.06.2006) и нормальной физиологии (Акт о внедрении от 28.06.2006) Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко; кафедры патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии Омской государственной медицинской академии (Акт о внедрении от 1.06.2006)

Апробация работы: По материалам диссертации опубликовано 52 научные работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: научных конференциях молодых учёных ВГМИ / ВГМА (1986-2000 г.г.), Всероссийской конференции «Проблемы гипербарической медицины и физиологии» (Санкт-Петербург, 1995), Второй Российской Гастроэнтерологической неделе (Москва, 1996), Второй Всероссийской научно-практической конференции «Клинические проблемы гипербарической медицины» (Москва, 1996); V и VIII международных собраниях по биологии высокого давления (Санкт- Петербург, 1997 и Москва,

2003); I, II и III Всероссийских конгрессах по патофизиологии (Москва, 1996; 2000;

2004); XVII, XVIII и XIX съездах физиологического общества им. И.П. Павлова (Ростов-на-Дону, 1998; Казань, 2001; Екатеринбург, 2004), VI и VII Всероссийских съездах анестезиологов и реаниматологов (Москва, 1998; Санкт-Петербург, 2000); Всероссийских конференциях по гипербарической оксигенации (Москва, 1999; 2003); Всероссийской конференции молодых учёных (Воронеж, 2000); 4-й, 5-й, 6-й Всеармейских научно-практических конференциях «Баротерапия в комплексном лечении и реабилитации раненых, больных и поражённых» (Санкт-Петербург, 2000, 2003, 2006); Заседании общества врачей-баротерапевтов Санкт-Петербурга и Ленинградской области (ноябрь, 2003); Международном симпозиуме «Реаниматология на рубеже XXI века» (Москва, 1996); Межрегиональной научно-практической конференции «Диагностика и лечение осложнённых форм язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки» (2000); Международной конференции «Критические технологии в реаниматологии». Москва, 2003); Всероссийской конференции «Реаниматология. Её роль в современной медицине» (Москва, 2004); Всероссийском семинаре «Современное состояние гипербарической медицины» (г. Орехово-Зуево, 2005); Научно-практической конференции Военно-медицинской академии «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2005); Первом конгрессе по физиологии стран СНГ (Дагомыс, 2005); IV конференции иммунологов Урала (Уфа, 2005); Первом конгрессе физиологов Сербии и Черногории (Белград, 2005), конференции «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт -Петербург, 2006), V конференции иммунологов Урала (Оренбург, 2006), Всероссийской конференции с международным участием «Реаниматология - наука о критических состояниях» (Москва, 2006).

Работа выполнена без соавторства. Из материалов, опубликованных в соавторстве, в диссертацию включены результаты исследований, полученные лично автором.

275 ВЫВОДЫ

1, Резекция печени (15-20 % массы органа) нарушает основные пути связывания аммиака в гепатоцитах (образование глутамина и синтез мочевины). стимулирует в них аммониогенез. В результате концентрации аммиака увеличивается на 22% -78% в оперированном органе и на 71% - 82% в оттекающей от него крови, способствуя формированию послеоперационной артериальной гипераммониемии. сохраняющейся к (4-м суткам послеоперационного периода.

2, Компенсаторно-приспособительные реакции обмена аммиака, активируемые в органах портальной системы после резекции печени, не предотвращают патологического накопления аммиака, снижения концентрации глутамина и мочевины в оперированной печени и оттекающей от неё крови. Одновременно развиваются патологические реакции в тканях желудочно-кишечного тракта и селезёнке.

3, Снижение на 45% -53% фагоцитозстнмулнруюшей функции оперированной печенн сохраняется к 14-м суткам послеоперационного периода, сопровождается задержкой в оперированном органе нейтрофилов и моноцитов а ктивнофаг оптирующих S aureus и Е со/г, ингибнрова-нмем интенсивности поглощения этими клетками микроорганизмов.

4, Гнпербарическая оксигенации (3 ата, 50 мин, 1 сеанс в сутки), применённая трёхкратно после резекции печени активирует глутамннозави-симый путь синтеза мочевины, восстанавливает образование гепатоцитами глутамина, стимулирует увеличение на 43% концентрации в оперированной печенн глутамата, выделение из неё в кровь глутамина н мочевнны, предотвращает формирование послеоперационной артериальной гипераммонием ин

5, В условиях гипероксии снижается аммиачная нагрузка на оперированную печень, предотвращается патологическое накопление аммиака тканями желудочно-кишечного тракта, усиливается образование в них глутамина, ограничивается, вызываемое резекцией печени, посту пление мочевины из них б кровь, устраняется дефицит глутамина а селезёнке, усиливается степень послеоперационной портальной гиперглутамниемнн.

6. Последействие гнперокенчеекого воздействия на оперированную печень характеризуется отсроченной стимуляцией глутамннобразовательной функции гепатоцитов в результате увеличения на 50-80 % активности глутаминсинтетазы, нормализацией глутамннзависимого пути синтеза мочевины, накоплением в оперированной глутамата, глутамина и мочевины, снижением концентрации аммиака в ней и крови печеночных вен, повышенным поступлением глутамина и мочевины из печенн в кровь.

7. Последействие гнперокенчеекого воздействия на компенсаторно-приспособительные реакции органов портальной системы оперированных крыс характеризуется сохранением частичной ретенции аммиака в тканях желудочно-кишечного тракта к 11-м суткам постгипероксического периода, стимуляцией потребления ими «артериального» глутамина без развития портальной гипоглутамннемни, активацией нечекочно-кишечно! о кругооборота мочевины, снижением концентрации аммиака и увеличением содержания г лутамина в сплеиоцитах.

8. Гнпербарическая окенгенация устраняет нарушение способности оперированной печенн обогащать кровь нейтрофндамн и моноцитами ак-тнвнофагоцитирующнмн Saureus и £ со/г. ГБО создаёт условиях для её отсроченной стимуляции к 11-м суткам постгипероксического периода, избирательно влияет на интенсивность поглощения нейтрофнлами и моноцитами микробов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Формирование послеоперационной артериальной гипераммоннемнн и патологическое накопление аммиака в печени при ей резекции, как и его ретенцию а органах ЖКТ необходимо учитывать при планировании парентерального питания в послеоперационном периоде при резекции печени у бальных и живых доноров при родственной трансплантации части печени.

2. Нарушение участия печени в регуляции фагоцитарной активности нейтрофилов и моноцитов в отношении к S.aureus и Е coli при резекции печени диктует необходимость назначения в послеоперационном периоде препаратов, стимулирующих клеточное звено естественной резистентности.

3. Результаты экспериментальных исследований позволяют рекомендовать применение гнпербарнческой оксигенации (3 ата, 50 мин, I сеанс в суткн, трёхкратно) для предупреждения развития эндогенной аммиачной интоксикации н снижения антимикробной защиты организма в послеоперационном периоде при резекции печенн.

4. Формирование постгнперокснческого состояния после сочетанного применения резекции печени и ГБО следует учитывать при дополнительном назначении в послеоперационном периоде лекарственных средств или лечебных манипуляций, направленных на послеоперационную реабилитацию оперированных больных.