Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Патогенетические факторы развития сердечно-сосудистой недостаточности при панкреонекрозе

На правах рукописи

□030Б2740

ЕРШОВ Антон Валерьевич

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ПАНКРЕОНЕКРОЗЕ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ОМСК-2007

003052740

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омской государственной медицинской академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Долгих Владимир Терентьевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук

доктор медицинских наук, профессор

Соколова Татьяна Федоровна Жданова Екатерина Васильевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита диссертации состоится « лл _» иса^иГВ^ 2007 г.

часов на заседании диссертационного совета Д 208.065.04 при Омской государственной медицинской академии по адресу: 644099, г. Омск, ул. Ленина, 12; тел. (3812) 23-32-89.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственной медицинской академии по адресу: 644099, г. Омск, ул. Ленина,12.

Автореферат разослан «_»_2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук

ЕА- ПотР°хова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Среди острых заболеваний органов брюшной полости деструктивная форма острого панкреатита занимает особое положение по своей природе и тяжести страдания (A.JI. Костюченко, 2000). За последние годы заболеваемость панкреонекрозом резко возросла (М.В. Ци-циашвили и соавт., 2002). Это обусловлено, с одной стороны, особенностями режима питания, возрастающим злоупотреблением алкоголя и его суррогатов, распространенностью желчно-каменной болезни и, как следствие, увеличением абсолютного количества больных, а с другой стороны, улучшением клинико-лабораторной и инструментальной диагностики заболевания (Р.В. Вашетко и соавт., 2000; Ю.А. Нестеренко и соавт., 2002). Среди всех больных острым панкреатитом больные с панкреонекрозом составляют в среднем 1525% (АЛ. Костюченко, 2000; B.C. Савельев и соавт., 2000). Летальность же при панкреонекрозе как в отечественных, так и в зарубежных клиниках не снижается ниже 22% (Б.С. Брискин и соавт., 2001), достигая 60-80% (A.JI. Костюченко, 2000; B.C. Савельев и соавт., 2000; B.C. Савельев и соавт., 2001). Панкреатогенная токсинемия, имеющая место в первые сутки от начала заболевания, обусловливает острую недостаточность кровообращения с формированием синдрома низкого сердечного выброса. Выход в кровь панкреа-тогенных ишемических токсинов (фактор депрессии миокарда, протеазы и т.д.) усугубляет снижение сердечного выброса даже при нормализации объема циркулирующей крови и кислородной емкости крови на этапе выздоровления больного (С.Н. Jonson et al., 1999). Нарушение коагуляции, сгущение крови и повышение ее вязкости на фоне панкреонекроза обусловливает резкое нарушение коронарной перфузии, что в совокупности с коронарокардиосклерозом приводит к инфаркту миокарда (Р.В. Вашетко и соавт., 2000). Кроме того, развитие гиперкоагуляции и тромбофилии при панкреонекрозе может приводить к тромбоэмболии легочной артерии (B.C. Савельев и соавт., 2000). Достаточно частым осложнением панкреонекроза является перикардит и томпанада сердца. В позднем периоде с присоединением инфекции в очагах некроза поджелудочной железы и гиперпродукции провоспалитель-ных цитокшюв и токсинов бактериальной природы развивается системная воспалительная реакция, трансформирующаяся в инфекционно-токсический шок (B.C. Савельев и соавт., 1999), что еще в большей степени нарушает системную и регионарную гемодинамику и микроциркуляцию и как следствие приводит к формированию синдрома полиорганной недостаточности (Е.С. Кижаева, 2006). Цель работы.

Выявить ведущие патогенетические факторы развития сердечно-сосудистой недостаточности при панкреонекрозе и уменьшить их повреждающее действие с помощью препаратов направленного действия. Задачи исследование:

1. Разработать способ моделирования панкреонекроза в эксперименте, максимально приближенный к клинической картине панкреонекроза.

2. В условиях целостного организма выявить ведущие патогенетические факторы гемодинамических нарушений при экспериментальном панкреонекрозе, используя реамберин и дефероксамин.

3. На препарате изолированного изоволюмически сокращающегося серд-

ца изучить ведущие патогенетические факторы кардиодепрессии при панкреонекрозе.

4. Выявить зависимость между тяжестью панкреонекроза, состоянием процессов свободнорадикального окисления, тяжестью эндотоксемии и функционированием сердечно-сосудистой системы Научная новизна.

1. Впервые разработан способ моделирования панкреонекроза (Патент РФ № 2290702) в эксперименте у мелких лабораторных животных (крыс). Модель позволяет имитировать рефлюкс желчи в протоковую систему, а затем и в ткань поджелудочной железы при условии гипертензии в желчных протоках.

2. Выявлены и экспериментально обоснована на уровне целостного организма зависимость изменений параметров свободнорадикального окисления, фагоцитоза и эндотоксикоза от фазы течения острого деструктивного панкреатита.

3. Профилактическое использование дефероксамина позволило оценить патогенетическую значимость ионов Ре2+ в интенсификации процессов свободнорадикального окисления, развитии эндотоксикоза и кардиодепрессии при экспериментальном панкреонекрозе и показать ан-тиоксидантный и дезинтоксикационный эффекты данного препарата.

4. Установлено, что ведущим механизмом развития диастолической дисфункции изолированного изоволюмически сокращающегося сердца при панкреонекрозе является интенсификация процессов свободнорадикального окисления, а снижение силовых и скоростных показателей сердечной деятельности происходит вследствие гипоксии и последующей реперфузии. Теоретическая и практическая значимость.

Результаты исследований, полученные на целостном организме и изолированном изоволюмически сокращающемся сердце, углубляют представление о патогенетической роли активации процессов свободнорадикального окисления, фагоцитоза и эндогенной интоксикации в развитии гемодинамических нарушений и кардиодепрессии при панкреонекрозе. Это может служить теоретическим базисом для разработки новых патогенетически направленных препаратов и схем лечения с отсрым панкреатитом и панкреонекрозом.

Сведения о динамическом изменении маркеров свободнорадикального окисления, фагоцитарной активности лейкоцитов и эндотоксикоза, взаимном влиянии процессов липопероксидации и синдрома эндогенной интоксикации могут позволить с большей достоверностью оценивать эффективность лечебных мероприятий и прогнозировать течение острого панкреатита в клинике.

Экспериментально обоснована и клинически апробирована эффективность использования дефероксамина и реамберина для ограничения интенсивности процессов свободнорадикального окисления, гипоксии и ре-оксигенации с целью профилактики развития функционально-метаболических нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы при остром деструктивном панкреатите.

Внедрение результатов диссертационной работы в практику. Результаты диссертационной работы нашли применение в практике лечения больных острым деструктивным панкреатитом в отделении реанимации и интенсивной терапии для гнойно-септических больных ГК БСМП № 1, а также

используются в лекционном курсе кафедры патофизиологии с курсом клинической патофизиологии Омской государственной медицинской академии. Положения, выносимые на защиту:

1. Введение аутожелчи в поджелудочную железу в сочетании с перевязкой желчного протока непосредственно у места впадения его в двенадцатиперстную кишку позволяет моделировать панкреонекроз, который по этиологии и патогенезу наиболее приближен к клинической картине данной патологии.

2. Ведущими патогенетическими факторами панкреонекроза в порядке уменьшения значимости являются: интенсификация процессов свобод-норадикального окисления, дефицит антиоксидантной системы, гипоксия с последующей реперфузией и эндотоксикоз, динамика изменений которых имеет строго определенную последовательность.

3. Панкреонекроз сопровождается кардиодепрессией, а ведущим патогенетическим фактором формирования функционально-метаболических нарушений сердечно-сосудистой системы является окислительный стресс, который приводит к эндотоксикозу и гипоксии, вызывая, тем самым, деструкцию мембран кардиомиоцитов, нарушение биоэнергетики сердца и ослабление механизмов, ответственных за трансмембранный перенос ионов Са2+.

4. Профилактическое использование реамберина и дефероксамина в значительной степени нивелирует ведущие патогенетические факторы развития панкреонекроза и его сердечно-сосудистых осложнений. Анти-оксидантный и дезинтоксикационный эффекты препаратов реализуются за счет выключения ионов Fe2+ из цепи свободнорадикальных процессов, снижения резорбционного и реперфузионного механизмов эндогенной интоксикации, нормализации энергетического обмена. Апробация работы. Результаты исследования доложены и обсуждены

на VI научно-практической конференции «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2004), научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2005), научно-практической конференции, посвященной 15-летию Городской клинической больницы скорой медицинской помощи № 1 «Клинические и фундаментальные аспекты критических состояний» (Омск, 2005), III международной конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения В.И. Вернадского» (Москва, 2005), международном молодежном медицинском Конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2005), I Международной Пироговской научной конференции (Москва 2006), научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ (из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собственных исследований, заключения с обсуждением полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 41 таблицей и 24 рисунками. Список использованной литературы включает 206 источников, из них 39 - зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Экспериментальные исследования проведены на кафедре патофизиологии с курсом клинической патофизиологии Омской государственной медицинской академии. В качестве экспериментальных животных использовали белых беспородных крыс. Исследования на крысах проводили в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755). Исходя из цели и задач настоящей работы, нами были использованы методы исследования, позволявшие комплексно оценить степень эндотоксикоза, интенсивность сво-боднорадикального окисления, функциональную активность фагоцитов и функционально-метаболическое состояние сердечно-сосудистой системы.

Тяжесть эндотоксикоза оценивали по содержанию веществ низкой и средней молекулярной массы (М.Я. Малахова и соавт., 1995) и Лоури-поло-жительных веществ (O.N. Lowry et al., 1951) в плазме и на эритроцитах. Фагоцитарную активность лейкоцитов и соотношение про- и антиоксидан-тов исследовали методом хемшпоминесценции цельной крови и плазмы (P.P. Фархутдинова, 1998). Тяжесть общего состояния животных оценивали в баллах (С.П. Лысенков и соавт., 1982).

О тяжести повреждения поджелудочной железы судили по ее структурным изменениям и активности панкреатической амилазы и липазы в сыворотке крови. Выраженность мембранодеструктивных процессов в кардио-миоцитах оценивали по активности КФК-МВ в сыворотке крови и активности АсАТ в перфузате и сыворотке крови. Для выявления нарушений биоэлектрической активности сердца регистрировали электрокардиограмму в стандартных отведениях. Показатели системной гемодинамики до моделирования и через 24 ч после воспроизведения панкреонекроза исследовали реографически по методу В.В.Карпицкого и соавт. (1986).

Для изучения нарушений сократительной функции и метаболизма миокарда с последующей оценкой возможного вклада поврежденного сердца в формирование недостаточности кровообращения при панкреонекрозе часть исследований была выполнена на изолированных изоволюмически сокращающихся сердцах крыс по методике E.L. Fallen et al. (1967).

Через 24 ч после моделирования панкреонекроза у экспериментальных животных быстро извлекали сердца для изучения сократительной функции. С этой целью их помещали в охлажденный до 2-4°С раствор Кребса-Хензе-лайта и частично удаляли предсердия. Для устранения спонтанной частоты сокращений осуществляли атриовентрикулярную блокаду наложением лигатуры на межпредсердную перегородку. В полость левого желудочка вводили латексный баллончик постоянного объема, соединенный с портативным монитором РМ-8000. Перфузию сердца осуществляли ретроградно через аорту тем же раствором, насыщенным карбогеном (95% кислорода и 5% углекислого газа), под давлением 70 мм рт. ст. при 37°С и рН=7,33-7,36. Электростимуляцию сердца осуществляли прямоугольными импульсами длительностью 3 мс, напряжением на 10% выше порогового с частотой 120 мин-1.

Через 30 мин от начала перфузии, необходимых для стабилизации работы сердца, регистрировали кривую давления в левом желудочке. Одновременно с регистрацией давления брали пробы перфузата, прошедшего через коронарное русло, и определяли в нем содержание глюкозы и актив-

ность АсАТ, а затем рассчитывали потребление глюкозы на I г сухой массы миокарда за 1 мин на 1 мм рт. ст. развиваемого давления. Потерю кардио-миоцитами АсАТ вычисляли на 1 г сухого миокарда за 1 мин.

На основании графического материала рассчитывали комплекс силовых (СД -г систолическое, ДД - диастолическое и РД - развиваемое давление) и скоростных (dP/dt max - максимальная скорость увеличения и -dP/dt шах - максимальная скорость уменьшения внутрижелудочкового давления) показателей, позволявших оценивать сократительную функцию сердца.

Через 30 мин стабилизации работы изолированного сердца использовали ряд приемов, позволявших оценить функциональные резервы миокарда:

1) гипоксическую перфузию сердца в течении 15 мин раствором Кребса-

Хензелайта;

2) нагрузку изолированных сердец ионами кальция, увеличивая содержание Ca2f в перфузате с 2,5 до 7,5 ммоль/л.

Для выявления структурных повреждений поджелудочную железу фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина в течение 48 часов, затем промывали в проточной воде в течение 20-24 часов и обезвоживали в спиртах восходящей концентрации. Материал заливали в парафин, изготовляли гистологические срезы толщиной 7 мкм и окрашивали гематоксилин-эозином. На последнем этапе срезы подвергали просветлению и заключению в прозрачную среду (канадский бальзам).

Изучаемые показатели обработаны методом вариационной статистики с вычислением средней арифметической (М), среднего квадратического отклонения (б), критерия Стьюдента (t), показателей статистической достоверности (Р). Проведен корреляционный анализ показателей с определением коэффициента корреляции Спирмена (С.Г. Резников и соавт., 1988; В.М. Зайцев и соавт., 2003). Критический уровень значимости статистических гипотез в данном исследовании принимался равным 0,05, так как при этом вероятность различия более 95%.

Гистологические исследования выполнены совместно с аспирантом кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии Омской государственной медицинской академии В.В. Шаповаловой, а биохимические исследования проведены совместно с заведующей биохимическим отделом ЦНИЛ канд. мед. наук Т.В. Притыкиной. Работа по внедрению результатов исследования в практическую медицину проведена совместно с врачами анестезиологами-реаниматологами ГК БСМП № 1 канд. мед. наук Ю.П. Орловым и К.А. Ивановым.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Эксперименты выполнены на 156 белых крысах-самцах массой 292±4,0 гр. Проведено 5 серий острых опытов (рис. 1). На начальном этапе на 10 крысах (И группа), наркотизированных эфиром, отрабатывали модель панк-реонекроза. Панкреонекроз моделировали введением в поджелудочную железу аутожелчи из расчета 0,15 мл/кг с последующей перевязкой общего желчного протока на 24 часа. Через сутки животных забивали, забирали поджелудочную железу для выявления структурных повреждений и кровь - для биохимических исследований. Характер макро- и микроскопических изменений поджелудочной железы совпадал с таковым, описанным в литературе, при панкреонекрозе в эксперименте и клинике (Р.В. Вашетко и соавт., 2000). Та-

Рис. 1. Дизайн исследования

ким образом, нами был получен тотальный и субтотальный панкреонекроз у крыс с выраженной гипертегоией в желчных протоках (Патент РФ на способ моделирования панкреонекроза № 2290702).

Для оценки вклада микроорганизмов и микробной интоксикации у животных группы III (п=18) перед моделированием панкреонекроза вызывали

иммуносупрессию путем внутримышечного введения 2,5% суспензии гидрокортизона ацетата в дозе 35 мг/100 г массы тела три раза через день. На следующие сутки после иммуносупрессии моделировали панкреонекроз разработанным нами способом.

С целью снижения интенсивности процессов свободнорадикального окисления, развития эндотоксикоза и повреждений сердца в условиях пан-креонекроза использовали энерготропный препарат реамберин из расчета 10 мл/кг - группа IV (п=18), комплексообразующее средство дефероксамин из расчета 80 мг/кг группа V (п=16). Препараты вводили однократно внут-рибрюшинно за 1 час до моделирования панкреонекроза. Для выявления изменений интенсивности свободнорадикального окисления и тяжести эн-дотоксемии в динамике были сформированы подгруппы II, (п= 10), III, (n= 10), IV, (п=10), и V, (п=10), продолжительность течения панкреонекроза в которых составила 12 ч (табл. 1).

В группе сравнения (п=20) проводили срединную лапаротомию, ревизию органов брюшной полости и ушивание раны, что позволяло исключить влияние перенесенной операции на исследуемые показатели. Нами было выявлено отсутствие на протяжении суток достоверных различий между изучаемыми показателями интактных животных и показателями животных, которым была проведена лапаротомия. В связи с этим интактных животных и животных группы сравнения объединили в одну группу I (п=30).

На следующие сутки после проводимых манипуляций выживших животных забивали для изучения интенсивности процессов свободнорадикального окисления, уровня ферментемии, токсичности плазмы крови и эритроцитов. Кровь животных получали путем пункции сердца после торакото-мии гепаринизированным шприцем, после чего кровь помещали в микропробирки типа "Эппендорф". В качестве антикоагулянта использовали гепарин из расчета 50-75 ЕД/мл крови. Показатели выживших животных сравнивали с аналогичными данными других групп.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Эффективность предложенного нами способа моделирования панкреонекроза подтверждалась высокой активностью панкреатической амилазы: в группе П ее активность превышала в 2 раза аналогичный показатель контроля (табл. 1). В группе III отмечалось более, чем 5-кратное увеличение активности р-типа амилазы. Активность липазы во II и III группах возрастала соответственно в 1,5 и в 4,9 раза по отношению к контролю.

Таблица 1

Уровень ферментемии у крыс с паикреонекрозом (М±т)

—Показатели Панкреатическая Липаза,

Группы -—_____ амилаза, МЕ/л МЕ/л

I (п=30) 1448±131,5 22,8±1,7

II (п=32) 2994±246,0*** 36,2±3,4**

III (п=18) 7449±1662,1***лл 113,7±13,3 * * *ллл

Примечание. **, *** - достоверность различий по отношению к кшггролго (р<0,01; р<0,001); лл ллл . достоверность различий между группами II и III, (р<0,01; р<0,001).

Картина макро- и микроскопических изменений, а также уровень гипер-ферментемии позволяют констатировать наличие субтотального в группе II и тотального панкреонекроза у крыс группы П1. О развитии инфекционных осложнений панкреонекроза у животных группы III свидетельствовали данные о площади поражения поджелудочной железа, уровне ферментемии, а также тот факт; что у умерших животных группы III на аутопсии в 100% случаев выявлялись гнойные очаги и зловонный экссудат в серозных полостях.

У крыс группы II отмечалось снижение как спонтанной - в 6,2 раза, так и люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови - в 6,3 раза по сравнению с контролем (табл. 2). Более выраженные изменения данных показателей наблюдались у животных группы III, где спонтанная и индуцированная светимость снизилась в 7,6 и в 9,4 раза соответственно. Столь значительное уменьшение люминолзависимой светимости крови по сравнению со спонтанной свидетельствует о сохранной, но значительно сниженной способности лейкоцитов к активации и невозможности полноценно осуществить фагоцитоз.

Несмотря на достоверные отличия в значениях спонтанной светимости и светосуммы хемилюминесценции плазмы крови во всех группах, отличий по показателям вспышки не наблюдалось. Значения спонтанной светимости и светосуммы в группе II уменьшались по отношению к контролю в 4,4 и в 1,7 раза соответственно. В группе III эти показатели оказались сниженными в 6,2 и в 2 раза по сравнению с контролем.

В группах II и Ш выявлена средней силы корреляционная зависимость (0,51<г<0,75; р<0,05) между содержанием веществ низкой и средней молекулярной массы на эритроцитах и общим состоянием животных, а также между светосуммой индуцированной светимости и общим состоянием. Корреляционная зависимость между другими показателями («ВНСММ плазмы - ПОС», «светосумма-1 — ПОС») либо отсутствовала, либо носила умеренный характер.

Между содержанием ВНСММ и показателями люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови отмечалась средней силы обратная корреляция (-0,75<r<-0,51; р<0,05), что позволяет утверждать о ведущем значении увеличения содержания ВНСММ в снижении фагоцитарной активности лейкоцитов при панкреонекрозе.

Панкреонекроз сопровождался выраженной эндотоксемией, оцениваемой по уровню ВНСММ. Так, суммарное содержание ВНСММ в плазме крыс группы II увеличилось на 60% (р<0,01), а на эритроцитах - на 52% (р<0,01) по сравнению с контролем. В группе Ш данные показатели выросли соответственно на 164% (р<0,001) и 104% (р<0,001). Столь значительное увеличение показателей интоксикации в группе Ш, по всей вероятности, связано с действием глю-кокортико стероидов, как катаболических гормонов, а также с более выраженным влиянием на организм микробов в силу развития иммуносупрессии.

Рост содержания ВНСММ, главным образом, был вызван увеличением концентрации веществ катаболического спектра. В группе II катаболичес-кий пул плазмы возрос на 413%, а в группе III - на 1218%. При этом от общего содержания ВНСММ плазмы катаболический пул составлял в группе II — 21%, а в группе III - 32%. Очевидно, что столь значительное увеличение катаболического пула связано с патогенным действием микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности на организм животных. Достоверно увеличивалась и концентрация олигопептидов в крови. При этом макси-

мальные значения концентрации Лоури-положительных веществ отмечались в группе III: в плазме их содержание увеличилось на 100%, на эритроцитах - на 37%, а во II группе на 50% и 23% соответственно.

Для более детального изучения изменения интенсивности процессов свободнорадикального окисления и эндотоксемии, а также для оценки возможности использования этих изменений в прогнозировании течения острого деструктивного панкреатита были созданы подгруппы И, (п=10) и III, (п=10), отличавшиеся только длительностью эксперимента, которая составляла 12 ч. Летальных исходов в обеих группах не наблюдалось.

В первые 12 ч развития панкреонекроза в группе II, отмечалось повышение активности лейкоцитов, что нашло отражение в увеличении светосуммы спонтанной светимости при хемилюминесценции цельной крови на 23% и индуцированной - на 31%. Однако через 24 ч после моделирования панкреонекроза наблюдалось снижение фагоцитарной активности лейкоцитов.

Таблица 2

Показатели ХЛ плазмы и цельной крови исследуемых животных

в динамике панкреонекроза (М+т)

\ Показатели XJ1 плазмы XJI цельной крови

Группы Спонтанная светимость, у. е Вспышка, ^ у. е. Светосумма, у. е.хмин I Светосумма, у. е.хмин (до инкубации) Светосумма, у е хмин (после инкубации)

I (п=30) 0,31±0,02 1,21±0,05 0,73±0,05 7,81±0,15 18,78±0,2

Iii (п=10) 0,59±0,03 ♦ ♦♦ 1,73±0,02 *** 5,23±0,20 *** 9,58±0,29 24,65±0,60 ♦ ♦♦

II (п=32) 0,07±0,01 ♦ ♦♦АЛА 1,17±0,05 ллл 0,43±0,04 1,26±0,18 2,97±0,22

III, (п=10) 0,65±0,03 ***ЛЛ*++ 2,08±0,07 6,09±0,20 ***ллл+++ 6,42±0,30 ***ллл+++ 15,17±0,72 **«ллл+++

III (п=18) 0,05±0,01 1,02±0,05 0,35±0,02 ллл***0"" 1,03±0,17 1,99±0,20

Примечание. *** - достоверность различий по отношению к контролю (р<0,001);ллл -достоверность различий по отношению к группе II (р<0,01; р<0,001); - к группе II (р<0,05; р<0,001); ">* - к группе III, (р<0,001).

В группе II также происходила интенсификация процессов свободно-радикального окисления. Значение вспышки железоиндуцированной хемилюминесценции плазмы по отношению к группе контроля возросло на 43%, спонтанной светимости - на 90%, а значение светосуммы увеличилось более чем в 7 раз. Такие изменения изучаемых показателей свидетельствуют об увеличение активности прооксидантных веществ и снижении антиокси-дантных возможностей плазмы. Более значимые изменения показателей хемилюминесценции плазмы отмечались у животных группы III. По отношению к группе сравнения значения вспышки увеличились на 71%, спонтанной светимости - на 105%, уровень светосуммы вырос более чем в 8 раз. Через сутки выявлялось снижение всех показателей, характеризующих ин-

тенсивность свободнорадикального окисления в плазме. Вместе с тем, показатели хемилюминесценции цельной крови в группе III, напротив, характеризовались меньшими значениями по отношению к аналогичным в группе I, II, и II (р<0,001). Значения светосуммы спонтанной хемилюминесценции снизилось на 18% по отношению к контролю, а люминолзависи-мой - на 19,3%. Через сутки наблюдалось более значительное снижение фагоцитарной активности лейкоцитов.

Отсутствие роста показателей хемилюминесценции цельной крови на фоне возрастания показателей хемилюминесценции плазмы свидетельствует о снижении активности лейкоцитов вследствие угнетающего действия на них токсинов. Вероятно, увеличение содержания токсинов за счет инфекционной составляющей у животных с иммунодефицитом развивалось уже в течение первых 12 ч панкреонекроза, а не через 24 ч как у животных группы II.

Таким образом, в первые 12 ч развития панкреонекроза отмечается активация процессов свободнорадикального окисления и фагоцитарной активности лейкоцитов. Прогрессировать панкреонекроза и чрезмерная активность лейкоцитов способствуют накоплению в организме токсинов. Увеличенное содержание ВНСММ угнетающе воздействует на лейкоциты. Иммуносупрессия и, вследствие этого, массивная инфекционная интоксикация усиливают снижение фагоцитарной активности лейкоцитов, что способствует развитию септических осложнений при панкреонекрозе. Оценка в динамике изменений показателей интоксикации, интенсивности процессов свободнорадикального окисления, фагоцитарной активности лейкоцитов, а также изменение соотношений между этими параметрами представляется перспективным в плане прогнозирования течения острого панкреатита в клинике.

Действие активных форм кислорода, а также панкреатических ферментов и токсинов приводит к нарушению целостности мембран многих клеток, в том числе и кардиомиоцитов, о чем свидетельствует увеличение активности АсАТ и КФК-МВ в группе II в 1,7 и в 3,5 раза соответственно по сравнению с контролем.

В большей степени эти показатели возросли в группе III, где активность АсАТ превышала контрольные значения в 2,4 раза, а КФК-МВ - в 4,6 раза. Одновременное увеличение показателей интоксикации, катаболичес-кого пула и активности кардиоспецифичных ферментов дает право утверждать о мембранодеструктивном действии токсинов на кардиомиоциты. Большее увеличение активности кардиоспецифичных ферментов в крови животных группы III свидетельствует о значительном вкладе микробных токсинов и продуктов их жизнедеятельности в повреждение кардиомиоцитов при панкреонекрозе.

Как наиболее информативные показатели функционирования сердца были изучены сердечный и ударный индексы (табл. 3). Увеличение ударного и сердечного индексов в группе II произошло в 1,7 и в 1,9 раза соответственно. Более значимые увеличения отмечались у животных группы III, ударный и сердечный индексы у которых увеличились соответственно в 1,8 и в 2 раза по отношению к норме. Такие изменения сердечного и ударного индексов на фоне сниженного ОПСС позволяет утверждать о том, что при панкреонекрозе временно формируется гипердинамический тип кровообращения.

Таблица 3

Показатели системной гемодинамики у экспериментальных животных ,_,_ (Mim) __

Группы животных УИ, мл/м2 СИ, мл/мин-м2 ОПСС, дин-ссм"2 ЧСС, мин1

I (п=30) 0,282±0,02 316±32,91 495±59,13 355±22,09

II (п=32) 0,486±0,05*** 597±116,42*** 250±27,14*** 381±17,25

III (п=18) 0,503±0,04*** 633±61,50*** 186±21,40*** 387±13,97

Примечание. *** - достоверность различий по отношению к контролю (р<0,001).

У животных II и III групп происходило снижение ОПСС по отношению к контролю в 1,9 и в 2,7 раза соответственно (р<0,001); при чем более достоверные отличия данного параметра наблюдались в группе III, что позволяет утверждать о значительном влиянии токсинов инфекционной природы на тонус сосудов в организме при панкреонекрозе.

При анализе параметров работы изолированного изоволюмически сокращающегося сердца выявлено, что панкреонекроз вызывает кардиодеп-рессию проявляющуюся снижением развиваемого левым желудочком давления в группах И и III на 33% и 43%, а систолического на 30% и 39% соответственно. Также отмечалось увеличение диастолического давления по сравнению с аналогичными показателями контрольных сердец в этих же группах в 1,5 и 1,7 раза.

Для выявления ведущих патогенетических факторов повреждения сердца при панкреонекрозе осуществляли гипоксическую перфузию изолированных сердец с последующей реоксигенацией. Оказалось, что сердца животных, у которых был смоделирован панкреонекроз, хуже переносили недостаток кислорода. Как следует из табл. 4, на протяжении всего периода гипоксической перфузии у них наблюдалось более выраженное по сравнению с контролем снижение систолического и развиваемого давлений и увеличение диастолического давления.

Диастолическое давление в левом желудочке изолированных сердец контрольных животных после реоксигенации увеличивалось по отношению к исходному в 2,1 раза, а в группе II и III данный показатель увеличивался в 2,3 и в 2,2 раза соответственно. Развиваемое давление в контроле составляло 85% от исходного, в группе II - 77%, в группе III - 80%. Важно отметить, что реоксигенация сердец животных с панкреонекрозом не уменьшала диастолического давления (признак сохраняющихся контрактур миокарда).

Более значительно изменялись максимальные скорости сокращения и расслабления левого желудочка (табл. 5). После стабилизации скорость увеличения и уменьшения давления в группе II составляла соответственно 56% и 67% по отношению к контролю, а в группе III - 54% и 64%. Проведение же гипоксической пробы показало, что более уязвимым являются механизмы расслабления миокарда. Так по истечении гипоксической пробы скорость сокращения по отношению к контролю составляла 91% в группе II и 80% в группе III, а скорость расслабления 67% и 52% соответственно.

Гипоксическая перфузия отрицательно сказывалась и на проницаемости клеточных мембран кардиомиоцитов. Уже после стабилизации выделение АсАТ сердцами животных группы II и III превосходило контрольные

значения на 90% и 139% соответственно. После проведения гипоксической пробы разрыв между данными значениями по отношению к контролю только увеличивался, что указывает на сниженную способность сердец крыс с пан-креонекрозом адаптироваться к условиям гипоксии, а также на малые ан-тиоксидантные резервы миокарда и, как следствие, повышенную чувствительность к действию активных форм кислорода.

Вследствие повреждения клеточных мембран и митохондриальной дисфункции повышалась и потребность кардиомиоцитов в глюкозе для развития давления в 1 мм рт. ст. Достоверные различия по этому показателю отмечались только у сердец группы III и характеризовались увеличением данного показателя после стабилизации и проведения гипоксической пробы на 23% и 39% соответственно по отношению к группе сравнения.

Таким образом, во-первых, гипоксическая перфузия вызывала угнетение сократимости миокарда во всех сериях опытов, что проявлялось в прогрессирующем снижении систолического и развиваемого давления, а также нарастании диастолическош давления, свидетельствуя о развитии гипоксических контрактур. Во-вторых, тяжелое течение панкреонекроза в группе П1 способствовало большей чувствительности изолированных сердец к гипоксии.

Сердца животных, в особенности групп II и III, только в течение 1-й минуты реагировали на увеличение концентрации кальция в перфузируе-мом растворе положительным инотропным эффектом. Затем инотропный эффект избытка ионов кальция в перфузате нивелировался, а с 5-й минуты отчетливо нарастала кардиодепрессия и заметно ухудшалась релаксация -росло диастолическое давление в желудочке (табл. 4). Так, по окончании гиперкальциевой пробы систолическое давление в группах II и III снижалось на 26% и 34% соответственно. Развиваемое давление уменьшалось в 2,4 и в 5,6 раза, а диастолическое давление возросло в группе II в 1,2 раза, а в группе III - в 1,25 раза по сравнению с контролем.

Таблица 4

Влияние гиперкальциевой перфузии и панкреонекроза на динамику показателей сократимости сердца (М±т)

Показатель Группы животных Исходные величины Гиперкапьциевая проба, мин

5 10 15

сд мм рт ст. I (п=30) 97±2,6 48±2 44±1,9 35±2,8

II (11=32) 68±1,1*** 35±1,7*** 30±0,9*** 26±1,8***

III (п=18) 59±1 1**+AAA 31±1,3*** 27±0,7***лл 23±0,8***

дд, мм рт. ст. I (п=30) 4±0,3 14±0,6 16±0,7 16±0,5

II (п=32) 6±0,8* 13±0,7 16±0,9 18±1,3

III (п=18) 7±0,5*** 14±0,6 17±0,9 20±0,6***

рд, мм рт CT I (п=30) 93±2,6 35±6,3 28±1,7 18,4±2,9

II (п=32) 62±1,6*** 22±1,9*** 14±1,6*** 7,6±1,2***

III (п=18) 53±2***ЛАЛ 17±1,5*** 11±1,2*** 3,3±0,9***лл

Примечание. **, *** - достоверность различий по отношению к контролю (р<0,01; р<0,001); лл ллл . достоверность различий между группами II и III (р<0,01; р<0,001).

Подобным образом изменялись при гиперкальциевой перфузии и скоростные показатели (табл. 5). Наиболее чувствительными к избытку экзогенного кальция оказались сердца животных группы Ш. Уже к 5-й минуте скорость

сокращения и расслабления сердец данной группы уменьшалась по отношению к контролю на 64% и 78% соответственно. Менее выраженное снижение данных показателей отмечалось у сердец группы П, где на 5-й минуте гиперкальциевой пробы скорость сокращения снижалась на 57% от контроля, а скорость расслабления - на 72%. Из приведенных данных видно, что большим изменениям подвергается именно скорость расслабления левого желудочка при панкреонекрозе и, в особенности, при его тяжелой форме течения.

Таблица 5

Влияние увеличения концентрации кальция в перфузионном растворе и панкреонекроза на динамику максимальных скоростей сокращенния (dP/dt max, мм рт. ст./с) и расслабления (-dP/dt max, мм рт. ст./с) левого желудочка (М+т)

Показатель Группы животных Исходные величины Гиперкальцевая проба, мин

5 10 15

dP/dt max, мм рт. сг /с 1 (п=30) 1798±33,8 719±49,7 469±31,3 313±11,6

И (п=32) 1000±30,3*** 309±5,1*** 123±4,2*** 125±3,6***

III (п=18) 971±39,3*** 254±13,8***лл 102±4,2***ЛА 103±3,8***АЛЛ

-dP/dt max, мм рт ст /с I (п=30) 1311±21,4 676±31,7 234il8,5 169±9,1

II (п=32) 874±23,3*** 189±4,4*** 88±1,9*** 62±1,8***

III (п=18) 839±18,7*** 149±5 з***ллл 75±3,1***ЛА 51±3,9***л

Примечание. **, *** - достоверность различий по отношению к контролю (р<0,01; р<0,001); л лл ллл. достоверность различий между группами II и III (р<0,05; р<0,01; р<0,001).

По окончании гиперкальциевой пробы сердца животных II и III групп теряли в 2,2 и в 2,4 раза больше АсАТ по отношению к контролю. Также отмечалась тенденция к повышению потребления кардиомиоцитами глюкозы, достигая достоверных отличий только в группе III, где данный показатель увеличился на 42% по отношению к контролю.

Анализ полученных результатов позволяет заключить, что панкреонек-роз сопровождается выраженными повреждениями миокарда: повышается проницаемость клеточных мембран кардиомиоцитов, нарушаются метаболические процессы в них - возрастает расход глюкозы на единицу выполняемой функции, страдает обмен Са2+. Сердца опытных крыс характеризовались снижением устойчивости к гипоксии и дефициту глюкозы. Тяжелое же течение панкреонекроза способствует усугублению данных проявлений. Прежде всего, это проявляется значительным снижением систолического и развиваемого давлений, уменьшением скоростных показателей, а также возрастанием диастолического давления, что особо четко проявляется при ги-поксической и гиперкальциевой перфузии изолированных сердец.

Перед оценкой эффективности профилактического влияния деферок-самина на течение экспериментального панкреонекроза мы изучили его влияние на интенсивность свободнорадикального окисления при измерении хемилюминесценции плазмы. В момент добавления препарата в концентрации, сопоставимой с терапевтической, отмечается резкое угнетение светимости - следовательно, снижается и интенсивность процессов свободнорадикального окисления.

Нами установлено, что профилактическое введение реамберина позволило снизить активность панкреатической амилазы в сыворотке крови до

контрольных значений (табл. 6). В то же время активность липазы, как более специфического маркера повреждения поджелудочной железы, оказалась в 1,6 раза выше контрольных значений, что было сопоставимо с активностью этого энзима у крыс группы II. Однако уровень липазы при использовании дефероксамина имел достаточно выраженную тенденцию к снижению своего значения.

Таблица б

Влияние реамберина и дефероксамина на активность ферментов поджелудочной железы в плазме крови крыс с панкреонекрозом (М±т)

———Показатели Панкреатическая Липаза,

Группы амилаза, МЕ/л МЕ/л

I (п=30) 1448±131,5 22,8±1,7

II (п=32) 2994±246*** 36,2*3,4**

IV (п=18) 1479*236,9^ 36,2±4,4*

V <п=16) 9800±301,3***ллл 26,1±7Д

Примечание. *,**,***- достоверность различий по отношению к контролю (рс0,05, р<0,01; р<0,001);ЛЛЛ - достоверность различий по отношению к группе II (р<0,01).

Введение дефероксамина и реамберина позволяло уменьшить интенсивность процессов свободнорадикального окисления (табл. 7). У животных групп IV и V основные показатели интенсивности процессов липопе-роксидации были значительно ниже незащищенной группы. Не отмечалось и отрицательной динамики в развитии панкреонекроза: не развивалась чрезмерная активация фагоцитов, незначительно увеличивалась за счет выхода протеолитических ферментов поджелудочной железы мощность проокси-дантной системы. При этом антиоксидантный эффект дефероксамин реа-лизовывал за счет выведения ионов Ре2+ из цепочки окислительных процессов, а реамберин—благодаря активации антиоксидантной системы. Об этом свидетельствует тот факт, что при использовании реамберина отмечалось выраженное снижение светосуммы, а при использовании дефероксамина уровень вспышки при железоиндуцированной хемилюминесценции был значительно меньше группы сравнения.

Уменьшение интенсивности процессов свободнорадикального окисления подобным образом сказывались и на процессах токсинообразования. Выраженное в меньшей степени вторичное повреждение активными радикалами тканей, а также не столь значительное повышение проницаемости мембран препятствовало значительной прогрессии реабсорбционных и инфекционных механизмов эндотоксемии. Показатели интоксикации у животных группы V увеличивались в среднем на 20% по отношению к контролю, против 86% в группе II. В группе IV содержание токсинов в плазме также повышалось незначительно - на 52%.

Отсутствие выраженного синдрома эндогенной интоксикации при использовании реамберина и дефероксамина благоприятствовало нормальному функционированию лейкоцитов. В этих группах в динамике развития панкреонекроза не отмечалось значительной стимуляции фагоцитов, о чем свидетельствовало умеренное повышение показателей спонтанной и люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови. Не развивалась и иммуносупрессия, харак-

Таблица 7

Влияние реамберина на показатели ХЛ плазмы и цельной крови исследуемых групп в динамике (М+т)

\ Показатели Группы \ ХЛ плазмы ХЛ цельной крови

Спонтанная светимость, у. е. 1 Вспышка, У е. Светосумма, у е.хмин Светосумма, у.е хмин (до инкубации) Светосумма, у.е.хмин (после инкубации)

I (п=30) 0,31 ±0,02 1,21±0,05 0,73±0,05 7,81 ±0,15 18,78±0,2

»1 (п=10) 0,59±0,03 *** 1,73±0,02 *** 5,23±0,20 *** 9,58±0,29 *** 24,65±0,60 ***

II (п=32) 0,07±0,01 ♦ «♦ООО 1,17±0,05 ООО 0,43±0,04 ***ооо 1,26±0,18 ***ооо 2,97±0,22 #**000

IV, (п=10) 0,42±0,03 * * ООО АЛА 1,34±0,07 ОООЛ 1,74±0,10 ***ОООЛАЛ 9,21 ±0,16 ***ллл 21,24±0,40 ***ОООЛЛЛ

IV (п=18) 0,19±0,02 ♦ »»ОООАА 1,30±0,06 ООО 1,13±0,03 ♦ ♦»ООО АЛЛ 10,08±0,38 ***ллл 16,92±0,42 * * ООО/ЧАЛ

V, (п=10) 0,36±0,02 ООО А АЛ 0,58±0,06 ООО*** 1,35±0,10 ♦ ФФОООЛЛЛ 8,28±0,21 ллл 20,56±0,35 ***оооллл

V (п—16) 0,28±0,03 ОООЛЛ/Ч 0,75±0,07 ** *оооллл 1,24±0,05 ***ОООАЛЛ 9,28±0,52 ***ллл 20,16±0,53 »оооллл

Примечание. достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05; р<0,01;

р<0,001);000 - достоверность различий по отношению к группе II, (р<0,001);АЛЛ - достоверность различий по отношению к группе II (р<0,01; р<0,001).

терная для групп с 24-часовым панкреонекрозом. Адекватная стимуляция лейкоцитов также препятствовала усугублению интоксикации при панкреонекрозе за счет снижения инфекционной составляющей эндогоксемии, что подтверждается относительным снижением катаболического пула.

Вводимые в организм препараты способствовали уменьшению повреждения кардиомиоцитов, что проявилось в меньшем выходе кардиоспецифи-ческих ферментов в кровь. Более выраженный эффект уменьшения кардио-деструкции был отмечен у дефероксамина. Скорее всего, этот факт связан как с уменьшением процессов липопероксидации в миокарде, так и со сниженным содержанием токсинов в крови у животных, защищенных данным препаратом. Это предположение подтверждается тем, что использование дефероксамина позволило снизить активность АсАТ и КФК-МВ в крови животных на 66% и 29% соответсвенно.

Как следует из табл. 8, в группе животных, получавших реамберин, значения ударного и сердечного индексов достоверно не отличались от контроля. Однако снижение этих показателей по отношению к группе II составило 41% и 36% соответственно. В тоже время отмечалась тенденция повышения ОПСС и ЧСС при введении реамберина. При использовании дефероксамина не наблюдалось достоверного увеличения ударного и сердечного индексов по отношению к исходным величинам. При этом отмечалась только тенденция к снижению общего периферического сопротивления сосудов (р>0,05).

Таблица 8

Влияние реамберина на параметры системной гемодинамики у экспериментальных животных с панкреонекрозом (М±т)_

Группы животных УИ, мл/м2 СИ, мл/мин-м2 ОПСС, дин-с-см"2 ЧСС, мин"1

I (п=30) 0,282±0,02 316±32,91 495±59,13 355±22,09

И(п=32) 0,486±0,05*** 597±116,42*** 250±27,14*** 38Ш7.25

IV (п=18) 0,289±0,02ллл 385:1=28,88^ 305±24,28** 410±12,24*

V (п=1б) 0,272±0,01ллл 312±31,21ллл 433±50,42лл 358±24,56

Примечание. *, **, ***- достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05; р<0,01; р<0,001);ЛЛ,ллл - достоверность различий по отношению к группе II (р<0,01; р<0,001).

Исследования, проведенные на изолированных изоволюмически сокращающихся сердцах, показали, что, благодаря уменьшению выраженности механизмов кардиодеструкции при панкреонекрозе, данные препараты препятствуют развитию выраженной кардиодепрессии при панкреонекрозе. Это доказывают следующие факты.

Анализ перфузата, прошедшего через коронарные сосуды изолированных сердец крыс, получавших реамберин и дефероксамин, выявил меньшую, по отношению к группе сравнения, потерю кардиомиоцитами ферментов. После стабилизации активность АсАТ в перфузате групп IV и V снизилась по отношению к незащищенной группе на 18% и 46% соответственно. Данный показатель при использовании дефероксамина не имел достоверных отличий от контроля, а его увеличение носило лишь характер тенденции. Проведение гипоксической пробы и реоксигенации также подтвердили большую устойчивость сердец животных групп IV и V к предъявляемым нагрузкам.

Профилактическое использование предложенных препаратов позволяло улучшить как скоростные, так и силовые показатели функционирования сердца при панкреонекрозе. При этом более полноценная диастола после стабилизации и при проведении нагрузочных проб при использовании дефероксамина способствовала меньшему повреждению кардиомиоцитов и развитию большего систолического и развиваемого давлений.

Сердца крыс, защищенных реамберином, лучше переносили гипоксию и реоксигенацию, чем сердца животных с панкреонекрозом (табл. 9). После возобновления подачи кислорода уровень систолического и развиваемого давлений восстанавливался по отношению к исходному в данной группе на 92% и 63% соответственно, против 70% и 48% в группе V.

Незначительные отличия между показателями групп IV и V свидетельствуют о вкладе в нарушение сократительной функции сердца при панкреонекрозе как ишемии, так и активации свободнорадикального окисления. В тоже время в формировании диастолической дисфункции при панкреонекрозе ключевую роль играет активация процессов свободнорадикального окисления. После стабилизации и при проведении гипоксической пробы диастолическое давление в левом желудочке при использовании дефероксамина было достоверно ниже, чем в группах IV и II, что свидетельствует о значительном снижении дефероксамином негативной составляющей синдрома реоксигенации. Такие результаты демонстрируют большую значимость

активации процессов липопероксидации в развитии диастолической дисфункции сердца.

Профилактическое использование реамберина не давало значительного улучшения показателей сократительной активности сердца. Практически на всех этапах эксперимента данные показатели были хуже, чем в группе V. Отмечалось увеличение диастолического, уменьшение систолического и развиваемого давлений. Прирост диастолического давления по отношению к группе V достигал 36%, а максимальное снижение систолического и развиваемого достигало 39% и 82% соответственно. По некоторым показателям между группами II и IV не отмечалось достоверных различий.

Таблица 9

Влияние реамберина, дефероксамина и гипоксии на показатели сократительной способности сердец животных с панкреонекрозом

(Mim)

Показа- Группы Исходные Гипоксия, мин Реоксигенация,

тель животных величины 5 10 15 20 мин

сд, I (п=30) 97±2,6 63±2,1 48±1,5 43±1,4 88±8,4

мм II (п=32) 68±1,1*** 46±2,3*** 42±1** 39±1* 62±2***

рт. IV (11=18) 71±1,9*** 50±0,6*** 42±3,1 33±2*»*л 50±3,8***л

ст. V (п=16) 78±1,6***лл' 56±1**+ллл 46±1ДЛ 38±1** 60±2,2***

дд. I (п—30) 4±0,3 4±0,2 7±0,5 12±0,6 8,7±1,2

мм II (п=32) 6±0,8* 10±0,7*** 13±0,8*** 15±0,8** 14±0,6***

рт. IV (п=18) 4±0,3Л 4±0,5ЛЛА 7±0,7ЛЛА 1 ^0,4^ 8*0,6*™

ст. V (п=16) 3±0,3*АА 4±0,4ЛЛЛ 5±0,4**ллл 8±0,3***ЛЛА 10±0,4ЛЛЛ

рд, I (п=30) 93±2,6 59±2,2 41±1,5 31±1,2 79±8,18

мм II (п=32) 62±1,6*** 36±2,7*** 29±1,3*** 24±1,1*** 48±1,9***

рт. IV (п=18) 67±1,9*** 46±0 9**+лл 35±3,7 22±2*** 42±3,6***

CT V (п=16) 75±1,7***ллл 52±0,9**ллл 41±1,3ЛЛА ЗО*!^ 49,8±2,17***

Примечание. *,**,***- достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05; р<0,01; р<0,001);А,ЛЛ,'^ЛЛ-достоверность различий по отношению к группе II (р<0,05; р<0,01; р<0,001).

Сердца крыс, которым был введен реамберин, по скоростным показателям сокращения и расслабления левого желудочка сравнялись с показателями группы II к 10-й минуте проведения гипоксической пробы. Использование же дефероксамина способствовало развитию в течение всей пробы лучших скоростных показателей по отношению к незащищенной группе. Это подтверждает выдвинутое предположение о значительной роли активации процессов свободнорадикального окисления в развитии диастолической дисфункции миокарда при панкреонекрозе.

Необходимо отметить, что использование дефероксамина способствует нормализации функционирования Са2+-зависимой АТФ-азы. В момент проведения гиперкальциевой пробы и по ее окончании диастолическое давление в группе V было достоверно ниже, чем в группе сравнения. Помимо того, к 15-й минуте гиперкальциевой пробы систолическое давление при использовании дефероксамина было на 31% выше, чем в группе II и на 26% - чем в группе IV (табл. 10).

Совсем иное соотношение наблюдалось при исследовании скоростных показателей. Профилактическое введение реамберина способствовало достоверному увеличению скоростей расслабления и сокращения по отноше-

нию к аналогичным показателям сердец животных группы II. Так скорость увеличения давления в группе IV была в среднем в 2 раза больше, чем в группе II, а скорость уменьшения давления - в 1,6 раза больше. Однако достоверно лучшие скоростные показатели были отмечены у животных группы V.

Таким образом, нами установлено, что дефероксамин в большей степени, чем реамберин профилактирует развитие дисфункции ионных насосов. По-видимому, это связано с менее выраженной мембранодеструкцией свободными радикалами вследствие выключения ионов Бе2+ из цепи реакций свободнорадикального окисления. Также полученные данные свидетельствуют о значительной роли активации процессов липопероксидации в развитии диастолической дисфункции при панкреонекрозе.

Таблица 10

Влияние реамберина, дефероксамина и гиперкальциевой пробы на показатели сократительной способности сердца животных с панкреонекрозом (М±т)

Показа- Группы Исходные Гиперкальциевая проба, 20 мин

тель животных величины 5 10 15

сд, I (п=30) 97±2,6 48±2 44±1,9 35±2,8

мм II (п=32) 68±1,1*** 35±1,7*** 30±0,9*** 26±1,8***

рт. П/(п=18) 71±1,9*** 38±1,1*** 24±1***ллл 19±0,7АА***

ст. V (п=16) 78±1,6**»ллл 44±2,9Л 39±1,8ЛЛЛ 34±1,6Л

дд. мм I (п=30) 4±0,3 14±0,6 16±0,7 16±0,5

II (п=32) 6±0,8* 13±0,7 16±0,9 18±1,3

рт. IV (п=18) 4±0,3А 11±1,4 16±0,9 15±0,7

ст. V (п=16) 3±0>3*лл 13±0,3***ллл 11±0,6***АЛЛ

РД, I (п=30) 93±2,6 35±6,3 28±1,7 18,4±2,9

мм 11 (п=32) 62±1,6*** 22±1,9*** 14±1,6*** 7,6±1,2***

рт. 1У(п=18) 67±1,9*** 28±2,1л 4,6±1,1**ФЛА

ст. У(п=16) 75±1,7***ллл 35±3ллл 26±2ЛАЛ 23±1,7***ллл

Примечание. *,***- достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05; р<0,001); л лл ллл. дОСХОверность различий по отношению к группе II (р<0,05; р<0,01; р<0,001).

Использование дефероксамина, в отличие от реамберина, профилак-тировало развитие митохондриальной дисфункции. Это нашло отражение в тенденции в группе V к более экономному использованию глюкозы, что, по-видимому, связано с меньшей деструкцией мембран, в том числе и ми-тохондриальных.

Таким образом, проведенные нами исследования свидетельствуют о формировании при панкреонекрозе функционально-метаболических нарушений сердечно-сосудистой системы, которые развиваются вследствие интенсификации процессов свободнорадикального окисления, чрезмерной активации лейкоцитов и присоединения эндогенной интоксикации. Использование препаратов, направленных на нейтрализацию отдельных звеньев патогенеза, может уменьшить нарушения сократительной функции и метаболизма сердца при панкреонекрозе.

выводы

1. Введение аутожелчи в поджелудочную железу белых беспородных крыс из расчета 0,15-0,25 мл/кг с перевязкой общего желчного протока на 12-24 ч непосредственно перед местом впадения его в двенадцатиперстную кишку позволяет моделировать панкреонекроз с характерными клини-ко-биохимическими и морфологическими проявлениями.

2. Ведущими патогенетическими факторами гемодинамических нарушений при экспериментальном панкреонекрозе являются интенсификация процессов свободнорадикального окисления, гипоксия с последующей ре-перфузией и эндотоксикоз, что подтверждается экспериментами, в которых использовалось профилактическое введение дефероксамина и реамбе-рина, позволивших уменьшить негативное панкреатогенное воздействие на сердечно-сосудистую систему.

3. Повреждения сердца, обусловленные воздействием панкреатических патогенных факторов проявляются снижением систолического и развиваемого давлений, увеличением диастолического давления, снижением скорости сокращения и расслабления, деструкцией мембран кардиомиоцитов, что сопровождается повышенным выходом кардиоспецифических ферментов в кровь и перфузат, возросшей чувствительностью миокарда к экзогенному кальцию, гипоксии и реоксигенации.

4. При экспериментальном панкреонекрозе отмечается сильная прямая корреляция (0,76<г<1,0; р<0,05) между активацией процессов свободнорадикального окисления, эндотоксикозом и развитием кардиодепрессии. Ограничение процессов свободнорадикального окисления и эндотоксикоза с помощью дефероксамина позволяет в большей степени уменьшать негативное панкреатогенное воздействие на сердечно-сосудистую систему, чем при использовании реамберина, что свидетельствует о важной патогенетической роли ионов Fe2+ в развитии окислительного стресса, синдрома эндогенной интоксикации и кардиодепрессии при панкреонекрозе.

СПИСОКРАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ершов A.B. Фагоцитарная активность лейкоцитов при панкреонекрозе в эксперименте / A.B. Ершов, М.М. Ершова, A.A. Малыгина // Материала VI научно-практической конференции с международным участием «Санкт-Петербургские научные чтения». - СПб, 2004. - С. 76-77.

2. Ершов A.B. Изменение процессов свободнорадикального окисления и эндотоксикоза при панкреонекрозе в динамике / A.B. Ершов, К.А. Иванов, A.A. Малыгина // Тез. докладов. XI конференция молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии». - СПб, 2005. - С. 25-27.

3. Ершов A.B. Эпидуральная аналгезия и антистрессорная защита в лечении острого деструктивного панкреатита / A.B. Ершов, К.А. Иванов // Тез. докладов. XI конференция молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии». - СПб, 2005. - С. 28-30.

4. Ершов A.B. К вопросу о моделировании панкреонекроза в эксперименте / В.Т. Долгих, A.B. Ершов, М.М. Ершова // Тез. докладов. XI конференция молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии». -СПб,2005.-С. 20-22.

5. Использование эссенциале и реамберина при экспериментальном пан-креонекрозе / A.B. Ершов, К.А. Иванов, C.B. Морозов, A.A. Малыгина, М.А. Гольдзон // Материалы конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения В.И. Вернадского». - Москва, 2005. - С. 82-84.

6. Некоторые функции сердечно-сосудистой системы при панкреонекро-зе / A.B. Ершов, К.А. Иванов, A.A. Малыгина, М.А. Гольдзон, М.М. Ершова // Тез. докладов. Международный молодежный конгресс. - СПб, 2005.-С. 112-113.

7. Уровень сывороточного железа и его роль при критических состояниях / Ю.П. Орлов, A.B. Глущенко, A.A. Рыбаков, А.Л. Бушуев, A.B. Кардаш, С.А. Полянский, A.B. Ершов // Материалы научно-практической конференции, посвященной 15-летию Городской клинической больницы скорой медицинской помощи № 1. - Омск, 2005. - С. 167-171.

8. Влияние десферала на свободнорадикальное окисление при экспериментальном панкреонекрозе / Ю.П. Орлов, A.B. Ершов, A.A. Малыгина, М.А. Гольдзон // Тез. докладов. XI конференция молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии». - СПб, 2006. - С. 88.

9. Роль сывороточного железа в активации процессов липопероксидации при критических состояниях / Ю.П. Орлов, В.Т. Долгих, A.B. Глущенко, Т.В. Притыкина, A.B. Ершов // Общая реаниматология. - 2006. - Т. II.-№3. - С. 18-22.

10. К вопросу о моделировании панкреатогенного сепсиса / A.A. Малыгина, М.А. Гольдзон, М.С. Сукач, A.B. Ершов, Е.В. Васильева // Материалы I Международной Пироговской научной конференции. - М, 2006. -С. 395-396.

11. Нарушенный обмен железа как маркер тяжести состояния пациентов реанимационного профиля / Ю.П. Орлов, В.Т. Долгих, Т.В. Притыкина, A.B. Ершов // Физиология человека. - 2007. - Т. 33. - № 1. - С. 1-5.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АсАТ - аспартатаминотрансфераза

АТФ - аденозинтрифосфорная кислота

ВНСММ - вещества низкой и средней молекулярной массы

ИЛ - интерлейкин

КФК-МВ - сердечная форма креатинфосфокиназы

ЛПС - липополисахарид

ОЦК - объем циркулирующей крови

ОП - олигопептиды

ОПСС - общее периферическое сопротивление сосудов

ПЖ - поджелудочная железа

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПОС - показатель общего состояния

СИ - сердечный индекс

СРО — свободнорадикальное окисление

УИ - ударный индекс

ФНО - фактор некроза опухоли

ХЛ - хемилюминесценция

ЧСС - частота сердечных сокращений

На правах рукописи

ЕРШОВ Антон Валерьевич

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ПАНКРЕОНЕКРОЗЕ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ОМСК-2007

Подписано в печать 15.02.07 Формат 60 х 84/16 П. л. - 1,0 Способ печати - оперативный Тираж 100 экз.

Издательско-полиграфический центр ОмГМА 644099, г. Омск, ул. Ленина, 12; тел. (3812) 23-05-98

Актуальность исследования.

Острый панкреатит как самостоятельное заболевание известен с 1889 года, когда R. Fitz впервые опубликовал данные о случае правильного его прижизненного распознавания [107]. В настоящее время по частоте встречаемости он прочно занимает третье место среди острой хирургической патологии органов брюшной полости [19, 74, 171], а в структуре смертности острый панкреатит в той же группе заболеваний прочно занимает первое место [52]. В Санкт-Петербурге с 1994 года острый панкреатит даже вышел на второе место, потеснив острый холецистит [110, 165].

Среди острых заболеваний органов брюшной полости деструктивная форма острого панкреатита занимает особое положение по своей природе и тяжести страдания [69]. За последние годы заболеваемость панкреонекрозом резко возросла [152]. Это обусловлено, с одной стороны, особенностями режима питания, возрастающим злоупотреблением алкоголя и его суррогатов, распространенностью желчно-каменной болезни и, как следствие, увеличением абсолютного количества больных, а с другой стороны, улучшением клинико-лабораторной и инструментальной диагностики заболевания [75, 106]. Среди всех больных острым панкреатитом больные с панкреонекрозом составляют в среднем 15-25% [69, 107]. Летальность же при панкреонекрозе как в отечественных, так и в зарубежных клиниках не снижается ниже 22% [52], достигая 60-80% [1, 33, 69, 107, 162]. Панкреатогенная токсинемия, имеющая место в первые сутки от начала заболевания, обусловливает острую недостаточность кровообращения с формированием синдрома низкого сердечного выброса. Выход в кровь панкреатогенных ишемических токсинов (фактор депрессии миокарда, протеазы и т.д.) усугубляет снижение сердечного выброса даже при нормализации объема циркулирующей крови и кислородной емкости крови на этапе выздоровления больного [189]. Нарушение коагуляции, сгущение крови и повышение ее вязкости на фоне панкреонекроза обусловливает резкое нарушение коронарной перфузии, что в совокупности с коронарокардиосклерозом приводит к инфаркту миокарда [106]. Кроме того, развитие гиперкоагуляции и тромбофилии при панкреонекрозе может приводить к тромбоэмболии легочной артерии [107]. Достаточно частым осложнением панкреонекроза является перикардит и томпанада сердца. В позднем периоде с присоединением инфекции в очагах некроза поджелудочной железы и гиперпродукции провоспалительных цитокинов и токсинов бактериальной природы развивается системная воспалительная реакция, трансформирующаяся в инфекционно-токсический шок [134], что еще в большей степени нарушает системную и регионарную гемодинамику и микроциркуляцию и как следствие приводит к формированию синдрома, полиорганной недостаточности [62].

Цель работы.

Выявить ведущие патогенетические факторы развития сердечнососудистой недостаточности при панкреонекрозе и уменьшить их повреждающее действие с помощью препаратов направленного действия.

Задачи исследования:

1. Разработать способ моделирования панкреонекроза в эксперименте, максимально приближенный к клинической картине панкреонекроза.

2. В условиях целостного организма выявить ведущие патогенетические факторы гемодинамических нарушений при экспериментальном панкреонекрозе, используя реамберин и дефероксамин.

3. На препарате изолированного изоволюмически сокращающегося сердца изучить ведущие патогенетические факторы кардиодепрессии при панкреонекрозе.

4. Выявить зависимость между тяжестью панкреонекроза, состоянием процессов свободнорадикального окисления, тяжестью эндотоксемии и функционированием сердечно-сосудистой системы.

Научная новизна.

1. Впервые разработан способ моделирования панкреонекроза (патент РФ № 2290702) в эксперименте у мелких лабораторных животных (крыс). Модель позволяет имитировать рефлюкс желчи в протоковую систему, а затем и в ткань поджелудочной железы при условии гипертензии в желчных протоках.

2. Выявлены и экспериментально обоснована на уровне целостного организма зависимость изменений параметров свободнорадикального окисления, фагоцитоза и эндотоксикоза от фазы течения острого деструктивного панкреатита.

3. Профилактическое использование дефероксамина позволило оценить патогенетическую значимость ионов Ре~т в интенсификации процессов свободнорадикального окисления, развитии эндотоксикоза и кардиодепрессии при экспериментальном панкреонекрозе и показать антиоксидантный и дезинтоксикационный эффекты данного препарата.

4. Установлено, что ведущим механизмом развития диастолической дисфункции изолированного изоволюмически сокращающегося сердца при панкреонекрозе является интенсификация процессов свободнорадикального окисления, а снижение силовых и скоростных показателей сердечной деятельности происходит вследствие гипоксии и последующей реперфузии.

Теоретическая и практическая значимость.

Результаты исследований, полученные на целостном организме и изолированном изоволюмически сокращающемся сердце, углубляют представление о патогенетической роли активации процессов свободнорадикального окисления, фагоцитоза и эндогенной интоксикации в развитии гемодинамических нарушений и кардиодепрессии при панкреонекрозе. Это может служить теоретическим базисом для разработки новых патогенетически направленных препаратов и схем лечения больных с острым панкреатитом и панкреонекрозом.

Сведения о динамическом изменении маркеров свободнорадикального окисления, фагоцитар»ной активности лейкоцитов и эндотоксикоза, взаимном влиянии процессов липопероксидации и синдрома эндогенной интоксикации могут позволить с большей достоверностью оценивать эффективность лечебных мероприятий и прогнозировать течение острого панкреатита в клинике.

Экспериментально обоснована и клинически апробирована эффективность использования дефероксамина и реамберина для ограничения интенсивности процессов свободнорадикального окисления, гипоксии и реоксигенации с целью профилактики развития функционально-метаболических нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы при; остром деструктивном панкреатите.

Положения, выносимые на защиту:

1. Введение аутожелчи в поджелудочную железу в сочетании с перевязкой желчного протока непосредственно у места впадения его в двенадцатиперстную кишку позволяет моделировать панкреонекроз, который по этиологии и патогенезу наиболее приближен к клинической картине данной патологии.

2. Ведущими патогенетическими факторами панкреонекроза в порядке уменьшения значимости являются: интенсификация процессов свободнорадикального окисления, дефицит антиоксидантной системы, гипоксия с последующей реперфузией и эндотоксикоз, динамика изменений которых имеет строго определенную последовательность.

3. Панкреонекроз сопровождается кардидепрессией, а ведущим патогенетическим фактором формирования функционально-метаболических нарушений сердечно-сосудистой системы является окислительный стресс, который приводит к эндотоксикозу и гипоксии, вызывая, тем самым, деструкцию мембран кардиомиоцитов, нарушение биоэнергетики сердца и ослабление механизмов, ответственных за трансмембранный перенос ионов Са2+.

4. Профилактическое использование реамберина и дефероксамина в значительной степени нивелирует ведущие патогенетические факторы развития панкре'онекроза и его сердечно-сосудистых осложнений. Антиоксидантный и дезинтоксикационный эффекты препаратов реализуются за счет выключения ионов Ре2+ из цепи свободнорадикальных процессов, снижения резорбционного и реперфузионного механизмов эндогенной интоксикации, нормализации энергетического обмена.

Апробация работы.

Результаты исследования доложены и обсуждены на VI научно-практической конференции «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2004), научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2005), научно-практической конференции, посвященной 15-летию Городской клинической больницы скорой медицинской помощи № 1 «Клинические и фундаментальные аспекты критических состояний» (Омск, 2005), 1П международной конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения В.И. Вернадского» (Москва, 2005), международном молодежном медицинском Конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2005), I Международной Пироговской научной конференции (Москва 2006), научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ (из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы,

ВЫВОДЫ.

1. Введение аутожелчи в поджелудочную железу белых беспородных крыс из расчета 0,15-0,25 мл/кг с перевязкой общего желчного протока на 1224 ч непосредственно перед местом впадения его в двенадцатиперстную кишку позволяет моделировать панкреонекроз с характерными клинико-биохимическими и морфологическими проявлениями.

2. Ведущими патогенетическими факторами гемо динамических нарушений при экспериментальном панкреонекрозе являются интенсификация процессов свободнорадикального окисления, гипоксия с последующей реперфузией и эндотоксикоз, что подтверждается экспериментами, в которых использовалось профилактическое введение дефероксамина и реамберина, позволивших уменьшить негативное панкреатогенное воздействие на сердечно-сосудистую систему.

3. Повреждения сердца, обусловленные воздействием панкреатических патогенных факторов проявляются снижением систолического и развиваемого давлений, увеличением диастолического давления, снижением скорости сокращения и расслабления, деструкцией мембран кардиомиоцитов, что сопровождается повышенным выходом кардиоспецифических ферментов в кровь и перфузат, возросшей чувствительностью миокарда к экзогенному кальцию, гипоксии и реоксигенации.

4. При экспериментальном панкреонекрозе отмечается сильная прямая корреляция (0,76<г<1,0; р<0,05) между активацией процессов свободнорадикального окисления, эндотоксикозом и развитием кардиодепрессии. Ограничение процессов свободнорадикального окисления и эндотоксикоза с помощью дефероксамина позволяет в большей степени уменьшать негативное панкреатогенное воздействие на сердечно-сосудистую систему, чем при использовании реамберина, что свидетельствует о важной патогенетической роли ионов в развитии окислительного стресса, синдрома эндогенной интоксикации и кардиодепрессии при панкреонекрозе.

Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальность проблемы острого деструктивного панкреатита обусловлена несколькими причинами:

1. Заметным увеличением количества больных с панкреонекрозом с тенденцией роста заболеваемости [7, 69, 167];

2. Трудностью диагностики, обусловленной полиморфизмом клинической картины с отсутствием патогномоничных признаков перехода острого панкреатита в его деструктивную форму, что объясняет большое количество диагностических ошибок, составляющих от 6 до 26%. [129, 172];

3. Возможностями выбора оптимального способа лечения больных с острым панкреатитом, профилактики его перехода в панкреонекроз и инфицирования очагов некроза. Современные методы как консервативной терапии, так и хирургического вмешательства не обладают всеми возможностями благоприятного воздействия на патологический процесс в поджелудочной железе и не устраняют вызвавшие его причины [7, 71, 173];

4. Неудовлетворительными результатами лечения и высокой летальностью, в том числе и послеоперационной [33, 41, 69, 107,127].

В общепринятом объяснении сущности панкреатита до настоящего времени не учитываются многочисленные морфологические и функциональные изменения в других, отдаленных от поджелудочной железы анатомических структурах [81]. В то же время частота внеорганных осложнений при остром панкреатите достигает 60,8-96,5% [11, 45, 80].

Множество факторов (гиперферментемия, ВНСММ, интенсификация процессов свободнорадикального окисления, фактор депрессии миокарда, гиперкоагуляция, гиперкатехоламинемия, синдром реперфузии-реоксигенации и др.) при панкреонекрозе в значительной степени нарушают системную и регионарную гемодинамику. Однако роль каждого из них в формировании сердечно-сосудистых осложнений при панкреонекрозе остается дискутабельным вопросом. Недостаточно изучены и механизмы влияния этих факторов на сердечную мышцу при панкреонекрозе.

Противоречивость результатов экспериментальных исследований связана, с одной стороны, с наличием разных моделей панкреонекроза, большинство из которых не воспроизводит ведущие механизмы повреждения поджелудочной железы, с другой стороны, с отсутствием методических разработок, позволяющих с большой долей вероятности моделировать панкреонекроз необходимой площади и тяжести.

В связи с актуальностью вышеизложенного в наших исследованиях предпринята попытка изучения природы и степени выраженности эндотоксемии, интенсификации процессов свободнорадикального окисления и фагоцитарной активности лейкоцитов при панкреонекрозе, оценки вклада отдельных составляющих в общую картину панкреонекроза, а также в повреждение миокарда при данной патологии.

Для решения данных задач нами была разработана экспериментальная модель панкреонекроза (патент РФ № 2290702). Изучены изменения функций сердечно-сосудистой системы при панкреонекрозе в условиях целостного организма и на изолированном изоволюмически сокращающемся сердце по Е.Т. Fallen et al.

Проведенные исследования показали, что воспроизведение панкреонекроза предложенным нами способом позволяет моделировать повреждение поджелудочной железы в объеме субтотального и тотального панкреонекроза. При этом механизм развития панкреонекроза был максимально приближен к клинической картине данной патологии.

Панкреонекроз способствовал развитию значительной гиперферментемии и выраженной интоксикации. Эндотоксикация развивалась, в основном, благодаря увеличению содержания ВНСММ и, в особенности, катаболического пула. Рост катаболического спектра ВНСММ в плазме был значительно выше, чем аналогичный показатель, но на эритроцитах и составлял 112% против 78%. Данный факт указывает на значительное повреждение клеточных мембран при панкреонекрозе как самих эритроцитов, так и организма в целом [87].

Рост параметров интоксикации был более выражен у животных с предварительной иммуносупрессией. Следовательно, в развитии эндотоксемии при панкреонекрозе, после предшествующей ферментной интоксикации, ведущую роль играет поступление микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности в крово- и лимфоток [81]. Таким образом, наличие предшествующей иммуносупрессии, характерной для лиц, страдающих алкоголизмом, хроническими заболеваниями, может усугублять эндогенную интоксикацию при панкреонекрозе.

В то же время фатальное течение острого панкреатита определяется не значительным уровнем интоксикации, а чрезмерной лейкоцитарной стимуляцией [32]. Некоторые авторы делают предположение, что панкреатит протекал бы легче, если бы в процесс не «вмешивались» нейтрофилы [31]. Исследуя уровень активности лейкоцитов, свободнорадикальное окисление и показатели эндотоксемии в динамике, мы обнаружили следующие закономерности.

Умеренное поступление токсинов бактериального и тканевого происхождения стимулирует активность, лейкоцитов, что, в известной степени, направлено на ограничение очага воспаления и элиминацию поврежденных клеток и патогенных агентов. Вместе с тем, длительное и массивное поступление токсинов в кровь способствует чрезмерной фагоцитарной активности лейкоцитов. В группе П1 люминолзависимая хемшпоминесценция возрастала в 1,2 раза по отношению к контролю. Начинается неконтролируемая генерация активированных форм кислорода, которые способны повреждать клеточные структуры [174, 187]. Развивается окислительный стресс.

И.Н. Пасечником отмечено, что при деструктивном панкреатите увеличение активности антиоксидантной системы в условиях окислительного стресса невозможно. Частично это объясняется невосполненостью белковых потерь, снижением синтетической функции печени, угнетением гемопоэза и укорочением жизни основных поставщиков ферментов антиоксидантной системы - эритроцитов [112].

Возрастает при этом и активность прооксидантов, которые на фоне сниженной мощности антиоксидантной системы способствуют вторичному повреждению тканей и выходу токсинов в кровь. ВНСММ в запредельных концентрациях оказывают угнетающее воздействие на фагоциты, что способствует развитию вторичного панкреатогенного иммунодефицита [53, 114]. В результате несостоятельности фагоцитарного, клеточного и гуморального звеньев иммунитета нарушается противоинфекционная защита и начинается массивная аутоагрессия против собственных клеток и тканей [54]. Развивается вторая стадия острого деструктивного панкреатита, которая характеризуется инфекционно-токсическими осложнениями и полиорганной недостаточностью [62].

Таким образом, полученные данные о динамическом изменении интенсивности процессов свободнорадикального окисления, токсинообразования и фагоцитоза объясняют встречающиеся в литературе противоречивые данные о проявлении панкреатогенного иммунодефицита [66]. В частности, описывается как снижение, так и чрезмерная активность нейтрофилов [141, 145].

Диагностический алгоритм при остром панкреатите складывается из необходимости своевременного установления не только диагноза заболевания, но и факта инфицированности зон некроза [12]. В наших исследованиях было показано, что, используя показатели выраженности эндогенной интоксикации (содержание ВНСММ и олигопептидов), интенсивности свободнорадикального окисления и активности фагоцитов, можно прогнозировать динамику развития острого панкреатита. Регистрируя увеличение содержания олигопептидов, ВНСММ и их катаболического пула, а также резкую смену высоких показателей интенсивности процессов свободнорадикального окисления и фагоцитарной активности на значительно меньшие значения, молено с большой долей вероятности предполагать переход острого панкреатита в панкреонекроз и локального воспаления - в системный воспалительный ответ с дальнейшей трансформацией его в инфекционно-токсический шок.

Возможно, в прогностическом и терапевтическом аспектах, имеет значение выделение фазы заболевания между стерильным и нестерильным панкреонекрозом, когда транслокация микроорганизмов не происходит далее, чем за барьеры регионарных лимфатических узлов и печени, а клиника интоксикации обусловлена панкреатогенной гиперферментемией и накоплением липополисахарида, непосредственное же действие микробов на поджелудочную железу и весь организм еще отсутствует. Определение такой стадии является достаточно перспективным, т. к. в этот момент антибиотикотерапия не будет иметь эффективного действия, а соответствующий алгоритм интенсивной терапии и своевременное оперативное пособие при отсутствии контаминации поможет предотвратить массивное поступление бактерий из кишечника и развитие инфекционных осложнений.

Активация процессов свободнорадикального окисления, в том числе и перекисного окисления липидов и белков, которые являются главной составляющей клеточных мембран, приводит к увеличению проницаемости мембран клеток [174, 203]. Действие активных форм кислорода^ а также панкреатических ферментов и токсинов проводит к нарушению целостности мембран многих клеток, в том числе и кардиомиоцитов. Об этом свидетельствует увеличение активности АсАТ в крови крыс с панкреонекрозом в 1,7 раза по отношению к контролю.

Однако панкреонекроз сопровождается повреждением многих органов [126], что может также способствовать повышению активности АсАТ в крови. Выдвинутое предположение о ведущей роли повреждения сердца подтверждается увеличением активности АсАт в коронарном протоке в 1,9 раза. Об этом свидетельствует и повышение активности КФК-МВ в крови при панкреонекрозе в 3,5 раза.

У животных с панкреонекрозом отмечалась выраженная гиперфункция сердечно-сосудистой системы: ударный и сердечный индексы возрастали в 1,7 и в 1,9 раза соответственно. Развитие гипердинамии и усиление сократительной функции сердца при панкреонекрозе, по-видимому, связано с резкой активацией симпато-адреналовой системы, вследствие значительной болевой импульсации [ 106].

В то же время при панкреонекрозе происходило снижение ОПСС. У животных групп II и Ш оно снижалось в 1,7 и в 2,7 раза по отношению к контрольным значениям. Этот факт, скорее всего, связан с тем, что в сосудах при панкреонекрозе преобладает тенденция к их дилатации, повышается проницаемость стенки, замедляется кровоток, отмечается выход жидкой части крови и форменных элементов из просвета сосудов в окружающие ткани [81]. Такие изменения в микроциркуляторном русле могут быть опосредованы повреждающим действием активных форм кислорода на белковые и липидные составляющие мембран эндотелиоцитов [112]. Не последнюю роль в падении сосудистого давления играет и липополисахарид, одним из эффектов которого является блокада а-адренорецепторов [142]. Помимо того, взаимодействуя с рецепторами кардиомиоцитов, он может вызывать значительное повреждение и даже гибель последних. О кардиотропном воздействии токсинов при панкреонекрозе свидетельствует наличие во всех экспериментальных группах сильной корреляционной связи между активностью кардиоспецифических ферментов в плазме и уровнем содержания токсинов (особенно их катаболического пула).

Увеличенная под влиянием катехоламинов потребность сердца в кислороде далеко непропорциональна степени возросшего коронарного кровотока и величине работы сердца. Это предрасполагает к развитию гипоксии и ишемии миокарда. Одновременно катехоламины через активацию процессов свободнорадикального окисления способствуют повреждению мембран кардномиоцитов. В тоже время, вероятность избыточной активации процессов перекисного окисления липидов и снижения уровня антиоксидантов возрастает параллельно углублению эндогенной интоксикации [41]. Интенсификация липопероксидации при любом патологическом процессе вызывает повреждение мембран и нарушение функционирования клеток [132].

В экспериментах, проведенных на изолированных сердцах крыс с панкреонекрозом, было выявлено угнетение сократимости миокарда, что проявлялось в снижении систолического и развиваемого давления на 33% и 30% соответственно, а также нарастании диастолического давления, свидетельствуя о развитии контрактур. Более тяжелое течение панкреонекроза в группе Ш сопровождалось большей выраженностью данных изменений. Этот факт свидетельствует о значимости вклада токсинов микробного происхождения в развитие кардиодепрессии при панкреонекрозё.

Значительное уменьшение систолического давления на фоне увеличения диастолического в группах II и Ш связано с действием нескольких факторов, имеющих место при панкреонекрозе. Во-первых, липополисахарид, блокируя адренорецепторы, не позволяет тем самым оказывать им свой положительный инотропный эффект. Во-вторых, липополисахарид уменьшает сократимость кардномиоцитов, нарушая синтез сократительных белков последних [142]. В-третьих, снижение силовых показателей вызывает фактор депрессии миокарда [62].

При воспроизведении гипоксии-реперфузии уровень кардиодепрессии значительно возрастал. При этом значительно увеличивалась «утечка» ферментов из кардномиоцитов. Активность АсАТ в коронарном протоке увеличивалась по отношению к контролю в 2,6 раза после гипоксической пробы и в 2,1 раза после реоксигенации. Следовательно, проницаемость клеточных мембран кардномиоцитов под влиянием гипоксии и реоксигенации увеличивалась. Данный факт свидетельствует о повышенной

I ■■ ■ ' чувствительности сердец крыс с панкреонекрозом к гипоксии и свободным радикалам, что, скорее всего, связано с уменьшением антиоксидантных резервов при панкреонекрозе.

Выявленные нарушения сопровождались увеличением потребления миокардом глюкозы на единицу развиваемого давления, что указывает на повреждение митохондрий и разобщение окисления с фосфорилированием. При этом вследствие активации перекисного окисления белков [112] и липидов повреждаются мембраны не только митохондрий, но и всех компарментов клетки.

Нарушение структурной целостности клеточной мембраны

Л | обусловливает выравнивание концентрации внутриклеточного Са с высоким внеклеточным его содержанием [32]. Аномально высокая концентрация Са , благодаря сокращению микрофиламентов, ведет к слиянию клеточных мембран с лизосомами, а также к активации Са2+-завасимых гидролаз [8, 21]. Это еще в большей степени способствует активации процессов свободнорадикального окисления и повреждению мембран кардиомиоцитов.

Проведенная нами гиперкальциевая проба показала ведущую роль

Л I нарушения функционирования Са -зависимой АТФ-азы кардиомиоцитов в развитии кардиодепрессии при панкреонекрозе. Перфузия сердец раствором с повышенной концентрацией Са2+ вызывала более чем двукратное снижение развиваемого давления по отношению к контролю и трехкратное увеличение диастолического давления по отношению к исходным значениям. При этом гиперкальциевая проба способствовала снижению силовых показателей сократимости и увеличению диастолического давления в большей степени, чем гипоксическая проба.

Необходимо отметить, что при проведении нагрузочных проб гипоксии-реоксигенации и, особенно гиперкальциевой, значительнее изменялись скоростные показатели, а из них - максимальная скорость снижения давления в левом желудочке. Скорость расслабления при гипоксической пробе уменьшалась в 1,5 раза по отношению к контролю, а при гиперкальциевой - в 2,7 раза. Это не противоречит данным литературы о большей диагностической ценности диастолической дисфункции, по отношению к систолическим показателям, в плане диагностики функционального состояния миокарда и его резервов [204].

Таким образом, в повреждении сердца и развитии депрессии сократительной функции миокарда при панкреонекрозе ключевое значение принадлежит таким факторам как чрезмерная активация процессов свободнорадикального окисления, эндогенная токсемия, вторичная гипоксия и нарушение биоэнергетики.

Несмотря на многолетнюю практику использования антиферментных препаратов при лечении больных острым панкреатитом, эффект их оценивается неоднозначно [12]. В тоже время в литературе появляются данные о ведущей роли активации перекисного окисления липидов [117] в процессах аутопереваривания поджелудочной железы и формировании полиорганной недостаточности [156]. Процессы гипероксидации неразрывно связаны с участием ионизированного железа в синтезе наиболее токсичных по отношению к большинству клеток и тканей радикалов кислорода [22]. Более того, ионы Бе2+ сами обладают высокой цитотоксической активностью, и, возможно, влияют как на тяжесть эндотоксикоза, так и на развитие синдрома полиорганной недостаточности при деструктивном панкреатите, в развитии которого участвуют гипоксия, ишемия, деструкция клеток (и клеточных компарментов) и реперфузия [122].

Нами впервые экспериментально была обоснована целесообразность использования дефероксамина при панкреонекрозе с целью подавления процессов свободнорадикального окисления (рис. 24). Также подробно изучено влияние антиоксиданта и антигипоксанта - реамберина. Использование данных препаратов, помимо оценки их эффективности, позволило исследовать роль нивелируемого ими звена патогенеза в развитии панкреонекроза и его осложнений. эритроцитов Гипоксия

Рис. 24. Блок-схема влияния реамберина и дефероксамина на функционально-метаболические нарушения при панкреонекрозе

Многие авторы утверждают, что реакции липопероксидации участвуют в формировании синдрома эндогенной интоксикации, являясь одними из пусковых при панкреонекрозе [70], а степень клинических проявлений эндотоксемического синдрома прямо коррелирует со степенью снижения антиоксидантной защиты и увеличением концентрации недоокисленных продуктов перекисного окисления липидов в крови больных [130, 155].

Введение дефероксамина и реамберина позволяло уменьшить интенсивность процессов свободнорадикального окисления. У животных групп IV и V основные показатели интенсивности процессов липопероксидации были значительно ниже незащищенной группы. Не отмечалось и отрицательной динамики в развитии панкреонекроза: не развивалась чрезмерная активность фагоцитов, незначительно увеличивалась за счет выхода протеолитических ферментов поджелудочной железы мощность прооксидантной системы. При этом антиоксидантный эффект дефероксамин реализовывал за счет выведения ионов Fez+ из цепочки окислительных процессов, а реамберин - благодаря активации антиоксидантной системы: повышению содержания восстановленного глутатиона, увеличению активности каталазы и глутатионпероксидазы, восстановлению тиолдисульфидного статуса клетки [51, 67]. Об этом свидетельствует тот факт, что при использовании реамберина отмечалось выраженное снижение светосуммы, а при использовании дефероксамина уровень вспышки при железоиндуцированной хемилюминесценции был значительно меньше группы сравнения.

Уменьшение интенсивности процессов свободнорадикального окисления подобным образом сказывались и на процессах токсинообразования. Выраженное в меньшей степени вторичное повреждение активными радикалами тканей, а также не столь значительное повышение проницаемости мембран, в том числе и энтероцитов, препятствовало значительной прогрессии реабсорбционных и инфекционных механизмов эндотоксемии. Показатели интоксикации у животных группы V увеличивались в среднем на 20% по отношению к контролю, против 86% в группе II. В группе IV содержание токсинов в плазме также повышалось незначительно - на 52%. Однако для этой группы было характерно повышение содержания токсинов на эритроцитах. Данный факт имеет двоякое значение. С одной стороны, как и при использовании дефероксамина, он указывает на сохранную способность эритроцитов адсорбировать на своей поверхности токсины, что свидетельствует о незначительном повреждении как самих эритроцитов, так и клеточных мембран внутренних органов [118, 153]. С другой стороны, более значительное увеличение токсинов, скорее всего, связано с антигипоксическим эффектом реамберина, который, улучшая доставку кислорода к тканям, способствовал активному образованию и вымыванию из них ВНСММ в кровь [47]. у. h

При исследовании концентрации олигопептидов в крови экспериментальных животных было выявлено, что профилактическое использование реамберина на 14% больше снижает содержание олигопептидов в плазме, чем использование дефероксамина.

Отсутствие выраженного синдрома эндогенной интоксикации при использовании реамберина и дефероксамина благоприятствовало нормальному функционированию лейкоцитов. В этих группах в динамике развития панкреонекроза не отмечалось значительной стимуляции фагоцитов, о чем свидетельствовало умеренное повышение показателей спонтанной и люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови. Известно, что ключевая роль в развитии синдрома системного воспалительного ответа принадлежит лейкоцитам (нейтрофилам), мигрирующим в поврежденные ткани, где происходит «респираторный взрыв» с выбросом протеолитических ферментов, радикалов кислорода и провоспалительных цитокинов [141, 191]. Не развивалась и иммуносупрессия, характерная для групп с 24-часовым панкреонекрозом. Адекватная стимуляция лейкоцитов также препятствовала усугублению интоксикации при панкреонекрозе за счет снижения инфекционной составляющей эндотоксемии, что подтверждается относительным снижением катаболического пула.

В тоже время меньшая по сравнению с группой V активность лейкоцитов при использовании реамберина не столь значительно препятствовала системному действию микробов на организм, что также способствовало большему накоплению в крови как самих ВНСММ, так и увеличению катаболического пула. Увеличение активности лейкоцитов в группе IV происходило на 16% меньше, чем при использовании дефероксамина.

По-видимому, за счет меньшего накопления в крови животных группы V токсинов, которые оказывают, среди прочих, гипоксический и регуляторный эффекты, улучшались и обменные процессы, нормализовалась концентрация молочной кислоты.

Ранее нами было показано, что ведущую роль в повреждении сердечнососудистой системы при панкреонекрозе играет повышенное токсинообразование и активация процессов свободнорадикального окисления. Профилактическое использование реамберина и дефероксамина в наших экспериментах позволило снизить проявления данных механизмов, что благоприятно сказалось и на функционально-метаболическом состоянии сердечно-сосудистой системы.

Вводимые в организм препараты способствовали уменьшению повреждения кардиомиоцитов, что проявилось в меньшем выходе кардиоспецифических ферментов в кровь. Более выраженный эффект уменьшения кардиодеструкции был отмечен у дефероксамина. Скорее всего, этот факт связан как с уменьшением процессов липопероксидации в миокарде, так и со сниженным содержанием токсинов в крови у животных, защищенных данным препаратом. Это предположение подтверждается тем, что уменыиеие активности АсАТ и КФК-МВ в крови животных, которым вводился реамберин, носило только характер тенденций, что, скорее всего, обусловлено достаточно выраженным действием токсинов крови. Достоверные отличия по активности ферментов наблюдались при использовании дефероксамина, когда снижение АсАТ и КФК-МВ по отношению к группе сравнения составило соответственно 66% и 29%.

Об опосредованном кардиопротективном действии реамберина и дефероксамина свидетельствует нормализация сегмента БТ на электрокардиограммах животных и значительное снижение частоты развития предсердной мерцательной аритмии.

Благодаря протекгивному действию данных препаратов на периферии сосудистого русла в меньшей степени отмечалось снижение ОПСС. Это может быть обусловлено следующем. Во-первых, снижая интенсивность свободнорадикальных процессов, препараты препятствуют выраженной эктравазации крови при панкреонекрозе, которая при типичном течении развивается в силу мембранодеструкции эндотелиоцитов [106]. Во-вторых, как уже было показано, при использовании реамберина и дефероксамина меньше страдают мембраны форменных элементов крови, что препятствует развитию сладжирования и нарушению микроциркуляции.

При использовании дефероксамина не наблюдалось достоверного увеличения ударного и сердечного индексов по отношению к исходным величинам. При этом отмечалась только тенденция к снижению общего периферического сопротивления сосудов (р>0,05). Одновременно с этим данный показатель был достоверно выше аналогичного в группах II и IV. По-видимому, действие токсинов и ишемические повреждения в развитии кардиодепрессии при панкреонекрозе играют большую роль, чем активация процессов свободнорадикального окисления. Однако, последний фактор, наряду с гиперферментемией, играет ключевую роль в развитии сосудистой недостаточности и снижении общего периферического сопротивления сосудов [106].

Исследования, проведенные на изолированных изоволюмически сокращающихся сердцах, показали, что, благодаря уменьшению выраженности механизмов кардиодеструкции при панкреонекрозе, данные препараты препятствуют развитию выраженной кардиодепрессии при панкреонекрозе. Это доказывают следующие факты.

Анализ перфузата, прошедшего через коронарные сосуды изолированных сердец крыс, получавших реамберин и дефероксамин, выявил меньшую, по отношению к группе сравнения, потерю кардиомиоцитами ферментов (табл. 12). После стабилизации активность АсАТ в перфузате групп IV и V снизилась по отношению к незащищенной группе на 18% и 46% соответственно. Данный показатель при использовании дефероксамина не имел достоверных отличий от контроля, а его увеличение носило лишь характер тенденции. Проведение гипоксической пробы и реоксигенации также подтвердили большую устойчивость сердец животных групп IV и V к предъявляемым нагрузкам.

Профилактическое использование предложенных препаратов позволяло улучшить как скоростные, так и силовые показатели функционирования сердца при панкреонекрозе. При этом более полноценная диастола после стабилизации и при проведении нагрузочных проб при использовании дефероксамина способствовала меньшему повреждению кардиомиоцитов и развитию больших систолического и развиваемого давлений.

Сердца крыс, защищенных реамберином, лучше переносили гипоксию и реоксигенацию, чем сердца животных с панкреонекрозом. После возобновления подачи кислорода уровень систолического и развиваемого давлений восстанавливался по отношению к исходному в данной группе на 92% и 63% соответственно, против 70% и 48% в группе V. Это объясняется тем фактом, что реамберин профилактировал значительную постгипоксическую генерацию активных форм кислорода, возникающую при реперфузии ишемизированных тканей [112].

Незначительные отличия между показателями групп IV и V свидетельствуют о вкладе в нарушение сократительной функции сердца при панкреонекрозе как ишемии, так и активации свободнорадикального окисления. В тоже время в формировании диастолической дисфункции при панкреонекрозе ключевую роль играет активация процессов свободнорадикального окисления. После стабилизации и при проведении гипоксической пробы диастолическое давление в левом желудочке при использовании дефероксамина было достоверно ниже, чем в группах IV и II, что свидетельствует о значительном снижении дефероксамином негативной составляющей синдрома реоксигенации. Такие результаты демонстрируют большую значимость активации процессов липопероксидации в развитии диастолической дисфункции сердца.

Профилактическое использование реамберина не давало столь значительного улучшения показателей сократительной активности сердца. Практически на всех этапах эксперимента данные показатели были хуже, чем в группе V. Отмечалось увеличение диастолического, уменьшение систолического и развиваемого давлений. Прирост диастолического давления по отношению к группе V достигал 36%, а максимальное снижение систолического и развиваемого достигало 39% и 82% соответственно. По некоторым показателям между группами II и IV не отмечалось достоверных различий. Такое соотношение параметров объясняется значительным накоплением ВНСММ в крови животных группы I V.

Сердца крыс, которым был введен реамберин, по скоростным показателям сокращения и расслабления левого желудочка сравнялись с показателями группы II к 10-й мин проведения гипоксической пробы. Использование же дефероксамина способствовало развитию в течение всей пробы лучших скоростных показателей по отношению к незащищенной группе. Это подтверждает выдвинутое предположение о значительной роли активации процессов свободнорадикального окисления в развитии диастолической дисфункции миокарда при панкреонекрозе.

Необходимо отметить, что использование дефероксамина способствует

2+ нормализации функционирования Са -зависимой АТФ-азы. В момент проведения гиперкальциевой пробы и по ее окончании диастолическое давление в группе V было достоверно ниже, чем в группе сравнения. Помимо того, к 15-й мин гиперкальциевой пробы систолическое давление при использовании дефероксамина было на 31% выше, чем в группе II и на 26% -чем в группе IV.

Совсем иное соотношение наблюдалось при исследовании скоростных показателей. Профилактическое введение реамберина способствовало достоверному увеличению скоростей расслабления и сокращения по отношению к аналогичным показателям сердец животных группы II. Так скорость увеличения давления в группе IV была в среднем в 2 раза больше, чем в труппе II, а скорость уменьшения давления - в 1,6 раза больше. Однако достоверно лучшие скоростные показатели были отмечены у животных группы V.

Таким образом, нами установлено, что дефероксамин в большей степени, чем реамберин профилактирует развитие дисфункции ионных насосов. По-видимому, это связано с менее выраженной мембранодеструкцией свободными радикалами вследствие выключения ионов Бе2* из цепочки реакций свободнорадикального окисления. Также полученные данные свидетельствуют о значительной роли активации процессов липопероксидации в развитии диастолической дисфункции при панкреонекрозе.

Использование дефероксамина, в отличие от реамберина, профилактировало развитие митохондриальной дисфункции. Это нашло отражение в тенденции в группе V к более экономному использованию глюкозы, что, по-видимому, связано с меньшей деструкцией мембран, в том числе и митохондриальных.

Таким образом, проведенные нами исследования свидетельствуют о формировании при панкреонекрозе функционально-метаболических нарушений сердечно-сосудистой системы, которые развиваются вследствие интенсификации процессов свободнорадикального окисления, чрезмерной активации лейкоцитов и присоединения эндогенной интоксикации. Использование препаратов, направленных на нейтрализацию отдельных звеньев патогенеза, может уменьшить нарушения сократительной функции и метаболизма сердца при панкреонекрозе.

139