Автореферат и диссертация по медицине (14.01.01) на тему:Особенности функционального состояния плодов и сократительной активности матки при различной степени биологической готовности к родам

На правах рукописи

005047393

ГАБАЕВА МАДИНА МАГАМЕТОВНА

ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПЛОДОВ И СОКРАТИТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ МАТКИ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ К РОДАМ

14.01.01 — Акушерство и гинекология 14.03.03 — Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 3 ДЕК 2012

Санкт-Петербург — 2012

005047393

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им.Д.О. Отта» Северо-Западного отделения Российской академии медицинских наук

Научные руководители:

академик РАМН заслуженный деятель науки РФ

доктор медицинских наук профессор Айламазян Эдуард Карпович доктор медицинских наук профессор Павлова Наталия Григорьевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук ФБГУ «Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта» СЗО РАМН ведущий научный сотрудник III акушерского отделения

патологии беременности Мозговая Елена Витальевна

член-корреспондент РАМН

заслуженный деятель науки РФ

доктор медицинских наук профессор

ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский

Государственный медицинский

университет имени академика И.П. Павлова»

Минздравсоцразвития РФ

декан лечебного факультета Петрищев Николай Николаевич

Ведущая организация: Военно-медицинская академия им. С.М.Кирова Министерства обороны РФ

часов на заседании диссертащ

«Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им.Д.О. ? ^ Отта» СЗО РАМН (199034, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3). е-'--"*

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ «НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта» СЗО РАМН

Автореферат разослан «_»_2012г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук Кузьминых Татьяна Ульяновна

Защита диссертации состоится

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В акушерской практике интранатальная гипоксия плода является второй по частоте причиной оперативного родоразрешения (Савельева Г.М., 2006). Известно, что основным параметром, характеризующим функциональное состояние плода в родах, является реакция его сердечного ритма на сокращения матки. При этом у рожениц, имеющих оптимальную степень биологической готовности к родам, развивается физиологическая родовая деятельность, и их плоды устойчивы к родовому стрессу за счет депонирования оксигенированной крови в венозном синусе матки (Веппе! }., випп А., 2003). При достаточной оксигенации образование аденозинтрифосфата (АТФ) в тканях плода протекает в цикле Кребса. У рожениц, имеющих недостаточную степень биологической готовности к родам, часто формируются аномалии родовых сил, на фоне которых у плодов часто развивается гипоксемия/гипоксия. Она характеризуется недостаточным содержанием в тканях плода внутриклеточного кислорода для осуществления аэробного метаболизма, уменьшением синтеза АТФ, усилением анаэробного гликолиза, мобилизацией гликогена из депо. На фоне нарушения адаптивно-приспособительных реакций плацентарной гемодинамики в крови плода развивается ацидоз, что является причиной оперативного родоразрешения. При этом адаптивно-приспособительные возможности у имеющих задержку развития плодов ниже таковых у нормально развитых плодов (Акушерство: национальное руководство, глава 28, 2007).

Одним из путей снижения частоты оперативного родоразрешения в интересах плода при его интранатальной гипоксии считают терапию препаратами, обладающими антиоксидантными и/или антигипоксическими свойствами, которые прямо или косвенно улучшают функциональное состояние плода в родах (Абрамченко В.В., 2001; Лукьянова Л.Д., 2000). При этом спектр уже разрешенных к применению в акушерской практике подобных препаратов ограничен. Внедрение же новых затруднено в связи с

необходимостью проведения многоэтапных исследований по исключению эмбриотоксических и тератогенных эффектов, подтверждения эффективности и безопасности в рандомизированных исследованиях. Одним из обязательных этапов такого исследования является доклиническая апробация лекарственных средств. Однако до настоящего времени отсутствуют модели интранатальной гипоксии, вызываемой у нормально развитых и отставших в развитии плодов в хроническом опыте, позволяющие адекватно имитировать клинические ситуации, развивающиеся в родах.

Цель исследования: изучить патогенез интранатальной гипоксии плода и возможности ее последующей коррекции в условиях экспериментальной модели при разной степени биологической готовности матери к родам.

Задачи исследования

1. Разработать экспериментальную модель синхронной регистрации индуцированной электрической, механической активностей матки и сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов самки кролика в хроническом опыте.

2. Провести изучение в условиях разработанной модели особенностей параметров сократительной активности матки и сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов при различной степени биологической готовности самки к родам.

3. Изучить в условиях модели показатели свободнорадикального окисления и окислительного метаболизма в тканях мозга нормально развитых и отставших в развитии плодов и их плацент, наблюдавшиеся на фоне сократительной активности матки у самок, имеющих различную степень биологической готовности к родам.

4. Сопоставить динамику параметров сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов, биохимических характеристик свободнорадикального окисления и окислительного метаболизма в их тканях

и маточной активности у самок, имеющих различную степень биологической готовности к родам.

5. Исследовать дозозависимое влияние производного индолморфолина (трисана) на сократительную активность матки и функциональное состояние нормально развитых и отставших в развитии плодов самок, имеющих различную степень биологической готовности к родам.

Научная новизна и теоретическая значимость работы

Впервые разработана экспериментальная модель хронического опыта по созданию интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов для изучения патогенеза сократительной активности матки и нарушений функционального состояния плодов. Эта модель позволяет синхронно регистрировать и анализировать индуцированную

электрическую, механическую активности матки, а также электрокардиограмму (ЭКГ) плодов.

Доказано, что индукция сократительной активности матки в условиях разработанной экспериментальной модели зависит от степени биологической готовности самки кролика к родам на 30-й день беременности: при оптимальной готовности она характеризуется возрастанием в 2,4 раза количества, а также в 1,5 раза продолжительности маточных сокращений по сравнению с исходными.

Установлено, что в условиях экспериментальной модели у нормально развитых и отставших в развитии плодов наблюдаются реакции сердечного ритма, характерные для интранатальной гипоксии плодов в клинической практике: у нормально развитых плодов - брадикардия, переходящая в конечную тахисистолию, у отставших в развитии плодов - стойкая брадикардия.

Выявлено, что в условиях экспериментальной модели в тканях плацент и мозга отставших в развитии плодов наблюдаются метаболические реакции, характерные для интранатальной гипоксии: в плацентах -

увеличение на 11% величины интегрального показателя

свободнорадикального окисления (СРО) - светосуммы (СС), а в головном мозге - на 37,5% содержания пирувата по сравнению с таковыми в плацентах и мозге интактных плодов.

Установлено, что производное индолморфолина (трисан) проявляет умеренные антиоксидантные и выраженные антигипоксические свойства, оказывает нейропротективное действие на мозг нормально развитых и отставших в развитии плодов за счет снижения содержания в нем пирувата. В головном мозге и плацентах плодов наблюдается более низкая активность ферментативного звена антиоксидантной защиты (АОЗ) за счет включения трисана в ее неферментативное звено.

Доказано, что трисан, введенный самкам в дозе 0,5 и 1,0 грамм с целью коррекции у плодов интранатальной гипоксии, сопровождающейся брадикардией, приводит к нормализации до исходных значений сердечного ритма у подопытных и интактных плодов, несмотря на увеличивающуюся под его влиянием амплитуду маточных сокращений.

Практическая значимость работы

Разработана экспериментальная модель хронического опыта по созданию интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов, позволяющая моделировать акушерские ситуации, возникающие в родах в клинической практике.

Разработаны и адаптированы компьютерные программы для электроэнцефалографического комплекса «Диамант», позволяющие в эксперименте синхронно регистрировать и анализировать электрическую и механическую активности матки, в том числе количество, продолжительность и амплитуду сокращений матки, а также ЭКГ нормально развитых и отставших в развитии плодов. Для автоматизированного анализа в эксперименте сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов разработана компьютерная программа «Pulse».

Проведена доклиническая апробация нового для акушерской практики препарата комбинированного действия, обладающего умеренным антиоксидантным и выраженным антигипоксическим свойствами, -производного индолморфолина (трисан). Показано, что трисан, введенный самкам кролика в дозе 0,5 и 1,0 грамм, приводит к нормализации сердечного ритма у интактных и подопытных плодов, перенесших интранатальную гипоксию, сопровождавшуюся брадикардией.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальная модель интранатальной гипоксии, развивающейся у нормально развитых и отставших в развитии плодов самок кролика, имеющих разную степень биологической готовности к родам, на фоне индуцированной 1 ЕД окситоцина сократительной активности матки, дает возможность синхронно регистрировать электрическую и механическую активность матки, а также сердечный ритм нормально развитых и отставших в развитии плодов с последующим их анализом.

2. Экспериментальная модель интранатальной гипоксии, развивающейся у нормально развитых и отставших в развитии плодов, является адекватной для доклинической апробации влияния в родах утеротонических, утеролитических, антиоксидантных и антигипоксантных препаратов на сократительную активность и функциональное состояние плодов.

3. Трисан обладает умеренными антиоксидантными и выраженными антигипоксическими свойствами, оказывает нейропротективный эффект на мозг нормально развитых и отставших в развитии плодов, в дозе 0,5 и 1,0 г приводит к нормализации сердечного ритма у подопытных и интактных плодов.

Апробация и внедрение результатов в практику. Результаты исследований доложены на IV Международной пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых, Москва, 2011; на X

межвузовской конференции молодых ученых «Герценовские чтения», Санкт-Петербург, 2010.

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 3 -в рецензируемых научных журналах и изданиях. По результатам проведенного исследования получено положительное решение от 27.06.2012 г. отдела медицины Федерального института промышленной собственности о выдаче патента РФ на изобретение «Способ оценки в хроническом опыте функционального состояния нормально развитых и отставших в развитии плодов на фоне индуцированных сокращений матки самки кролика» (заявка №2011121462/14(031799) от 18.05.2011 г.).

Основные положения диссертации внедрены в работу лаборатории физиологии и патофизиологии плода с отделением ультразвуковой диагностики ФБГУ «Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта» СЗО РАМН.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, содержащего 121 отечественный и 93 зарубежных источника. Материалы диссертации изложены на 200 страницах машинописного текста, иллюстрированы 40 таблицами и 52 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы

Экспериментальные исследования проведены на 117 самках кролика породы Шиншилла ( ОгусЬ1а§ш ситси1иБ ) массой 3000-4000 г и на 200 их плодах. Из них у 49 самок удалось выполнить комплексные физиологические и биохимические исследования.

Исследования проводили в хроническом опыте, состоящем из 3-х этапов: первый этап - разработка экспериментальной модели интранатапьной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов; второй этап — апробация разработанной экспериментальной модели для доказательства ее

адекватности; третий этап - доклиническая апробация производного индолморфолина (трисана) при лечении интранатальной гипоксии плода.

Разработку экспериментальной модели по созданию интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов проводили на базе известной модели, предложенной Г.Х. Толибовой и соавторами (2008), в условиях которой самке и плодам на 28-й день беременности вживляли электроды для синхронной регистрации индуцированной электрической и механической активности матки и ЭКГ нормально развитых плодов. В отличие от этой модели на 18-й день беременности мы проводили предварительную операцию по созданию хронической плацентарной недостаточности в одном из рогов матки самки по методу М.М. Вартанян, 1973, а на 28-й день беременности - ЭКГ-электроды вводили как нормально развитым, так и отставшим в развитии плодам.

На 30-й день беременности индуцировали сократительную активность матки путем внутривенного введения 1 МЕ окситоцина в краевую вену уха самки. Дизайн исследования представлен на рисунке 1.

Окситоцин 1ЕД Введение препаратов Регистрация

фоновых Регистрация

значений значений маточной

активности и

маточной активности и сердечного ритма плодов

сердечного ритма плодов

10 10 30 время (мин)

Рис. 1. Схема дизайна экспериментального исследования

О степени биологической готовности самок к родам судили по чувствительности рецепторов миометрия к окситоцину. После введения окситоцина у всех самок развились маточные сокращения. В последующем у части из них (п=32) сократительная активность постепенно снижалась, что свидетельствовало о недостаточной степени их биологической готовности к родам, у других же (п=17) - в динамике эксперимента наблюдалось родоразрешение на фоне оптимальной готовности к родам. Регистрацию и

последующий анализ физиологических параметров проводили с помощью компьютерного электроэнцефалографического комплекса «Диамант», который был оснащен пакетом специально разработанных нами программ, позволяющих, анализировать параметры маточных сокращений, в том числе амплитуды сокращений - количественно.

Для автоматизированного подсчета частоты сердечных сокращений (ЧСС) нормально развитых и отставших в развитии плодов самки кролика за каждый 10-ти секундный интервал была применена разработанная нами компьютерная программа «Pulse».

В условиях экспериментальной модели были проведены три группы опытов. У самок первой группы опытов (п=16) был проведен комплекс исследований по апробации этой модели. В последующем результаты, полученные в этой группе исследования, мы рассматривали как контрольные для сопоставления с таковыми, полученными в опытных группах исследования с введением самкам трисана. Для корректного сопоставления результатов, полученных в этих группах, самкам контрольной группы внутривенно вводили физиологический раствор в дозе и в сроки, аналогичные таковым при введении трисана.

В динамике эксперимента у части самок (п=8) первой группы произошли роды (1-ая контрольная подгруппа), а у остальных (п=8) - роды не состоялись (2-ая контрольная подгруппа).

Вторую группу опытов составили 14 самок, которым вводили 0,5 г трисана (1-ая опытная группа): 4 из них имели оптимальную готовность к родам и родоразрешились (1-ая опытная подгруппа), а у 10 была недостаточная готовность к родам, и роды у них не состоялись (2-ая опытная подгруппа).

В третьей группе опытов 19 самкам вводили двойную дозу трисана 1,0 г (2-ая опытная группа): из них 5 родоразрешились (1-ая опытная подгруппа), а у 14 роды не состоялись (2-ая опытная подгруппа).

Во всех группах исследований сразу после их окончания самок выводили из опыта, извлекали плоды и плаценты, проводили их взвешивание. В гомогенатах тканей плацент и мозга плодов определяли методом хемилюминесценции интегральный показатель СРО - светосумму (СС) и общую антиоксидантную активность (ОАА). Антирадикальную активность (АРА) и активность глутатионпепроксидазы (ГП) определяли методом, основанным на изменении скорости окисления восстановленного глутатиона в присутствии гидроперекиси третичного бутила. Кроме того, определяли активность глутатион-8-трансферазы (Г-S-T) по оценке скорости ферментативного образования СБ-2,1-динитробензола в реакции восстановленного глутатиона с 1-хлор-2,1-динитробензолом, активность супероксидцисмутазы (СОД) спектрофотометрическим методом (Арутюнян A.B., 2000). Содержание пировиноградной кислоты определяли модифицированным методом Умбрайта (Колб В.Г., 1982), а содержание молочной кислоты - энзиматическим методом (Z. Klin. Chem. Klin. Biochem, 1972).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием общепринятых методов параметрической (t-критерий Стьюдента) и непараметрической (U-критерий Манна-Уитни, критерий Вилкоксона, критерий Оуэна) статистики с использованием стандартных пакетов статистического анализа (STADIA, STATGRAPHICS v. 6,0). Для определения значимых различий между групповыми средними в анализе дисперсий использовался множественный регрессионный анализ по Бонферрони. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы (об отсутствии значимых различий или факторных влияний) принимали равным 0,05 (р<0,05). Случаи, когда значения вероятности р находились в диапазоне от 0,05 до 0,01, расценивали как «наличие тенденции».

Результаты исследования и их обсуждение

Выявлено, что на введение 1 ЕД окситоцина у всех плодов, находившихся в исследовании, развивалась равнозначная брадикардия, свидетельствующая о чрезмерном родовом стрессе и соответствующая таковой, наблюдающейся при развитии интранатальной гипоксии в клинической практике. Как показано на рисунке 2 в динамике у интактных плодов контрольной группы самок ЧСС достигала исходных значений, а к концу исследования превышала их в 1,2 раза (р<0,05). ЧСС подопытных плодов весь период исследования была меньше в 1,1 раза ее исходных значений.

окснтоцнн 1ЕД физиологический раствор

**р<0,01, *р<0,05 дано по сравнению с исходными значениями, Др<0,05 дано по сравнению с интактными плодами.

Рис. 2. Динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС) у интактных и подопытных плодов до и после введения всем самкам окситоцина

Анализ метаболических реакций, наблюдавшихся у плодов, развивавшихся при нормальном и уменьшенном плацентарном кровообращении, выявил их различие.

В тканях плацент у подопытных плодов контрольных самок интегральный показатель СРО - СС - был выше на 11,4% по сравнению с таковым у интактных.

В головном мозге подопытных плодов ОАА и активность СОД были ниже таковых у интактных плодов на 11% и 26%, хотя в мозге подопытных плодов на фоне индуцированных сокращений матки было выявлено несколько более высокое содержание пирувата (на 27,3% ; р<0,05) по сравнению с таковым в мозге интактных плодов. При этом уровень лактата в тканях мозга подопытных плодов был сопоставим с таковым в этой же ткани интактных плодов.

Таким образом, в головном мозге подопытных плодов наблюдалась перестройка окислительного метаболизма, сопровождавшаяся повышением содержания пирувата без изменения уровня лактата.

Нами было выявлено, что в течение эксперимента количество сокращений матки и динамика их увеличения у самок, имевших оптимальную биологическую готовность к родам, были интенсивнее, чем таковые у самок, имевших недостаточную готовность к родам (рис. 3).

окситоцнн 1ЕД физиологический раствор

—♦—количество сокращений у самок 1 п/гр —♦ - количество сокращений у самок 2 п/гр

* р< 0,05,** р< 0,01 дано по сравнению с исходными значениями.

Рис. 3. Количество сокращений матки у самок 1-ой и 2-ой подгрупп контрольной группы до и после введения окситоцина

Кроме того, после инъекции окситоцина продолжительность одного

маточного сокращения у самок, имевших разную биологическую готовность

к родам, также различалась. Так, у самок с оптимальной готовностью к родам

она была больше в 1,8 раза, а у не имевших таковой - больше в 1,5 раза по сравнению с их исходными величинами. В дальнейшем у самок 1 -ой подгруппы продолжительность каждого сокращения матки оставалась на стабильно высоком уровне до конца наблюдения, а у самок 2-ой подгруппы, практически сразу уменьшалась до исходного уровня (рис. 4)

оксктоцин 1 ЕД физиологический раствор

1,0 ......................................................^.............................................................А...............................................................................................................................................................................................

Я продолжительность одного сокращения у самок 1 п/гр - продолжительность одного сокращения у самок 2 п/гр * р < 0,05 дано по сравнению с исходными значениями.

Рис. 4. Продолжительность каждого сокращения матки у самок 1-ой и 2-ой подгрупп контрольной группы до и после введения окситоцина

Амплитуда одного сокращения матки у самок обеих подгрупп не отличалась от исходных значений в течение всего периода наблюдения.

На фоне таких сокращений брадикардия у подопытных плодов рожавших самок была выражена в большей степени по сравнению с интактными плодами этих же самок, а к концу наблюдения ЧСС у первых была меньше исходной в 1,3 раза.

У интактных и подопытных плодов самок контрольной группы, не имевших биологической готовности к родам, ЧСС достигала фоновых значений быстрее и оставалась таковой до конца исследования (рис. 5). Это объяснялось характером родовой деятельности, менее интенсивной по сравнению с таковой рожающих самок.

—интактные плоды і

^ самки, вступившие в роды ■ — - подопытные плоды ^

—♦— интактные плоды —і

■---- подопытные плоды самки- не вступившие в роды

* р< 0,05, ** р< 0,01 дано по сравнению с исходными значениями. Рис. 5. Частота сердечных сокращений интактных и подопытных плодов самок 1-ой и 2-ой контрольных подгрупп до и после введения окситоцина

Таким образом, наблюдавшиеся в нашей экспериментальной модели реакции сердечного ритма плодов соответствовали типичным, регистрирующимся на острую интранатальную гипоксию в клинической практике. Они характеризовались восстановлением сердечного ритма с последующим развитием тахикардии у интактных плодов и более медленным восстановлением сердечного ритма, не достигающего исходных значений, у подопытных плодов.

В плацентах интактных и подопытных плодов самок, имеющих разную биологическую готовность к родам, показатели СРО не различались. В головном мозге подопытных плодов, имевших биологическую готовность к родам самок, ОАА была на 18,4% ниже по сравнению с таковой у интактных плодов, что отражалось на ЧСС их подопытных плодов в виде длительной стойкой брадикардии.

При недостаточной биологической готовности самок к родам сердечный ритм подопытных плодов восстанавливался после брадикардии на фоне усиления активности в мозге низкомолекулярного звена АОЗ, а

именно повышения АРА на 13%, что способствовало поддержанию стабильного уровня процессов СРО.

Кроме того, в головном мозге подопытных плодов этой подгруппы самок наблюдалось увеличенное в 1,5 раза содержание пирувата по отношению к таковому в мозге интактных плодов. Выявленные изменения окислительного метаболизма в мозге подопытных плодов свидетельствовали об избыточном накоплении пирувата, являющегося предшественником образования лактата. Однако содержание пирувата в мозге подопытных и интактных плодов рожающих самок не различалось, что, возможно, связано с небольшим числом наблюдений.

Таким образом, апробация разработанной нами модели показала, что у нормально развитых и отставших в развитии плодов развивались реакции сердечного ритма и метаболические сдвиги в плацентах и головном мозге, характерные для интранатальной гипоксии, развивающейся у плодов в клинических ситуациях. Следовательно, разработанную нами экспериментальную модель можно считать адекватной для изучения патогенеза аномалий родовой деятельности и интранатальной гипоксии, а также для доклинической апробации влияния утеротонических, утеролитических, антиоксидантных и антигипоксантных препаратов на сократительную активность матки и функциональное состояние плодов в родах.

На третьем этапе в условиях разработанной нами модели была изучена возможность лечения интранатальной гипоксии плода производным индолморфолина - препаратом трисан в двух дозах (0,5 и 1,0 г).

Установлено, что у самок, имевших разную степень биологической готовности к родам и получавших трисан, количество и продолжительность сокращений матки были равнозначными с таковыми в контрольной серии опытов и не зависели от введенной дозы трисана. Однако у вступивших в роды самок (1-ая подгруппа) под влиянием обеих доз трисана амплитуда сокращений матки была выше таковой у самок контрольной серии.

Следовательно, трисан у самок, имевших биологическую готовность к родам, усиливал интенсивность маточных сокращений, не увеличивая их числа и продолжительности.

Независимо от степени биологической готовности самок к родам, у интактных плодов под влиянием 1,0 г трисана восстановление ЧСС до исходных значений, происходило быстрее, а под влиянием 0,5 г трисана -медленнее, чем таковая у этих плодов в контрольной серии опытов (рис. 6).

1 __контрольные самки

2 - - самки, получившие 0,5г

3--— самки, получившие 1,0г

Рис. 6. Сопоставление динамики ЧСС и скорости ее изменения у интактных плодов самок контрольной и опытных групп

Проведенное на этом фоне сравнение показателей, характеризующих ферментативное звено АОЗ, показало, что в плацентах интактных плодов самок, получавших обе дозы трисана и имевших недостаточную степень биологической готовности к родам, их значения были в 2-3 раза выше таковых в тканях таких же самок контрольной группы. В головном мозге плодов этих самок активность ферментативного звена АОЗ была ниже в 1,5-2 раза по сравнению с ее активностью в мозге плодов контрольных самок. Следовательно, можно считать, что под влиянием 0,5 и 1,0 г трисана в плацентах и мозге плодов самок, не имевших оптимальной готовности к родам, наблюдалось снижение активности ферментативного звена АОЗ, которое, видимо, было связано с включением трисана в работу антиоксидантной системы.

Активности ферментативного звена АОЗ в плацентах и головном мозге интактных и подопытных плодов вступивших в роды самок были

одинаково низкими по сравнению с таковыми у интактных и подопытных плодов контрольных самок. Можно полагать, что механизм влияния трисана на метаболизм интактных и подопытных плодов вступивших в роды самок был аналогичен таковому у интактных и подопытных плодов самок, не вступивших в роды.

У подопытных плодов самок, получавших трисан, восстановление ЧСС до исходных значений наблюдалось быстрее, по сравнению с таковым в контрольных опытах, за счет подопытных плодов самок, имевших недостаточную биологическую готовностью к родам (рис. 7). У подопытных плодов рожающих животных подобный эффект не выявлялся.

уд/мин

зео-зоо-260-О 200-

о

=>- 160--ІОО

во-о

3.

- 2. 1.У=ехр(5,49+(-2,32/х)

2.У=ехр (5,71+(-5,02/х)

3.У=ехо Ґ5.75+Ґ-4.88/ХЇ

1 __контрольные самки

2 __ __самки, получившие 0,5г

3 _ — __самки, получившие 1.0г

Рис. 7. Сопоставление динамики ЧСС и скорости ее изменения у подопытных плодов самок контрольной и опытных групп

При этом в головном мозге и плацентах подопытных плодов самок, получавших как 0,5, так и 1,0 г трисана, независимо от степени их биологической готовности к родам, наблюдалась более низкая активность ферментативного звена АОЗ (ГП, Г-8-Т, СОД) по сравнению с таковой в тканях плодов контрольной серии опытов, причем она была ниже в мозге, чем в плаценте. Следовательно, антиоксидантный эффект препарата в большей степени проявлялся в мозге плодов, что свидетельствует о большей его чувствительности к трисану по сравнению с плацентой. Это позволяет отнести трисан к препаратам, обладающим нейропротективным действием. Можно полагать, что трисан обеспечивает улучшение метаболизма в плацентах и головном мозге интактных и подопытных плодов,

испытавших интранатальную гипоксию, путем влияния на неферментативное звено АОЗ, снижая адаптивный ответ его ферментативного звена.

Поскольку параметры маточной активности, динамика ЧСС плодов самок, имевших разную биологическую готовность к родам и получавших трисан, были близки, то антигипоксический эффект препарата был нами изучен при введении 1,0 г препарата.

В тканях плацент этих самок содержание лактата, пирувата, их отношение (Л/П) достоверно не различались и были равнозначны таковым в плацентах контрольных самок. В головном мозге интактных и подопытных плодов самок, имевших разную степень биологической готовности к родам и леченных 1,0 г трисана, содержание пирувата было ниже, чем таковое в мозге таких же плодов нелеченных самок (рис. 8).

Р"] - интактные плоды

самки, не вступившие в роды

- подопытные плоды I

*р< 0,05, **р< 0,01 дано по сравнению с интактными и подопытными плодами самок контрольной группы.

Рис. 8. Содержание пирувата в тканях мозга интактных и подопытных плодов самок, имевших разную биолгическую готовность к родам и получавших 1,0 г трисана, по отношению к его содержанию в тканях мозга таких же плодов самок контрольной группы, принятому за 100%

При этом в тканях мозга интактных и подопытных плодов обеих групп самок содержание лактата было равнозначным. Этот факт позволяет предположить, что под влиянием трисана в головном мозге интактных и

подопытных плодов меняются пути метаболизма пирувата, о чем свидетельствует равнозначный уровень лактата в мозге этих плодов контрольной и опытной групп самок.

Таким образом, проведенное нами исследование дает основание считать, что производное индолморфолина (трисан), обладающее выраженным антигипоксическим и слабым антиоксидантным эффектами, является перспективным для дальнейшей клинической апробации в условиях работы родильных блоков.

ВЫВОДЫ

1. Разработана экспериментальная модель интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов, развивающейся на фоне индуцированной окситоцином сократительной активности матки самки кролика, с возможностью синхронной регистрации сердечного ритма плодов, электрической и механической активностей матки в хроническом опыте, позволяющая изучить патогенез интранатальной гипоксии и способы ее коррекции.

2. В условиях экспериментальной модели индукция сократительной активности матки зависит от степени биологической готовности самок кролика на 30-й день беременности. Индуцированная окситоцином маточная активность при оптимальной степени готовности самок к родам характеризуется в 2,4 раза большим числом маточных сокращений по сравнению с таковыми у самок, не имеющих этой степени готовности; а также в 1,5 раза более продолжительными по сравнению с исходными сокращениями, снижающимися до исходных величин у самок с недостаточной степенью биологической готовности к родам.

3. У нормально развитых и отставших в развитии плодов в условиях экспериментальной модели наблюдаются типичные реакции сердечного ритма, сопровождающиеся брадикардией, характерной для интранатальной гипоксии плодов в клинической практике. Развитие родовой

деятельности у самок, имеющих оптимальную биологическую готовность к родам, сопровождается реакциями сердечного ритма плодов: нормально развитых - адаптивными в виде конечной тахисистолии; отставших в развитии - стойкой брадикардией. При недостаточной степени биологической готовности самок у всех плодов сердечный ритм восстанавливается до фоновых значений, наблюдавшихся до индукции маточных сокращений.

4. В условиях экспериментальной модели в тканях плацент и мозга отставших в развитии плодов самок, имеющих разную степень биологической готовности к родам, развиваются метаболические реакции, характерные для интранатальной гипоксии: в плацентах увеличивается на 11% (р<0,05) величина светосуммы - интегрального показателя интенсивности свободнорадикального окисления, а в мозге увеличивается на 37,5% (р<0,05) содержание пирувата (предшественника образования лактата) по сравнению с таковыми в плацентах и головном мозге интактных плодов соответственно.

5. Производное индолморфолина (трисан) в условиях экспериментальной модели интранатальной гипоксии проявляет свойства препарата, комбинированного действия: умеренного антиоксидантного и выраженного антигипоксического. Трисан в дозе 0,5 и 1,0 г, введенный самкам независимо от степени их биологической готовности к родам с целью коррекции у плодов интранатальной гипоксии, сопровождающейся брадикардией, приводит к увеличению амплитуды маточных сокращений у рожающих самок и нормализации сердечного ритма у подопытных и интактных плодов без развития у последних конечной тахисистолии.

6. Трисан в дозе 1,0 г при интранатальной гипоксии независимо от степени биологической готовности матери к родам оказывает нейропротективный эффект на мозг нормально развитых и отставших в развитии плодов: по сравнению с таковыми у нелеченных плодов снижается

уровень пирувата при неизменном уровне лактата; как в мозге, так и в плаценте снижается интенсивность СРО, что обуславливает улучшение функционального состояния плодов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для изучения патогенеза интранатальной гипоксии у плодов и доклинической апробации влияния в родах утеротонических, утеролитических, антиоксидантных и антигипоксантных препаратов на сократительную активность и функциональное состояние плодов целесообразно использовать экспериментальную модель интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов, развивающейся на фоне индуцированной окситоцином сократительной активности матки самки кролика.

2. Для регистрации и последующего анализа параметров сократительной активности матки и ЭКГ плодов, зарегистрированных в условиях экспериментальной модели, рекомендуется использовать компьютерный электроэнцефалографический комплекс «Диамант», оснащенный пакетом специально адаптированных программ, позволяющих анализировать количество, продолжительность и амплитуду маточных сокращений; для автоматизированного анализа сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов - компьютерную программу «Pulse».

3. Целесообразна клиническая апробация нового для акушерской практики препарата - производного индолморфолина (трисана), обладающего нейропротективным действием за счет комбинированного умеренного антиоксидантного и выраженного антигипоксического эффектов, для лечения интранатальной гипоксии нормально развитых и отставших в развитии плодов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Габаева, М.М. Реакция сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов на индуцированные сокращения матки в конце беременности, (экспериментальное исследование на кроликах) / М.М. Габаева, A.A. Яковлева, Н.Г. Павлова // Материалы X межвузовской конференции молодых ученых «Герценовские чтения». - СПб, 2010. - С. 3334.

2. Влияние производного индолморфолина на функциональное состояние плодов при индукции родов (экспериментальное исследование) / М.М. Габаева, A.A. Яковлева, Т.И. Опарина, B.JI. Пастушенков // Материалы VI Международной пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых. - М., 2011. - С. 36-37.

3. Влияние сократительной активности матки на функциональное состояние плодов, развивавшихся при интактном и уменьшенном плацентарном кровообращении (экспериментальное исследование) / М.М. Габаева, J1.A. Назарова, Е.В. Базиян, A.A. Яковлева, Т.И. Опарина, В.М. Прокопенко, H.H. Константинова, Н.Г. Павлова // Журнал акушерства и женских болезней. - 2010. - вып. 5. - С. 35-44.

4. Реакции нормально развитых и отставших в развитии плодов на сокращения матки при индукции родов (экспериментальное исследование) / М.М. Габаева, JI.A. Назарова, A.A. Яковлева, Е.В. Базиян, A.B. Пастушенков, H.H. Константинова, B.JI. Пастушенков, Н.Г. Павлова Н Журнал акушерства н женских болезней. - 2011. - вып. 5, С. 25-31.

5. Влияние производного индолморфолина при индукции родов на активность ферментов антиоксидантной защиты в мозге плодов кролика (экспериментальное исследование) / М.М. Габаева, JI.A. Назарова, Е.В. Базиян, A.A. Яковлева, Т.И. Опарина, В.М. Прокопенко, Пастушенков В.Л., H.H. Константинова, Н.Г. Павлова. // Нейрохимия. -2011. - вып. 3. - С. 232-235.

Подписано в печать 31.10.2012г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,3- Тираж 100 экз. Заказ № 2855.

Отпечатано в ООО «Издательство "ЛКМЛ"» 199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д. 24 тел.: 323-30-50, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izdjema@mail.ru http://www.lemaprint.ru

Актуальность проблемы. В акушерской практике интранатальная гипоксия плода является второй по частоте причиной оперативного родоразрешения [110]. Известно, что основным параметром, характеризующим функциональное состояние плода в родах, является реакция его сердечного ритма на сокращения матки. При этом у рожениц, имеющих оптимальную степень биологической готовности к родам, развивается физиологическая родовая деятельность, и их плоды устойчивы к родовому стрессу за счет депонирования оксигенированной крови в венозном синусе матки [149]. При достаточной оксигенации образование аденозинтрифосфата (АТФ) в тканях плода протекает в цикле Кребса. У рожениц, имеющих недостаточную степень биологической готовности к родам, часто формируются аномалии родовых сил, на фоне которых у плодов часто развивается гипоксемия/гипоксия. Она характеризуется недостаточным содержанием в тканях плода внутриклеточного кислорода для осуществления аэробного метаболизма, уменьшением синтеза АТФ, усилением анаэробного гликолиза, мобилизацией гликогена из депо. На фоне нарушения адаптивно-приспособительных реакций плацентарной гемодинамики в крови плода развивается ацидоз, что является причиной оперативного родоразрешения. При этом адаптивно - "приспособительные возможности у имеющих задержку развития плодов ниже таковых у нормально развитых плодов [5].

Одним из путей снижения частоты оперативного родоразрешения в интересах плода при его интранатальной гипоксии считают терапию препаратами, обладающими антиоксидантными и/или антигипоксическими свойствами, которые прямо или косвенно улучшают функциональное состояние плода в родах [2,67]. При этом спектр уже разрешенных к применению в акушерской практике подобных препаратов ограничен. Внедрение же новых затруднено в связи с необходимостью проведения многоэтапных исследований по исключению эмбриотоксических и тератогенных эффектов, подтверждения эффективности и безопасности в рандомизированных исследованиях. Одним из обязательных этапов такого исследования является доклиническая апробация лекарственных средств. Однако до настоящего времени отсутствуют модели интранатальной гипоксии, вызываемой у нормально развитых и отставших в развитии плодов в хроническом опыте, позволяющие адекватно имитировать клинические ситуации, развивающиеся в родах.

Цель исследования: изучить патогенез интранатальной гипоксии плода и возможности ее последующей коррекции в условиях экспериментальной модели при разной степени биологической готовности матери к родам.

Задачи исследования

1) Разработать экспериментальную модель синхронной регистрации индуцированной электрической, механической активностей матки и сердечного ритма, нормально развитых и отставших в развитии плодов самки кролика в хроническом опыте.

2) Провести изучение в условиях разработанной модели особенностей параметров сократительной активности матки и сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов при различной степени биологической готовности самки к родам.

3) Изучить в условиях модели показатели свободнорадикального окисления и окислительного метаболизма в тканях мозга нормально развитых и отставших в развитии плодов и их плацент, наблюдавшиеся на фоне сократительной активности матки у самок, имеющих различную степень биологической готовности к родам.

4) Сопоставить динамику параметров сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов, биохимических характеристик свободнорадикального окисления и окислительного метаболизма в их тканях и маточной активности у самок, имеющих различную степень биологической готовности к родам.

5) Исследовать дозозависимое влияние производного индолморфолина (трисана), на сократительную активность матки и функциональное состояния нормально развитых и отставших в развитии плодов самок, имеющих различную степень биологической готовности к родам.

Научная новизна и теоретическая значимость работы

Впервые разработана экспериментальная модель хронического опыта по созданию интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов для изучения патогенеза сократительной активности матки и нарушений функционального состояния плодов. Эта модель позволяет синхронно регистрировать и анализировать индуцированную электрическую, механическую активности матки, а также электрокардиограмму (ЭКГ) плодов.

Доказано, что индукция сократительной активности матки в условиях разработанной экспериментальной модели зависит от степени биологической готовности самки кролика к родам на 30-й день беременности: при оптимальной готовности она характеризуется возрастанием в 2,4 раза числа, а также в 1,5 раза продолжительности маточных сокращений по сравнению с исходными.

Установлено, что в условиях экспериментальной модели у нормально развитых и отставших в развитии плодов наблюдаются реакции сердечного ритма, характерные для интранатальной гипоксии плодов в клинической практике: у нормально развитых плодов - брадикардия, переходящая в конечную тахисистолию, у отставших в развитии плодов - стойкая брадикардия.

Выявлено, что в условиях экспериментальной модели в тканях плацент и мозга отставших в развитии плодов, наблюдаются метаболические реакции, характерные для интранатальной гипоксии: в плацентах - увеличение на 11% величины интегрального показателя свободнорадикалы-юго окисления (СРО) - светосуммы (СС), а в головном мозге - на 37,5% содержания пирувата по сравнению с таковыми в плацентах и мозге интактных плодов.

Установлено, что производное индолморфолина (трисан) проявляет умеренные антиоксидантные и выраженные антигипоксические свойства, оказывает нейропротективное действие на мозг нормально развитых и отставших в развитии плодов за счет снижения содержания в нем пирувата. В головном мозге и плацентах плодов наблюдается более низкая активность ферментативного звенаантиоксидантной защиты (АОЗ) за счет включения трисана в ее неферментативное звено.

Доказано, что трисан, введенный самкам в дозе 0,5 и 1,0 грамм с целью коррекции у плодов интранатальной гипоксии, сопровождающейся брадикардией, приводит к нормализации до исходных значений сердечного ритма у подопытных и интактных плодов несмотря на увеличивающуюся под его влиянием амплитуду маточных сокращений.

Практическая значимость

Разработана экспериментальная модель хронического опыта по созданию интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов, позволяющая моделировать акушерские ситуации, возникающие в родах в клинической практике.

Разработаны и адаптированы компьютерные программы для электроэнцефалографического комплекса «Диамант», позволяющие в эксперименте синхронно регистрировать и анализировать электрическую и механическую активности матки, в том числе количество, продолжительность и амплитуду сокращений матки, а также ЭКГ нормально развитых и отставших в развитии плодов. Для автоматизированного анализа в эксперименте сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов разработана компьютерная программа «Pulse».

Проведена доклиническая апробация нового для акушерской практики препарата комбинированного действия, обладающего умеренным антиоксидантным и выраженным антигипоксическими свойствами, -производного индолморфолина (трисан). Показано, что трисан, введенный самкам в дозе 0,5 и 1,0 грамм, приводит к нормализации сердечного ритма у интактных и подопытных плодов, перенесших интранатальную гипоксию, сопровождавшуюся брадикардией.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальная модель интранатальной гипоксии, развивающейся у нормально развитых и отставших в развитии плодов самок кролика, имеющих разную степень биологической готовности к родам, на фоне индуцированной 1 ЕД окситоцина сократительной активности матки, дает возможность синхронно регистрировать электрическую и механическую активность матки, а также сердечный ритм нормально развитых и отставших в развитии плодов с последующим их анализом.

2. Экспериментальная модель интранатальной гипоксии, развивающейся у нормально развитых и отставших в развитии плодов, является адекватной для доклинической апробации влияния в родах утеротонических, утеролитических, антиоксидантных и антигипоксантных препаратов на сократительную активность и функциональное состояние плодов.

3. Трисан обладает умеренными антиоксидантными и выраженными антигипоксическими свойствами, оказывает нейропротективный эффект на мозг нормально развитых и отставших в развитии плодов, в дозе 0,5 и 1,0 г приводит к нормализации сердечного ритма у подопытных и интактных плодов.

Апробация работы и личный вклад автора. Результаты исследований доложены на IV Международной пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых, Москва, 2011; на X межвузовской конференции молодых ученых «Герценовские чтения», Санкт-Петербург, 2010 г.

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 3 -в рецензируемых научных журналах и изданиях. По результатам проведенного исследования получено положительное решение от 27.06.2012 г. отдела медицины Федерального института промышленной собственности о выдаче патента РФ на изобретение «Способ оценки в хроническом опыте функционального состояния нормально развитых и отставших в развитии плодов на фоне индуцированных сокращений матки самки кролика» (заявка №2011121462/14(031799) от 18.05.2011).

Основные положения диссертации внедрены в работу лаборатории физиологии и патофизиологии плода с отделением ультразвуковой диагностики ФБГУ «Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им.Д.О.Отта» СЗО РАМН.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, содержащего 121 отечественных и 93 зарубежных источников. Материалы диссертации изложены на 200 страницах машинописного текста, иллюстрированы 40 таблицами и 52 рисунками.

ВЫВОДЫ

1. Разработана экспериментальная модель интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов, развивающейся на фоне индуцированной окситоцином сократительной активности матки самки кролика, с возможностью синхронной регистрации сердечного ритма плодов, электрической и механической активностей матки в хроническом опыте, позволяющая изучить патогенез интранатальной гипоксии и способы ее коррекции.

2. В условиях экспериментальной модели индукция сократительной активности матки зависит от степени биологической готовности самок кролика на 30-й день беременности. Индуцированная окситоцином маточная активность при оптимальной степени готовности самок к родам характеризуется в 2,4 раза большим числом маточных сокращений по сравнению с таковыми у самок, не имеющих этой степени готовности; а также в 1,5 раза более продолжительными по сравнению с исходными сокращениями, снижающимися до исходных величин у самок с недостаточной степенью биологической готовности к родам.

3. У нормально развитых и отставших в развитии плодов в условиях экспериментальной модели наблюдаются типичные реакции сердечного ритма, сопровождающиеся брадикардией, характерной для интранатальной гипоксии плодов в клинической практике. Развитие родовой деятельности у самок, имеющих оптимальную биологическую готовность к родам, сопровождается реакциями сердечного ритма плодов: нормально развитых - адаптивными в виде конечной тахисистолии; отставших в развитии - стойкой брадикардией. При недостаточной степени биологической готовности самок у всех плодов сердечный ритм восстанавливается до фоновых значений, наблюдавшихся до индукции маточных сокращений.

4. В условиях экспериментальной модели в тканях плацент и мозга отставших в развитии плодов самок, имеющих разную степень биологической готовности к родам, развиваются метаболические реакции, характерные для интранатальной гипоксии: в плацентах увеличивается на 11% (р<0,05) величина светосуммы - интегрального показателя интенсивности свободнорадикального окисления, а в мозге увеличивается на 37,5% (р<0,05) содержание пиру вата (предшественника образования лактата) по сравнению с таковыми в плацентах и головном мозге интактных плодов соответственно.

5. Производное индолморфолина (трисан) в условиях экспериментальной модели интранатальной гипоксии проявляет свойства препарата, комбинированного действия: умеренного антиоксидантного и выраженного антигипоксического. Трисан в дозе 0,5 и 1,0 г, введенный самкам независимо от степени их биологической готовности к родам с целью коррекции у плодов интранатальной гипоксии, сопровождающейся брадикардией, приводит к увеличению амплитуды маточных сокращений у рожающих самок и нормализации сердечного ритма у подопытных и интактных плодов без развития у последних конечной тахисистолии.

6. Трисан в дозе 1,0 г при интранатальной гипоксии независимо от степени биологической готовности матери к родам оказывает нейропротективный эффект на мозг нормально развитых и отставших в развитии плодов: по сравнению с таковыми у нелеченных плодов снижается уровень пирувата при неизменном уровне лактата; как в мозге, так и в плаценте снижается интенсивность СРО, что обуславливает улучшение функционального состояния плодов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для изучения патогенеза интранатальной гипоксии у плодов и доклинической апробации влияния в родах утеротонических, утеролитических, антиоксидантных и антигипоксантных препаратов на сократительную активность и функциональное состояние плодов целесообразно использовать экспериментальную модель интранатальной гипоксии у нормально развитых и отставших в развитии плодов, развивающейся на фоне индуцированной окситоцином сократительной активности матки самки кролика.

2. Для регистрации и последующего анализа параметров сократительной активности матки и ЭКГ плодов, зарегистрированных в условиях экспериментальной модели, рекомендуется использовать компьютерный электроэнцефалографический комплекс «Диамант», оснащенный пакетом специально адаптированных программ, позволяющих анализировать количество, продолжительность и амплитуду маточных сокращений; для автоматизированного анализа сердечного ритма нормально развитых и отставших в развитии плодов - компьютерную программу «Pulse».

3. Целесообразна клиническая апробация нового для акушерской практики препарата - производного индолморфолина (трисана), обладающего нейропротективным действием за счет комбинированного умеренного антиоксидантного и выраженного антигипоксического эффектов, для лечения интранатальной гипоксии нормально развитых и отставших в развитии плодов.