Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Нарушения гомеостаза глюкозы в постреанимационном периоде (экспериментальное исследование)

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН АКЛЮЛИНСКИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Л1ЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

РГО ол

На правах рукописи

СОЧНЕВА Екатерина Николаевна

НАРУШЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА ГЛЮКОЗЫ В ПОСТРЕАНИМАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ

(экспериментальное исследование) 14.00.16 — патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Акмола — 1994 г.

Работа выполнена в Центральной научно-исследовательской лаборатории Акмолинского государственного медицинского института.

Научный руководитель: заслуженный деятель пауки Республики Казахстан, доктор медицинских паук, профессор В. Г. КОРПЛЧЕВ.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор 3. Е. БАВЕЛЬСКИЙ,

кандидат медицинских паук А. К. КАБДУАЛИЕВ.

Ведущее учреждение: Государственный медицинский институт имени С. Д. Ас^епдиярова (г. Алматы).

Защита состоится «_»___ 1994 г. в _часов на заседании специализированного совета К 09.06.01 при Акмолинском государственном медицинском институте (473029, г. Акмола, ул. Делегатская, 95).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Акмолинского государственного медицинского института (г. Акмола, ул. Делегатская, 95).

Автореферат разослан «_» ____ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат медицинских наук, доцент

Д. С. ТАЖИБАЕВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность проблемы. После перенесенной клинической смерти организм в целом и, в особенности, центральная нервная система испытывают потребность в легкоокисляемых энергетических субстратах (Неговский В. А., 1986), Основными источниками энергии для ткани мозга являются продукты углеводно-фосфорного обмена (Гаевская М. С., 1963), претерпевающего наибольшие изменения при гипоксии. В работах ряда авторов убедительно показано, что в ткани мозга, сердца н печени в момент клинической смерти н первые часы после возобновления эффективной сердечной деятельности наблюдается дефицит макроэргпческих соединений, п частности, креатинфосфата и аденознпфосфатов (Саркисян А. А., 1970; Кожура В. Л., 1980; Хачатрян С. А., 1980; Конвай В. Д., 1982; Лиходий С. С., 1988). Это является следствием разобщения окислительного фосфорилировапня (Высокогорская Т. С., 1979) и преобладания процессов глнколитической оксидорсдукнин, выражением которой является повышение активности ключевых ферментов гликолиза (Лукошкни А. В. и соавт., 1979 К увеличение в крови концентрации лактата и пирувата (Ивлева В. В., 1984, 1986; Конвай В. Д., 1988). Однако имеются экспериментальные исследования в которых показано, что па ранних сроках постреанимационного периода скорость гликолиза в такнях головного мозга и печени снижается (Конвай В. Д., 1988).

Клиническим проявлением напряженности энергетического обмена является, наблюдаемая рядом авторов после оживления гипергликемия, которая может расцениваться и как компенсатор-пая реакция организма, связанная с активацией глюконеогенеза (Волков А. В., и соавт., 1979; Лабзина Л. Я. и соавт., 1982) и мобилизацией гликогена (Конвай В. Д., 1988), и как нарушение потребления глюкозы периферическими ткапями (Поступаев В. В., 1977; Шахторип В. В. и соавт., 1990).

В этом плане не вполне понятным является то, что в реаниматологической практике широко применяется внутривенное введение глюкозы и ипсулнна (Неговский В. Л. и соавт., 1987). По имеющимся в литературе данным мнение о целесообразности применения этих препаратов пе однозначно: с одной стороны, на большом экспериментальном материале показано, что применение глю-

козы п инсулина предотвращает нарушения углеводного обмена в восстановительном периоде (Лабори А., 1970; ¿Мещеряков А. В. и соавт., 1987; Гологорскнй В. А. и соавт., 1991), с другой стороны, имеются сведения о том, что глюкоза даже в физиологическом количестве ухудшает исход реанимации (D' Alecy et al., 198G) и восстановление неврологического статуса (Nakakiinura Kazuhiko et al., 1990).

Вероятно, Противоречивость результатов терапии таким важным энергетическим субстратом связана с особенностями постреанимационной регуляции метаболизма углеводов, поскольку потребление глюкозы тканями в значительной степени зависит от сос-стояния эндокринной системы (Ксндыш И. Н., 1985). Однако единой точки зрения по данному вопросу не существует. Так, ряд исследователей наблюдали снижение концентрации инсулина на фоне активации симпато-адрепаловой системы после смертельной кро-вопотсри, электротравмы и асфиксии (ВолковА. В., 1985; Логинова М. П. и соавт., 1990; Veüch Michael К., 1990). В то же время имеются работы, авторы которых регистрировали увеличение уровня инсулина, глюкагона и снижение концентрации С-пептида (Корпа-чев В. Г. и соавт., 1989; Masson et al., 1990). Эти обстоятельства требуют более детального исследования гормональной регуляции гомеостаза глюкозы у оживленных животных.

При анализе литературных данных очевидно, что работы, посвященные метаболизму глюкозы в оживленном организме, немногочисленны (Гаевская М. С., 1963; Лабзина Л. Я и соавт., 1982; Волков А. В., 1985; Конвай В. Д., 1988) п состояние гнпергликемин в них рассматривается как транзнторное, характерное для раннего пострсанимационного периода. В связи с этим актуальным, па наш взгляд, является более детальное изучение гомеостаза глюкозы в зависимости от вида и длительности клинической смерти.

Цель работы. Цель исследования состояла в изучении некоторых механизмов нарушения гомеостаза глюкозы в постреанимационном периоде.

Задачи исследования.

1. Изучить динамику восстановления жизненных функции и уровня гликемии в раннем постреанимациопном периоде в зависимости от длительности и вида клинической смерти.

2. Установить характер потребления глюкозы оживленным организмом в различные сроки пострепиимацпонпого периода.

3. Исследовать в плазме крови оживленных крыс динамику гормонов, регулирующих гомеостаз глюкозы.

4. Оценить величину постреанпмациоиного углеводного резерва в зависимости от длительности клинической смерти по содержанию гликогена в печени.

5. Определить чувствительность рецепторов к инсулину после оживления.

Научная новизна. Экспериментальные данные, полученные в ^оде настоящего исследования, позволяют более детально раскрыть некоторые звенья патогенетических механизмов нарушения гомеостаза глюкозы, определяющих течение восстановительного периода. В работе впервые сопоставлена динамика восстановления неврологического статуса и уровня гликемии в зависимости от длительности и вида клинической смерти. Установлена зависимость характера потребления глюкозы и изменении функциональной активности инсулиппродуцирующих клеток поджелудочной железы от продолжительности остановки системного кровотока. В ходе исследований показано, что 10-минутная клиническая смерть приводит к изменению чувствительности ннсулшювых рецепторов. Высказано предположение о том, что в плазме оживших животных циркулирует дпабетогенный фактор, способный снижать концентрацию инсулина у здоровых реципиентов.

Научно-практическая значимость. В работе дано обоснование определения уровня гликемии, который может стать прогностическим критерием в оценке успешности проведения реанимационных мероприятий и полноты восстановления неврологического статуса. Путем введения глюкозы п инсулина доказано, что в оживленном организме скорость утилизации глюкозы тканями еппжепа. Этот факт может лежать в основе развития ятрогенной гппергликемии. В экспериментах показано, что использование дигидроксиацетона в комплексе реанимационных мероприятий в значительной степени устраняет последствия внутриклеточного метаболического блока, развивающегося ниже альдолазной реакции, активизируя гликолиз и нормализуя концентрацию глюкозы. В совокупности результаты проведенной работы могут служить базой для разработки новых способов коррекции энергетического дефицита оживленного организма.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации доложены н обсуждены на республиканской конференции патофизиологов (Алматы, 1990), в институте общей реаниматологии РАМН (Москва, 1991), на институтских научно-практических конференциях (Акмола 1989, 1990). По материалам ислсдо-ваний опубликовано 5 научных статей.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, 4 глав собственных исследований, обсуждения результатов и заключения, выводов и указателя литературы, включающего 245 источников, из которых 154 отечественных и 91 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 8 рисунками и документирована 15 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Эксперименты проводились на 440 половозрелых белых беспородных крысах-самцах массой от 160 до 300 грамм. Общая характеристика экспериментального материала представлена в таблице 1.

Под эфирным наркозом моделировали клиническую смерть продолжительностью 5, 10 и 15 минут по методу, предложенному В. Г. Корпачевым, С. П. Лысенковым, Л. 3. Телем. (1982), и 4-ми-путную механическую асфиксию по методу Н. В. Шима (1979) (моделирование механической асфиксии выполнено совместно с ассистентом кафедры патологической физиологии Хреновой Н. Б.). Комплекс реанимационных мероприятии включал в себя непрямой массаж сердца н искусственную вентиляцию легких. Течение пост-реапимационного периода оценивали с помощью показателя общего состояния (ПОС) животных (Лысеиков С. П. и соавт., 1982).

Таблица 1

Общая характеристика основных серии экспериментов

№ п.-п.

Раздел исследования

Количество групп

Количество животных г. группах

1. Динамика гликемии в раннем посгреаннма-мационпом периоде 3

2. Влияние клинической смерти нй характер утилизации глюкозы во внутривенном тесте толерантности к глюкозе 4

3. Определение концентрации гликогена в печени оживленных крыс 4

4. Изучение чувствительности рецепторов к инсулину у крыс, перенесших Ю-мннутиую клиническую смерть 2

5. Изучение влияния клинической смерти на скорость утилизации глюкозы 3

6. Влияние 4-мнпутной механической асфиксии

на уровень гликемии у крыс 2

7. Образование диабетогенного фактора после оживления 2

8. Изучение продукции гормонов поджелудочной железы после клинической смерти продолжительностью 10 минут 4

60

90 73

22 16 39 20

171

Животным под тиопенталовым наркозом (50 иг/кг массы тела,внутрибрюшннно) в различные сроки после оживления проводили внутривенный тест толерантности к глюкозе (ВТТГ) (Генес С. Г. и соавт., 1980; Conrad М. Z. et al., 1953; Hirayama Yunji et

ai., 1989). В бедренную вену вводился 20% раствор глюкозы из расчета 500 мг/кг массы тела на протяжении 2—3 минут. Кровь для исследования брали до начала нагрузки и на 3, 5, 10, 30, 00 и 90-й минуте после нагрузки.

Динамику уровня гликемии в постреапи^ационном периоде изучали используя мембранный глюкозооксиДнын электрод микроанализатора «Эксан-Г» (Burrin J. М. et al., 1990; Regidor А. Р., 1985) и о-толупдиновый метод (Меньшиков В. В., 1987).

При анализе результатов, полученных в ВТТГ, вычисляли индексы и коэффициенты (Славпов В. Н., 1988; Ота Шюк, 1975), характеризующие функциональное состояние систем, обеспечивающих гомеостаз глюкозы в организме (Alford F. Р. et al., 1971). Выли расчитаны показатель подъема глюкозы (ППГ), глюкозо-толерантная сумма (ГТС), константа исчезновения глюкозы (Кг), ннсулнно-глюкозный индекс (ИГИ), показатель подъема инсулина (ППИ), скорость выброса инсулина (СВИ) и площади под пнсулпповымп и глнкемическимп кривыми (S). Кроме того, для количественной оценки утилизации глюкозы применялся клэмп — метод (De Fronzo, 1979).

Радиоиммуиологнческнс методы использовали для определения инсулина, С-пептида и глкжагоиа (Ткачева Г. А. и соавт., 1983).

Гликоген в печени изучали после щелочного десмолиза ткани и осаждения гликогена холодным этанолом (Прохорова М. И., 1982).

Чувствительность рсцепторного аппарата клеток к инсулину определяли введением монопикового инсулина из расчета 0,4 ЕД/кг (Анпсимов В. Н. и соавт., 1976).

Для изучения возможности постреанимацпонной стимуляции метаболизма углеводов, путем активирования процессов внутриклеточного потребления глюкозы внутривенно вводился препарат днгидроксиацетои (ДГА) в дозе 200 мг/кг массы тела (Лабо-ри А., 1980).

В отдельной серии экспериментов мы попытались установить возможность появления в крови оживленных животных диабето-генного фактора. Животные были разделены па доноров, перенесших 4-минутную асфиксию, и реципиептов-иитактных крыс. У доноров на 60-е сутки пострсанимационного периода брали, пунктируя левый желудочек сердца, кровь с 3,8% раствором цитрата натрия в соотношении 9:1 (Баскакова Г. М. и соавт. 1981). Полученную в стерильных условиях плазму вводили ежедневно в количестве 1,0 мл па протяжении 3-х дней реципиентам, после чего на 7-, 14- и 21-е сутки в крови реципиентов определяли уровень глюкозы и инсулина.

б

Полученные данные статистически обработаны. Сравнение проводилось с использованием t-критерия Стыодента (Опвин И. А., 1960) и иепараметрического критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (Гублер Е. В., 1978). При математической обработке использовались программы для вычислений на ЭВМ «Kenitec-286 Plus».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенные нами исследования показали, что после 5-мннут-ной клинической смерти концентрация глюкозы в крови увеличилась с первых минут восстановительного периода и после снижения ее уровня к 3-му часу от начала реанимационных мероприятий, с 24 часов до 150-х суток исследования регистрировалось увеличение гликемии.

У животных, перенесших 10-минутпую клиническую смерть, с возобновлением эффективной сердечной деятельности также отмечалась умеренная гппергликемпя. Причем, начиная с 30 минут восстановительного периода, выживших животных по характеру динамики концентрации глюкозы можно было разделить на три группы: с умеренной гипергликемиен (наиболее благоприятный вариант для восстановления неврологического статуса); с резко выраженной гиперглнкемией (у этих животных наблюдалось более позднее восстановление болевой чувствительности, появление двигательной активности, отмечался высокий процент летальности); с гипогликемией на 28% ниже исходного уровня, сохраняющейся в течение 5 часов, с последующим развитием гнпергликемнн (у животных в этой группе наиболее часто регистрировался судорожный синдром). Начиная с 1-х суток (ри<0,05) после оживления и до 180-х (ри<0,001) концентрации тощаковой глюкозы у крыс была значительно выше исходного состояния, в среднем в 1,4—2,1 раза.

Еще более длительная клиническая смерть, 15 минут, приводила к незначительному увеличению концентрации глюкозы в первые минуты постреанимационного периода, которое сменялось к 3—4-м часам гипогликемией с последующей гибелью животных. Как известно, если концентрация глюкозы в крови быстро падает ниже 50 мг/дл, то ее продукция в печени возрастает (Bolli Gere-mia В., 1989), что возможно объясняет развитие у выживших животных к концу первых суток гипергликемин (ри<0,01), сохраняющейся до 90-х суток наблюдения (ри<0,001).

Анализ собственных и литературных данных поставил перед нами вопрос о закономерности выявленных изменений при других моделях клинической смерти. Экспериментально установлено, что через 5 минут после рециркуляции у животных, перенесших 4-ми-путную механическую асфиксию, уровень глюкозы увеличивался в 1,9 раза (р<0,001). К часу у всех выживших животных концент-

рация глюкозы была в 1,2 раза ниже контрольных значений (р<0,01) в отличие от животных, перенесших другую модель клинической смерти. Однако с 7-х суток мы отмечали гипергликемшо, сохраняющуюся в течение месяца (р<0,001) (таблица 2).

Таблица 2

Динамика гликемии (ммоль/л) после перенесенной 4-минутной механической асфиксии (1 группа) и на фоне введения ДГА (2 группа), п = 5-23

Время после оживления

минуты часы сутки

> ^ и Щ ^ . П <5§ о © 5 30 1 | 24 5 7 .14 21 30

1 м. ±т 4,52 0,15 8,74 7,65 0,41 * 0,76 ' 3,60 0,26* 3,69 0,41 4,66 0,56 7,16 0,33* 6,12 0,29* 5,91 0,24* 5,24 0,31*

2 М 4,61 3,95 4,59 4,57 4,70 4,32 4,35 4,40 4,19 4,41 ±т 0,15 0,58 0,14 0,47 0,28 0,31 0,23 0,44 0,24 0,23

Примечание * — достоверные различия по сравнению с пнтактнымн животными.

Таким образом, закономерности постреанимационной динамики гликемии у крыс после механической асфиксии существенным образом отличались лишь в первые сутки, что вероятно обус-ловленно значительным потреблением (до 20% от исходного уровня] гликогена (Копвай В. Д., 1988) в период, характерного для данной модели клинической смерти, длительного умирания.

Гипергликемию, развивающуюся в раннем постреаннмацнон-пом периоде, при других, используемых нами моделях клинической смерти, можно объяснить пшеркатсхоламипемней, приводящей к активации фосфорилазы печени и усилению глпкогенолнза (Лобов В. В. п соавт., 1992). Нельзя исключать и нарушение гипота-ламо-гипофизарнон регуляции секреции гормонов коры надпочечников п поджелудочной железы, активизирующих глюкопеогенез (Лобов В. В.. и соавт., 1989).

Высказанное предположение находит свое подтверждение в том, что у крыс, перенесших 5-минутную клшшческую смерть в результате внезапной остановки системного кровообращения, через 3 часа после оживления уровень гликогена в печени хотя и составлял лишь 26,3% (р<0,01), а через 7 суток— 16,6% (р<0,01) от уровня иптактных крыс, по в первые минуты и часы именно достаточные запасы гликогена обуславливали поддержание оптимальной концентрации глюкозы крови.' Восстановление запасов гликогена до контрольных цифр происходило к 30-м суткам. Более продолжительная остановка системного кровообращения (10 минут) через 3 часа также приводила к уменьшению количества гликоге-

на на 96,7% (р<0,001), но на 7-е сутки его уровень увеличивался на 76,7% (р<0,02) от предшествующего значения. К концу 3-й недели содержание гликогена в печени было на 52,2% выше исходного уровня (р<0,001). Клиническая смерть продолжительностью 15 минут вызывала более быстрое истощение депо легкомобнлнзу-емых углеводов практически полностью, что усугубляло течение восстановительного периода и способствовало развитию, у части животных, гипогликемнческой комы. Как видно из полученных нами результатов, в раннем постреанимацнонном периоде происходит значительная активация гликогеполпза, направленная, очевидно, на удовлетворение возросших энергетических нужд организма. Однако к концу первой недели запасы гликогена начинают восстанавливаться, что, возможно, связано с избытком субстратов гл(С-конеогенеза (Youn Yang Н., ei al., 1990).

Поскольку сам по себе уровень гликемии не дает полного представления о характере нарушений гомсостаза глюкозы, в следующей серии экспериментов изучалось влияние клинической смерти на утилизацию глюкозы периферическими тканями при проведении внутривенного теста толерантности к глюкозе (ВТТГ).

У животных, перенесших 5-минутную клиническую смерть (таблица 3), глюкозотолерантная сумма (ГТС) весь период наблюдения была достоверно выше контрольных цифр. Площади под глнкемнческпми кривыми в течение 5 суток превышали исходные

Таблица 3

Динамика показателей, характеризующих гомеостаз глюкозы при проведении ВТТГ у крыс, оживленных после 5-минутной клинической смерти, п = 5-14

Изуч. Стат. Интак- Время после оживления (сутки)

пока- пока- тиые

затель зат. крысы 1 3 5 7 2> 30

Уровень М 4,47 6,85 7,83 7,31 6,87 6,36 6,12

глюкозы ±П1 0,22 0,50* 0,83* 0,45* 0,83* 0,48* 0,41*

ммоль/л

Уровень М 16,90 45,07 54,49 40,11 52,02 18,52 40,74

ПРИ, ±ш 1,72 8,14* 20,66* 5,58* 11,53' 3,58 11,72*

мкЕД/мл

ГТС, М 19,05 27,32 33,72 27,37 23,93 24,04 24,13

ммоль/л ±т 0,72 1,68* 3,37* 1,32* 2,31* 2,00* 2,65*

S М 378,43 527,39 652,36 532,46 448,68 444,28 452,53

±т 13,29 38,46* 69,11* 27,64* 38,82 45,30 53,57

Кг М 1,15 0,86 0,68 0,89 0,92 0,68 0,83

±т 0,03 0,09* 0,13* 0,11* 0,06 0,13* 0,11"

Примечание * животными.

— достоверные различия по сравнению с иптактиымн

значения в 1,4—1,7 раза (ри<0,01). Константа исчезновения глюкозы была меньше 1,0 до 30-х суток исследования, что свидетельствовало о диабетическом характере гликемическнх кривых.

В данной группе также отмечалось увеличение базального уровня инсулина с 24 часов в 1,5 раза (ри<0,001) и до 30-х суток — в 2,4 раза (ри<0,05). При стимулированном глюкозой выбросе гормона, показатель подъема инсулина (ППИ) не претерпевал изменений до 30-х суток, когда увеличивался в 1,6 раза (ри<0,05), как и скорость выброса инсулина (СВИ). Площадь под инсулиновымн кривыми была увеличена через 24 часа, а также па 3-й, 7-е и 30-е сутки после оживления.

Более выраженные изменения мы наблюдали у животных, перенесших клиническую смерть продолжительностью 10 минут. В этой группе, начиная с 3 часов наблюдения, ГТС возростала в 1,6 раза (ри<0,01) без дальнейшей тенденции к нормализации, что сочеталось с увеличением площадей под гликемнческими кривыми. Константа исчезновения глюкозы весь период наблюдения имела диабетоподобный характер (таблица 4). Выявленные нами нарушения происходили па фоне гиперпродукцин инсулина. Ба-зальная секреция инсулина у крыс после 10-мннутной клинической смерти увеличивалась через 6 часов в 2,2 раза (рп<0,05) и оставалась повышенной до 90-х суток. ППИ снижался через 3 часа в 2,9 раза (ри<0,001), оставаясь таковым до 6 часов, и увеличивался к концу первых суток в 1,9 раза (ри<0,05). В последующем этот показатель претерпевал незначительные колебания от исходной величины. СВИ была заметно снижена через 3—6 часов после оживления в 2,9 и 2,3 раза соответственно (ри<0,005 и ри<0,01). Через 24 часа выброс инсулина поджелудочной железой увеличивался в 1,9 раза (ри<0,05). Площади под инсулиновымн кривыми имели достоверно значимое увеличение с 1-х по 5-е сутки и на 21-е сутки, когда превышали аналогичные значения у интактиых крыс в 2,1 раза (ри<0,05).

При моделировании клинической смерти длительностью 15 минут ГТС была достоверно выше контрольных цифр до 90-х суток наблюдения (таблица 5), как и площади под гликемнческими кривыми. Коэффициент исчезновения глюкозы был ниже 1,0 за исключением 7-х и 30-х суток. В этой группе животных. ИРИ увеличивался через 24 часа в 1,8 раза (ри<0,005) и оставался таковым до 3-х суток. На 21-е сутки коцентрация инсулина снижалась в 1,6 раза (ри<0,05) без дальнейшей тенденции к увеличению. ППИ был весь период наблюдения ниже исходного уровня, как и СВИ, и площадь под инсулиновымн кривыми. Максимальное снижение перечисленных показателей мы наблюдали на 21-е сутки.

Все вышесказанное указывает на то, что независимо от длительности перенесенного терминального состояния, постреанима-

Таблица 4-

Влияние клинической смерти продолжительностью 10 минут на динамику концентрации глюкозы, инсулина, глюкагона, С-пептида и гликогена, а также отдельных показателей, характеризующих ВТТГ п = 6-28

5 *

н н

и «

— п

н га

СЗ ^

н о

и с

Интакт. крысы

Время после оживления

часы сутки

3 6 24 3 5 7 21 30

Уровень М 4,47 6,31 9,32

глюкозы, ±т 0,22 056* 0,93*

ммоль/л

гтс, М 19,05 29,91 34,71

ммоль/ ±т 0,72 1,82* 3,15*

Б М 378,4 591,4 641,0

±т 13,29 35,91* 65,11*

Кг М 1,15 0.61 0,68

т± 0,03 0,09* 0,12*

Глюкагон, М 30,81 141,32 71,16

пмоль/л ±т 12,12 21,84* 6,47*

Инсулин, М 84,86 93,41 156,72

лмоль//! ±т 13,62 9,10 29,30*

С-псптид, М 50,18 73, ое 76,16

лмоль/л ±т 4,74 20,63 10,33*

Гликоген, М 3152,68 103,38 _

мг на >100 г ±м 506,43 6,31* —

ткани

6,41 0,60* 6,23 0,37* 6,23 0,41* 6,16 0,40* 6,56 0,24* 6,80 0,26*

26,67 2,57* 30,64 2,01* 28,83 2,76* 29,06 2,66* 29,29 2,92* 26,30 1,12*

503,5 46,22* 596,5 47,12* 561,7 59,68* 586,9 60,63* 593,8 81,97* 510,4 19,19*"

0,82 0,13* 0,58 0,16* 0,68 0,11* 0,55 0,11* 0,81 0,10* 1,00 0,07*

61,95 7,99* 30,9,1 8,21* 34,16 7,68 23,66 7,70 _

128,95 35,38 125,32 18,32 206,37 35,50* 336,56 98,59* 225,15 50,91* 213,14 80,63.

47,23 10,97 21,50 9,76* 9,09 4,76* 26,00 11,66 — _

— — — 5570,12 716,79* 7950,82 783,45* _г

Примечание * — достоверные различия по сравнению с интактными животными.

Таблица 5

Динамика показателей, характеризующих гомеостаз глюкозы при проведении ВТТГ у крыс, оживленных после 15-минутнон клинической смерти, п = 5-14

11зуч. показатель Стат. пока-зат. Иптак- тные крысы Время после оживления (сутки)

1 3 5 7 21 30

Уровень М 4,47 6,04 6,88 5,89 7,01 6,59 5,83

глюкозы ±т 0,22 0,51* 0,68* 0,74* 0,85* 0,55* 0,30*

ммоль/л

М 10,19 30,62 41,30 17,62 26,68 10,58 19,64

ПРИ, ±т 1,72 3,84* 8,95* 3,25 4,04* 1,74* 5,30

мкЕД/мл

ГТС, М 19,05 24,97 25,50 25,33 25,56 30,12 22,18

ммоль/л ±т 0,72 1,47* 1,71* 3,23* 2,14* 4,87* 1,31*.

Б М 378,43 445,51 479,46 500,23 498,34 596,50 431,33

±т 13,29 58,84* 33,89 54,27* 31,22* 15,55* 26,02

Кг М 1,15 0,75 <Ш 0,78 1,01 0.46 1,02

±т 0,03 0,07* 0,14" 0,07* 0,09 0,12* 0,10

Примечание * — достоверные различил по сравнению с интактными животными.

цнопиый период характеризуется увеличением базалыюи концепт-рации глюкозы, глюкозотолерантноп суммы и площадей под гли-кемнческими кривыми па фоне либо увеличения, либо угнетения продукции инсулина.

Для уточнения выявленного с помощью ВТТГ снижения потребления глюкозы проводилось исследование скорости инсулинза-висимой утилизации глюкозы методом эуглнкемического зажима. Мы обнаружили, что на 21-е сутки независимо от длительности клинической смерти происходит снижение ннсулпнзавпспмой утилизации глюкозы периферическими тканями. Так, у крыс, перенесших 5-минутную гипоксию, скорость поглощения глюкозы была в 1,6 раза ниже, чем у интактных животных- (р<0,01), а остановка кровообращения продолжительностью 10 минут приводила к снижению УГТ в 1,3 раза (р<0,02). Выявленный нами факт еще раз подтверждает, что клиническая смерть нарушает толерантность организма к глюкозе. • ■

Исходя из того, что Дарбипян Т. М. и соавт. (1980) связывают гипергликемню, сопутствующую терминальным состояниям, с недостаточной секрецией инсулина, мы изучали влияние клинической смерти нафункциоиальную активность островкового аппарата поджелудочной железы.

¿Эксперименты ползали, что в первые часы после 10-минутпой клинической смерти (таблица 4) отмечается выброс в кровь повышенных количеств как глюкагона, так и инсулина. Эти данные согласуются с результатами, полученными Briand Richard et al. (199$ когда авторы при смертельном кровопускании у собак регистрировали увеличение уровня глюкагона на фоне умеренной гнпергликемии. Однако, начиная с 3-х суток, как показали наши эксперименты, функциональная активность инсулиппродуцнрую-щих клеток превалировала над активностью клеток, синтезирующих глюкагон, на фоне снижения концентрации С-пептида. В этом плане нельзя упускать из виду тот факт, что биологически активным является только свободный инсулин, поэтому снижение концентрации концевого пептида, очевидно, свидетельствует о нарушении процесса превращения проинсулина в инсулин, требующего синтеза пула превращающих ферментов или других регуляторных белков (Nagamatsu S. et al., 1987). Проведенный анализ доказал, что отсутствие корреляции между уровням» ИРИ, С-пептида и глюкозы дает возможность предположить появление в составе инсулина аномальных молекул. •

Таблица С

Влияние введения экзогенного инсулина на характер изменения концентрации глюкозы (ммоль/л) у крыс после перенесенной клинической смерти длительностью 10 минут (ммоль/л), п = С-9

Время Стат. Интакт- Время после оживления (сутки)

ОТ пока- 11 ыс

шгьекц. зат. крысы J | / 14 21 30

0 M 4,70 4,22 5,71 0,30 6,29 5,95

мни ±m 0,1 0,5 0,3* 0,3* 0.4* 0,5*

30 мни M 3,38 3,17 3,04 4,20 3,05 4,90

0,1 0,3 0,2 0,4 0,2 0,7

G0 мин M 3,04 2,82 2,78 3,39 3,10 2,29

±m 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

90 мин M 2,99 2,82 2,99 3,08 3,39 3,32

±m 0,3 0,3 0,2 0,1 0,3 0,4

120 мин M 2,77 2,58 2,95 3,41 3,49 3,04

±m 0,4 0,2 0,1 0,3 0,5 0,3

180 мин M 2,41 2,75 2,73 3,61 3,38 3,97

±m 0,5 0,3 0,2 0,3 0,4 0,5

Примечание * — достоверные различия по сравнению с нитактным!

животными.

Таким образом, постреанимационная гиперинсулинемия не способствует снижению концентрации глюкозы. Как известно, одш из молекулярных механизмов нарушений действия инсулина можег

заключаться в изменении взаимодействия гормона с рецепторами, что приводит к нарушению процесса активации транспорта глюкозы (Kahn С. Ronald et al., 1989; Muller M. Z„ 1987; Simpson YanA. et al., 1986), причем, проявление биологического действия инсулина является функцией концентрации свободного инсулина, свободного рецептора и сродства гормона к рецептору.

Для проверки этого предположения были поставлены экпери-мситы, в которых показано, что скорость выхода глюкозы из кровеносного русла под воздействием экзогенного инсулина была сниженной лишь через 24 часа после реанимации, в дальнейшем, начиная с первой и до третьей недели, показатель был увеличен в 2,0—2,5 раза (р<0,001) и спустя месяц возвращался к уровню здоровых животных (таблица 6).

Из приведенных выше результатов экспериментов следует, что одной из причин наблюдаемой гипергликемин и гиперинсули-немии может служить нарушение инсулннрецепторного взаимодействия на уровне клеток-мишенеи. Причем, в первые сутки после оживления, чувствительность рецепторов, вероятно, снижается из-за возникающих мембранно-патологическнх процессов, обусловленных чрезмерной активацией перекисного окисления лнпндов (Долгих В. Т., 1987; Зуева О. М., 1989; Лебедев А. С., 1989), изменениями кислотно-щелочного равновесия (Даленов Е. Д„ 1992; Тель Л. 3. и соавт., 1994) и конкурентным взаимодействием с рецепторами молекул средней массы (Рябинин В. Е. и соавт., 1993). В дальнейшем, значительное увеличение чувствительности, по-видимому, связано с циркуляцией в крови биологически малоактивного инсулина, что вызывает экспрессию дополнительных количеств рецепторов (Simpson Yan A. et al., 1986). Нельзя исключить, что умеренная стимуляция ПОЛ и появление в клеточных мембранах лнпидных зон с различной вязкостью может сопровождаться концентрированием рецепторов с образованием рецепторных кластеров н способствовать преобладанию полимерной формы рецепторов, в которой увеличивается сродство к гормону (Иванов В. В. и соавт., 1993). Этот факт можно объяснить н с позиции увеличения доли холестерина в составе плазматических мембран, так как этот стерин, по имеющимся в литературе данным, поиводит к повышению сродства гормона к рецепторам (Maehara Kurumi, 1991), тем более если учесть, что количество холестерина в составе мембран после оживления увеличивается (Попова И. В., 1993).

Одним из факторов .способствующих снижению биологического действия инсулина, может служить наличие в крови веществ, оказывающих не только хроническое токсическое действие на ин-сулярный аппарат, но и, возможно, взаимодействующих с молекулами гормона или с рецепторами (Yefimov A. S. et al., 1991; Ко-mori Katsutoshij 1986). В проведенных нами иследованпях было

показано, что в плазме оживленных животных действительно появляется фактор, способный вызывать снижение концентрации инсулина при сведении интактным животным через 7 дней на 25%, а через 14 суток уже на 49% (р<0,02) от исходного состояния, что приводит к развитию па 28-е сутки от начала сведения устойчивой гипергликемпн.

Как известно, при ишемии создаются благоприятные условия для внутриклеточного окислительного блока (Лабори А., 1980), поэтому было интересно посмотреть действие дигидроксиацетона, являющегося предшественником метаболического субстрата гликолиза и способного восстанавливать концентрацию 2,3-ДФГ (Ле-нпнджер А., 1974). Введение животным внутривенно дигидроксна-цитона фирмы «Мегск» (ФРГ) в дозе 200 мг/кг массы тела, непосредственно вслед за восстановлением сердечной деятельности, существенным образом изменяло динамику гликемии, нормализуя ее у 80% животных с первого часа восстановительного периода (таблица 2).

Таким образом, в ходе проведенных нами исследований было обнаружено, что течение восстановительного периода осложнялось нарушением гомеостаза глюкозы в сторону развития гиперглнкс-мии, обусловленной усилением процессов гликогенолнза, выбросом глюкагона. Если вначале это явление можно было рассматривать как защитно-приспособительную реакцию, направленную па удовлетворение возросших энергетических потребностей, то в последующем процесс приобретал патологический характер, что подтверждалось при проведении внутривенного теста толерантности к глюкозе. Иными словами, у выживших животных в постреанимационном периоде развивался диабетоподобный синдром, что выражалось в увеличении концентрации глюкозы па фоне либо резистентности к инсулину, либо недостаточной его продукции. Изменение чувствительности тканей к инсулину было связано и с нарушением его рецепторного взаимодействия и, возможно, с биологической неполноценностью циркулирующего инсулина, появлением в плазме реанимированных животных дпабетогенного, фактора. Поскольку скорость поглощения глюкозы тканями была снижена, а введение в комплексе реанимационных мероприятий предшественника промежуточного метаболита гликолиза способствовало нормализации гликемии, то нельзя исключить, что в генезе выявленной патологии существенную роль играет нарушение процессов внутриклеточной утилизации глюкозы.

ВЫВОДЫ

1. В раннем постреанимационном периоде у животных возникают нарушения гомеостаза глюкозы, степень выраженности которых зависит от длительности и вида клинической смерти.

2. Изменения гомеостаза глюкозы у крыс, перенесших клиническую смерть, начиная с первой недели после оживления, имеют диабетоподобный характер.

3. В основе выявленных изменений лежат нарушения межэн-докринпых взаимоотношений: возникновение относительного избытка глюкагона н недостатка инсулина. Это способствует значительному снижению запасов легкомобилизуемого гликогена в печени и определяет выживаемость животных в первые часы после оживления.

4. Нарушения толерантности к углеводам у крыс, перенесших клиническую смерть, обусловлены образованием биологически неактивного инсулина. Об этом свидетельствует диссоциация в концентрациях инсулина и С-пептпда, а также увеличение чувствительности рецепторного аппарата клеток к воздействию экзогенного гормона.

5. Возникающая недостаточность инсулина, регистрируемая у животных на поздних сроках и с тяжелым течением постреапнма-ционной болезни, связана с появлением в плазме крови фактора, способного снижать уровень инсулина у здоровых реципиентов.

6. Снижение инсулинзависимой утилизации глюкозы в пострс-анимациопом периоде, возможно, определяется наличием внутриклеточного метаболического блока, что подтверждается нормализацией уровня гликемии с 1-го часа до 30-х суток при однократном введении дигидрокснацетона, являющегося предшественником промежуточных продуктов гликолиза.

список

РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕЛ\Е ДИССЕРТАЦИИ

1. Содержание глюкозы и гликогена в ранний постреаннмацнонныи период у крыс, перенесших 15-мипутную клиническую смерть//Терминальные состояния и .постреанимационная патология в эксперименте и клинике. — Алма-Ата, 1990. — С. 25—28. (соавт. Л. С. Лебедев, Е. А. Зирова).

2. Характер глнксмичсск их кривых в постреаннмациоином периоде//Актуаль-ные вопроси патофизиологии в современной медицине. Тез. докладов республиканской научной конференции патофизиологов (27—28 сентября 1990 г., г. Алма-Ата). — Алма-Ата, 1990. — С. 27.

3. Функциональное состояние В-клеточного аппарата поджелудочной железы после перенесенной клинической смерти/Дерминальпые и экстремальные состояния в эксперименте и клинике. — Алма-Ата, 1991. — С. 31—33. (соавт. О. М. Зуева).

<1. Влияние перенесенной клинической смерти на чувствительность организма к инсулину//Физиологня н патология экстремальных и термипплмшх состояний. — Алма-Ата, 1992. — С. 133—135.

5. Гликемическис кривые у крыс, перенесших 15-мипутную клиническую смерть//Фнзиология и патология экстремальных и терминальных состояний. — Алма-Ата, 1092. — С. 136—138.

М А 3 М Y Н Ы

Бул ецбек т1р1лу сатысы кезшде организмде глюкоза туракты-лырыныц Kefi6ip сурактарын зерттеуге багытталган.

Ta>Kipii6e ушш 4, 5, 10 жэне 15 минуттык, клиникалык, ел1мд1 бастарынан кеш1рген 440 ак, егеукуйрыктар колданылды. Tipky сатысыныц бастапкы кезешнде глюкоза турактылырыньщ калып-ты жагдандан ауыткуы, терминальды куйдщ туркмен узактырына байланысты жопе ол т1р1лгеннен бастап, апта бойы диабет тэр1зд1 куйде болатындыгы аныкталды.

Байкалган езгер1стердщ непзшде клетка шшде зат алмасу-дыи токырауы рана емес, сонымен катар гормон аралык катынас-тардыц бузылуы, ягни глюкогеншц k©6eioi мен инсулиннщ жеткь лшс1зд1п жатады. Ир1лгеннен кешнп инсулиннщ жетк1Л1кс1зд1-rin, оныц биологиялык, кунсыз туз1лу1мен немесе сары судагы осы гормонный мелшерш темендететш факторлардын, пайда болуымен тусшд1руге болады.

Бул зерттеу жумысыныц теориялык жоне практнкалык, мэш зор, ейткеш т1р1лгенпен iceñinri кезендеп емдеу мэселелерш шешу-дщ тубегеГш жаиа од1с-амалдарын корсетед1.

summary » ,-,-------

The research is devoted to the study of some aspects of glucosc homeostasis in postresuscitation period.

It has been determined in experiments on 440 white rats which survived 4, 5, 10 and 15 minute clinical death that during early resuscitation period there appear glucose homeostasis disturbances depending on the kind and duration of terminal state and having diabetes-like character since the first week from resuscitation measure beginning.

Not only developing intracellular metabolic block, but interendocrine disturbances, relative glucagon excess and insulin insufficiency as well are in the basis of the revealed alterations. Insulin insufficiency discovered in. postresuscitation period may be explained either by biologically inferior in insulin synthesis or by appearance in blood plasma of animals the factor capable to decrease this hormone level.

The investigation is of great theoretical and especially practical value as it opens principally new approaches to the problems of therapy in postresuscitation period. , __ . __ _ . .....

Изд-во «Жана-Арка», 1994 г. Заказ № 2511—100