Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему:Роль лимбико-диэнцефальной дизрегуляции в патогенезе расстройств метаболических функций легких (экспериментальное исследование)

На паавах рукописи

ЛУКИНА СВЕТЛАНА АЛЕКСАНДРОВНА

РОЛЬ ЛИМБИКО-ДИЭНЦЕФАЛЬНОЙ ДИЗРЕГУЛЯЦИИ В ПАТОГЕНЕЗЕ РАССТРОЙСТВ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ЛЕГКИХ

(экспериментальное исследование) 14.03.03. - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

2 !■■ МАР 2011

Челябинск-2011

4841398

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ижевская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России на кафедре патофизиологии

Научный консультант:

доктор медицинских наук,

профессор КРЮЧКОВА Валерия Иосифовна

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук,

Профессор ЮШКОВ Борис Германович

Доктор медицинских наук,

Профессор ПЕТРИЩЕВ Николай Николаевич

Доктор медицинских наук,

Профессор КОВАЛЕНКО Людмила Васильевна

Ведущая организация: НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН

совета Д 208.117.02 Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская академия» по адресу: 454092, Челябинск, ул. Воровского, 64

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия» по адресу: 454092, Челябинск, ул. Воровского, 64

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан «__2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Тишевская Наталья Викторовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Оригинальные исследования последних десятилетий в области естественно-биологических наук позволили установить тесное взаимодействие нервной, эндокринной и иммунной систем организма, интегративная деятельность которых обеспечивает поддержание гомеостаза и достижение оптимума висцеральных функций (Акмаев И.Г., 2001, Крыжа-новский Г.Н с соавт., 2002, Гусев Е.И. с соавт., 2009, Beishuizen A. et al., 2004, Chen J.F. et al., 2006). Эти факты вызвали новую волну интереса к изучению патологии нервной регуляции и механизмов развития дизрегуляторных висцеропатий. Особую актуальность и большую практическую значимость имеют исследования метаболических функций легких и их нарушений при нейропатологическнх процессах, поскольку, по данным литературы, частота легочных осложнений различного характера, в том числе синдрома острого повреждения легких у больных с патологией мозга, остается очень высокой (Ефременкова Е.И. с соавт., 2002, Чечерин М.Г. с соавт., 2007, Kahn J.M. et а)., 2006, Kalsotra A. et al., 2007). При этом, как правило, нарушения метаболических функций предшествуют несостоятельности газообмена и опережают клинику развернутой дыхательной недостаточности (Шанин В.Ю., 1998, Чучалин А.Г. с соавт., 2007, Salim A. et al., 2008). В связи с этим изучение патогенетических аспектов нарушения метаболической активности легких при дизрегуляторной патологии имеет важное значение не только для фундаментальной науки, но и для практического здравоохранения.

Среди структур, определяющих регуляцию висцеральных функций, а также межсистемную интеграцию и координацию в условиях активного взаимодействия организма с внешней средой большой, интерес для исследователей представляют структуры лимбической системы мозга. В силу высокой функциональной активности и особенностей анатомического расположения данные области висцерального мозга наиболее часто бывают вовлечены в патологический процесс с развитием в последующем дизрегуляторных висцеропатий (Крыжановский Г.Н., 1997, Katoh H. et al, 1998, Phillips L.L. et al., 2001). В настоящее время имеется значительный экспериментальный материал, свидетельствующий об участии лимбических структур мозга в регуляции внешнего дыхания (Меркулова Н.А. с соавт., 2000, Ведясова О.А.с соавт., 2010, Verner Т.А. et al., 2008). Проведены исследования метаболизма липидов сурфактанта, водного баланса легких при нейроиммунном воздействии на гиппокамп, электростимуляции базолатеральной амигдалы, лимбической коры (Тимофеева М.Р., 1991, Крючкова В.И., 2000, Яковенко О.В., 2001). В единичных работах дана оценка коагуляционного потенциала крови при активации ядер миндалевидного комплекса мозга (Амирян C.B., 1994, Надирян М.В. с соавт., 2000). Однако остается открытым вопрос о роли лимбических структур в интеграции метаболических процессов в легочной ткани и приоритетных направлениях изменений негазообменных функций легких в условиях дизрегуляторной патологии.

Известно, что, сформировавшись филогенетически для восприятия и оценки сенсорного обонятельного потока информации, лимбические структуры мозга получают также импульсацию от висцеральных органов, в том числе системы внешнего дыхания. В литературе представлены данные об изменении паттерна дыхания, состава и свойств выстилающего комплекса альвеол, обмена жидкости в легочной ткани при воздействии на обонятельную луковицу, блуждающий нерв (Ноздрачев А.Д. с соавт., 1992, Исаева, В.Л. с соавт., 2002, Михайлов В.П., 2002, Уракова М.А., 2004, Yamomoto T.et al., 1999). Вместе с тем, сравнительного комплексного анализа негазообменных функций легких и определения уровня их интеграции при изменении обонятельной и висцеральной афферентации ранее в экспериментальных исследованиях не проводилось. Не было также исследований, позволяющих отдифференцировать роль основных афферентов лимбической системы в обеспечении метаболической активности легких.

Полагают, что эффекторная функция висцерального мозга в отношении регуляции вегетативных функций организма реализуется преимущественно через высшие центры гипоталамуса (Ганжа Б.Л., 2001, Saleh Т.М. et al., 2003, Yu Y.Q. et al., 2006). Широко обсуждается роль стволовых структур мозга в лимбическом контроле основных систем жизнеобеспечения организма, в том числе системы внешнего дыхания (Адамян Н.Ю. с соавт., 2000, Пантелеев С.С. с соавт., 2004, Salome N. et al., 2001). Однако вопрос об участи ядер гипоталамуса и ствола мозга в контроле метаболической активности легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции до настоящего времени остается неизученным.

Таким образом, ряд ключевых вопросов, связанных с выяснением механизмов лимбического контроля метаболических функций легких и патогенетических аспектов развития дизрегуляторных пневмопатий, до настоящего времени не исследованы. Вместе с тем, понимание этих закономерностей необходимо как для формирования фундаментальных представлений о регуляции метаболических функций легких в норме и патологии, так и для оптимизации тактики ведения больных с дизрегуляторными пневмопатиями.

Цель исследования. Целью исследования явилось комплексное изучение механизмов нарушений метаболических функций легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции.

Задачи исследования:

1. Установить роль структур обонятельного афферента в лимбическом контроле метаболических функций легких и механизмах формирования дизрегуляторных пневмопатий.

2. Установить роль структур висцерального афферента в лимбическом контроле метаболических функций легких и механизмах формирования дизрегуляторных пневмопатий.

3. Изучить состояние метаболических функций легких при рестриктивной недостаточности внешнего дыхания в условиях компрессионного ателектаза.

4. Провести сравнительный анализ роли обонятельного и висцерального афферентов в обеспечении метаболических функций легких в условиях компрессионного ателектаза.

5. Изучить роль ядерных и палеокортикальных структур амигдалярно-го комплекса в патогенезе расстройств метаболических функций легких.

6. Изучить роль дорсального гиппокампа в патогенезе расстройств метаболических функций легких.

7. Изучить роль гипоталамических структур мозга в патогенезе расстройств метаболических функций легких.

8. Установить роль гипоталамических и стволовых структур мозга в амигдалярном контроле метаболических функций легких и механизмах формирования дизрегуляторной пневмопатии.

9. Оценить степень интеграции метаболических функций легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции.

Научная новизна. В работе впервые проведено комплексное исследование негазообменных функций легких с оценкой состояния сурфактантной системы, водного баланса, механизмов контроля коагуляционного потенциала крови и органной резистентности при различных типах лимбико-диэнцефальной дизрегуляции. С использованием методов многомерного статистического анализа произведена оценка степени интеграции метаболических функций легких при воздействии на структуры висцерального мозга и их афференты, выявлены ведущие факторы, определяющие изменения метаболических функций легких при различных вариантах лимбико-диэнцефальной дизрегуляции. Сформулировано целостное представление о роли областей лимбической системы мозга, их афферентных и эфферентных звеньев в развитии дизрегуляторных пневмопатии с нарушением негазообменных функций легких, дана оценка эффективности механизмов органной адаптации при дизрегуляторной патологии.

Впервые детально изучена роль структур обонятельного и висцерального афферентов в лимбическом контроле нереспираторных функций легких. Установлено их комплексное воздействие на активность метаболических процессов легочной ткани с преимущественным изменением метаболизма липидов сурфактанта в условиях активации структур обонятельного аф-ферента и дизрегуляцией водного гомеостаза легких при воздействии на структуры, осуществляющие висцеральную афферентацию. Из областей обонятельного мозга впервые выявлены структуры, оказывающие стимулирующее влияние на продукцию фосфолипидов сурфактанта, что определяет высокую поверхностную активность альвеолярной выстилки (обонятельная луковица) и структуры, угнетающие активность метаболизма поверхностно-активных липидов легких (пириформная кора). Установлено, что при активации стволовых и таламических структур, обеспечивающих поступление висцеральной импульсации, в том числе к лимбическим областям мозга, в разной степени изменяются показатели водного баланса легких. Наиболее

выраженные изменения наблюдаются при стимуляции дорсомедиалыюго ядра таламуса с явлениями гипогидратации легочной ткани и уменьшением ее кровенаполнения. Выявлено снижение эффективности механизмов органной адаптации при активации ядра солитарного тракта и дорсомеди-ального таламуса, что проявляется ухудшением поверхностной активности сурфактанта, повышением коагуляционного потенциала крови в системе малого круга кровообращения, напряжением механизмов неспецифической органной резистентности. Впервые установлено, что эффекты стимуляции структур обонятельного и висцерального афферентов, проявляющиеся характерными изменениями метаболических функций легких, сохраняются в условиях рестриктивной недостаточности внешнего дыхания. Определена однотипность изменений метаболических функций легких в условиях ограничения афферентного потока сигналов разной модальности: при блокаде обонятельных луковиц и ядер солитарного тракта нарушается эффективность метаболических процессов легких с развитием пневмопатии, характерными проявлениями которой являются гипергидратация легочной ткани, понижение поверхностной активности сурфактанта, развитие эндоте-лиальной дисфункции с нарушением контроля коагуляционного потенциала крови.

Впервые установлена роль структур миндалевидного комплекса в развитии дизрегуляторных расстройств метаболических функций легких. Показано, что основным интегративным центром амигдалы в контроле негазо-обменных функций системы внешнего дыхания является его центральное ядро. Доказано участие структур вагосолитарного комплекса и вентромеди-ального гипоталамуса в реализации центрогенных амигдалярных влияний на активность метаболических процессов в легочной ткани при дизрегуля-торной патологии. Впервые определена сопряженность изменений метаболизма сурфактанта и кровенаполнения легких при активации амигдалярных и гипоталамических структур мозга. Выявлена реципрокность базолате-рального и переднего кортикального ядер амигдалы в регуляторных влияниях на водный баланс и липидный обмен легочной ткани. Установлены структуры лимбико-диэнцефальной системы мозга, стимулирующие продукцию липидов сурфактанта на фоне неизменного или увеличенного легочного кровенаполнения (переднее кортикальное ядро амигдалы, переднее преоптическое ядро гипоталамуса) и ограничивающие образование липидов выстилающего комплекса альвеол в сочетании с уменьшением органного кровотока (базолатеральное ядро амигдалы, латеральное гипоталамическое поле, вентромедиальный гипоталамус). Выявлена структура лимбической системы мозга (дорсальный гиппокамп), хроническая активация которой приводит к формированию дизрегуляторной пневмопатии с гипергидратацией легочной ткани, нарушением поверхностной активности выстилающего комплекса альвеол, гиперкоагуляцией артериальной крови и снижением активности механизмов неспецифической резистентности легких.

Научно-практическая значимость. Результаты проведенных исследований, раскрывающие закономерности изменений метаболических функций легких в условиях дизрегуляции лимбико-диэнцефальных структур мозга, их афферентных и эфферентных звеньев, вносят значительный вклад в существующие представления о механизмах нарушений негазообменных функций легких при дизрегуляторных пневмопатиях. Полученные данные формируют теоретический базис для разработки научно-обоснованных мер профилактики и рекомендаций по коррекции нарушений метаболических процессов легочной ткани в условиях дизрегуляторной патологии. Выявленная закономерность изменения метаболизма сурфактанта и его поверхностной активности в условиях активации обонятельной луковицы может послужить основой для разработки и дальнейшего использования интраназального введения препаратов с целью профилактики и коррекции сурфактантопатий.

Данные о метаболических функциях легких при дизрегуляции лимбико-диэнцефальных структур мозга внедрены в учебный процесс на кафедрах патофизиологии, нормальной физиологии и биохимии ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия». Предлагаемый нами способ моделирования компрессионного ателектаза легких (рационализаторское предложение № 06.04 от 02.04.04) и метод оценки метаболической активности легких (рационализаторское предложение № 05.04 от 02.04.04) внедрены в научную работу кафедры патофизиологии ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия».

Основные положения, выносимые на защиту

1. Лимбико-диэнцефальная дизрегуляция сопровождается нарушением негазообменных функций легких: метаболизма липидов сурфактанта, гемо-стазрегулирующих механизмов и контроля водного баланса легких.

2. Активация структур обонятельного и висцерального афферентов лимбической системы мозга приводит к разнонаправленным изменениям метаболических функций легких, которые сохраняются в условиях рестриктив-ной недостаточности внешнего дыхания. Стимуляция обонятельной луковицы вызывает увеличение продукции фосфолипидов сурфактанта с сохранением его поверхностной активности, уменьшением легочного кровенаполнения. При активации ядра солитарного тракта обеспечивается водный гомеостаз легочной ткани при ограничении продукции липидов выстилающего комплекса альвеол и ухудшении его поверхностно-активных свойств.

3. Дисфункция структур лимбико-диэнцефальной системы мозга сопровождается увеличением синтеза липидов сурфактанта на фоне увеличенного или неизменного кровенаполнения легких при активации переднего кортикального ядра амигдалы, передней преоптической области гипоталамуса; ограничением продукции поверхностно-активных липидов в сочетании с уменьшением легочного кровотока при воздействии на базолатераль-ное ядро амигдалы, латеральное гипоталамическое поле, вентромедиальное ядро гипоталамуса.

4. Нарушения метаболических функций легких являются проявлением дизрегуляторной пневмопатии при формировании очага патологической активности в области дорсального гиппокампа и ограничении потока обонятельных и висцеральных сигналов к структурам мозга. Характерными проявлениями нейропатологического синдрома в условиях дизрегуляторной патологии являются гипергидратация легочной ткани с увеличением объема внесосудистой жидкости, понижение активности сурфактанта легких, увеличение коагуляционного потенциала крови в системе малого круга кровообращения, нарушение механизмов органной резистентности.

5. В условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции сохраняется ин-тегративное влияние структур амигдалы, гиппокампа, гипоталамуса на метаболические функций легких. Ведущее значение в интеграции метаболических функций легких в условиях дизрегуляторной патологии имеет центральное ядро амигдалярного комплекса. Эффекторные влияния центрального ядра на метаболические функции легких осуществляются с участием вентромедиального гипоталамуса и структур вагосолитарного комплекса (ядер солитарного тракта, дорсальных ядер вагуса).

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены на I, II, III научно-практических конференциях «Сурфактантная и антисурфак-тантная система легких» (Харьков, 1989, 1990, Ялта, 1991), Международном конгрессе патофизиологов (Москва, 1991), II Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000), конференции биохимиков Урала, Поволжья и западной Сибири (Ижевск, 2001), XVIII съезде Российского физиологического общества им И.П.Павлова (Казань, 2001), I межрегиональной научно-практической конференции с международным участием (Санкт-Петербург, 2001), XIII Всероссийской конференции «Нейроиммунология» (Санкт-Петербург, 2004), III Российском конгрессе по патофизиологии «Дизрегуляционная патология органов и систем» (Москва, 2004), IV конференции иммунологов Урала (Уфа, 2005), Ш съезде физиологов Урала (Екатеринбург, 2006), VI Съезде аллергологов и иммунологов СНГ (Москва, 2006), научно-практической конференции «Методы исследования регионарного кровообращения и микроциркуляции в клинике» (Санкт-Петербург, 2007), межрегиональной конференции «Патофизиология - современной медицине (Ижевск, 2007), V, Vi, VII Всероссийских конференциях с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2007, 2008, 2009), VI Российской конференции «Нейроиммунопатология» (Москва, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 64 работ, из них 14 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 290 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 6 глав результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, списка литературы, включающего 245 отечественных и 411 зарубежных источников. Работа содержит 64 таблицы и 59 рисунков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальные исследования проведены на 405 нелинейных половозрелых крысах-самцах с исходной массой тела 250-280г, содержащихся в стандартных условиях вивария. Для устранения влияния сезонной и цир-кадной зависимости на исследуемые показатели метаболической активности легких опыты проводились в осеннее - зимний период, в первую половину дня, с соблюдением требований, предъявляемых к работе с экспериментальными животными, изложенными в приложении к приказу МЗ СССР от 12.08.1977 г. N 755 и положении Хельсинской Декларации ВОЗ (1997).

В работе были использованы следующие экспериментальные модели:

1. Активация структур мозга. Активацию структур осуществляли посредством интрацеребральной имплантации мелкодиспергированного металлического кобальта («Реахим»), способного индуцировать в них образование очага патологической активности и вызывать формирование зеркального очага усиленного возбуждения в гомологичной структуре контра латерального полушария (Крыжановский Г.Н., 1980, 1990, 1991, Щебланов В.Ю., 1975, Chang J.H. et al, 2004). Имплантацию кобальта в структуры осуществляли с помощью микроинъектора, откалиброванного на 1 мг в соответствии с координатами атласа мозга крыс (Paxinos G. et al., 1998). Контролем служили ложноопери-рованные животные. После завершения эксперимента проводили морфологический контроль локализации кобальта в структурах мозга.

2. Блокада структур мозга. Для блокады структур осуществляли билатеральное введение в мозг нифедипина - 20 мкг («Sigma», Italy), селективного блокатора кальциевых каналов L - типа. Доказана его способность подавлять развитие эпилептиформной активности, а также угнетать активность ин-тактных нейронов в структурах мозга (Semyanov A. et.al., 1997).

3. Модель компрессионного ателектаза. Животным производили плевральную пункцию (Ноздрачев А.Д. с соавт., 2007) с последующим введением в плевральную полость силиконового геля («Силимед») в объеме 2-Змл. Модель была использована для формирования у животных рестриктивной недостаточности внешнего дыхания.

Экспериментальные исследования с воздействием на афферентные, центральные и эфферентные звенья лимбико-диэнцефальной системы проводили в несколько этапов (рис.1). Исследования метаболических функций легких осуществляли на 14 день эксперимента. Исследование компонентов сурфактант-ной системы легких осуществляли с применением биофизических, биохимических и цитологических методов.

Биофизический метод. Получали бронхоальвеолярные смывы (БАС) в объеме 30-35 мл, промывая легкие изотоническим раствором натрия хлорида. Смыв помещали в кювету с подвижным барьером. После формирования мономолекулярной пленки на поверхности жидкости определяли статическое поверхностное натяжение (ПН) методом отрыва от нее вертикальной пластинки. Затем оценивали минимальное и максимальное ПН в динами-

ке растяжения и сжатия монослоя от 20% до 100% площади кюветы (метод Вильгельми-Лэнгмюра). Исходя из величин минимального и максимального ПН, рассчитывали индекс стабильности (ИС) поверхностной пленки БАС по -[.ОетегЛБ (В.А.Березовский с соавт., 1982).

Рис. I. Общая структура исследования

Биохимические методы. Определяли общее количество фосфолипи-дов (ФЛ) и холестерина (Хол) в составе сурфактанта (Комаров Ф.И. с соавт., 1981). Рассчитывали коэффициент ФЛ/Хол. Активность фосфолипазы А определяли по количеству жирных кислот, отщепившихся от субстрата под действием фермента исследуемого материала (БАС) в результате фосфоли-пазного гидролиза (Тужилин С.А. с соавт., 1975).

Цитологические методы. Оценивали клеточный состав БАС в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимзе. Фагоцитарную активность макрофагов определяли по поглощению частиц монодисперсного латекса диаметром 1,4 мкм (Фрейдлин И.С., 1986).

Гравиметрический метод. Для оценки водного баланса легких был использован метод Gaar К.A., et al (1965) в модификации Бобрикова А.В. (1999). Определяли массу сердца, влажных и высушенных легких, оценивали содержание гемоглобина в крови и гомогенате легочной ткани (навеска 100мг) гемиглобинцианидным методом (Меньшиков В.В.с соавт., 1987), на основании чего рассчитывали кровенаполнение легких, общее содержание жидкости легких, содержание в них экстраваскулярной жидкости. Рассчитывали сухой остаток (СО), определяя процентное отношение массы сухих легких к влажным легким (Л.З.Тель с соавт., 1989).

Гемостазнологические методы. Для оценки метаболической активности легких по поддержанию оптимального коагуляционного потенциала крови оценивали показатели гемостаза в притекающей к легким венозной и оттекающей от них артериальной крови с последующим расчетом артерио-венозного коэффициента по каждому показателю. Исследования проводили с помощью серии тестов, выполненных на турбидиметриче-ском гемокоагулометре С GL 2110 "Solar" с применением реактивов фирмы «Технология-Стандарт» (Барнаул). По стандартным методикам определяли активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), протром-биновое время (ПВ), время ХПа - зависимого фибринолиза (Баркаган З.С. с соавт., 2001).

Статистические методы. Обработка данных выполнена с использованием пакета прикладных компьютерных программ Microsoft Excel 2000 и «SPSS 12 for Windows» (Гланц С., 1999, Реброва О.Ю., 2006). Проверку статистических гипотез в группах проводили с использованием непараметрических критериев (критерия Манна-Уитни, парного критерия Вилкоксона, критерия Крускала-Уолиса). Различия средних величин считались достоверными при уровне значимости р<0,05. Для выявления зависимостей между различными показателями проводился дисперсионный, корреляционный и факторный анализ (Зайцев В.М. с соавт., 2003, Наследов А.Д., 2008). При факторном анализе в каждой экспериментальной группе была исследована полная дисперсия всех параметров с последующим выделением значимых факторов с использованием критерия «каменистой осыпи» (Cattel R.B., 1966, Kaiser H.F., 1960).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Метаболические функции легких при изменении активности структур обонятельного и висцерального афферентов лимбической системы мозга. Интегративная деятельность мозга, как известно, реализуется с участием его афферентных, центральных и эфферентных систем (Адрианов О.С., 1995, Гусев Е.И. с соавт., 2009). Базируясь на представлениях о значимости обонятельной и висцеральной афферентации в регуляторной деятельности лимбической системы мозга, были проведены исследования метаболических функций легких при активации структур обонятельного, висцерального афферентов, а также в условиях деафферентации. Моделирование очага патологической активности в обонятельной луковице (ВО) (А = 7,0; L = 0,9; V = 4,6) (п = 11) сопровождалось стимуляцией метаболизма липидов сурфактанта, на что указывает увеличение содержания ФЛ в ла-важной жидкости (р<0,001) в сочетании с высокой фагоцитарной активностью макрофагов, играющих ведущую роль в катаболизме отработанного сурфактанта. Высокий оборот альвеолярных липидов при активации ВО подтверждался наличием прямой корреляционной взаимосвязи между ФЛ сурфактанта и фагоцитарным числом (ФЧ) (г, = 0,74, р<0,05). ПН БАС при этом сохранялось в пределах контрольных значений (см. рис. 2).

Методом факторного анализа было установлено, что приоритетным направлением регуляторных механизмов в условиях усиления обонятельной афферентации являлся контроль метаболизма и свойств легочного сурфактанта. При активации ВО в составе ведущего фактора (31,31% из 86,45% дисперсии) максимальная факторная нагрузка пришлась на показатель ФЛ сурфактанта (0,985) и взаимосвязанные с ним параметры, отражающие фагоцитарную активность макрофагов (г = 0,807 - 0,718). Судя по результатам эксперимента, стимуляция синтеза поверхностно - активных липидов альвеолоцитами при активации ВО не была обусловлена гемодинамическим фактором. Кровенаполнение легких, косвенно характеризующее состояние органной перфузии, было уменьшено (/?<0,001), и этот показатель находился

в составе второго фактора (23,13%), где взаимодействовал с другими параметрами, характеризующими баланс жидкости в легочной ткани. Изменения в системе гемостаза при

ФЧ

ФИ

Макрофаги***

ПН мин

ПН макс

ПН стат***

—«— Контроль —Опыт

Рис. 2. Показатели сурфактантной системы легких при активации ВО: контроль - 100%; *** - р < 0,001- по сравнению с

усилении обонятельной афферентации характеризовались увеличением ПВ артериальной и венозной крови (/><0,001). Однако, несмотря на явления гиперкоагуляции, артерио-венозные коэффициенты показателей гемостаза соответствовали контролю как по АЧТВ, так и по ПВ, что свидетельствует о сохраненной способности легочного эндотелия понижать коагуляционный потенциал (КП) крови, проходящей по сосудам малого круга кровообращения.

При имплантации кобальта в обонятельный бугорок (ТиО) (А = 0, 9; L = 1,5; V =8,0) (п = 20) определяли ухудшение поверхностной активности сур-фактанта легких (ПАС), что проявлялось значительным увеличением сил ПН, уменьшением ИС (/><0,001), без достоверных изменений содержания ФЛ в его составе. Именно показатели, характеризующие свойства выстилающего комплекса альвеол и ФЛ сурфактанта были включены в структуру ведущего фактора при воздействии на ТиО (38,20% из 93,68% общей дисперсии). Причем также, как в эксперименте с активацией ВО, параметры сурфактанта легких в факторной структуре не были взаимосвязаны с кровенаполнением, входящим в состав второго фактора (25,67% дисперсии) и пониженным при воздействии на структуру обонятельного мозга (/><0,01). В системе гемостаза определяли гипокоагуляцию венозной крови с увеличением ее КП после прохождения через сосуды малого круга кровообращения и уменьшением артерио-венозной разницы по тестам гемокоагуляции (/КО,001).

Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что активация структур базальной части обонятельного мозга сопровождается различными эффекторными реакциями метаболических процессов легочной ткани. Выявленные различия метаболических функций, на наш взгляд, отражают вовлеченность разных областей мозга, связанных моно - и олиго-синаптически со структурами обонятельного афферента в координированную ответную реакцию организма при усилении ольфакторных сигналов (Хамильтон Л.У., 1984, Акмаев И.Г. с соавт., 1993). Влияния лимбических структур мозга, получающих прямые проекции от ВО и ТиО, на метаболические функции легких в условиях дизрегуляторной патологии были изучены нами на следующих этапах экспериментальных исследований.

Висцеральная афферентация к структурам мозга от большинства внутренних органов, в том числе и легких, осуществляется блуждающим нервом, волокна которого входят в состав одиночного тракта (Багаев В.А. с соавт., 1995, Donati S. et al, 1995). Следующий уровень интеграции афферентных информационных потоков осуществляется в ассоциативных системах мозга, одной из которых является таламус. Были исследованы метаболические функции легких при активации ядра солитарного тракта (NTS) (Р = 12,7; L = 1,0; V = 8,0) (п = 16) и дорсомедиального ядра таламуса (DMT) (Р = 3,8; L = 2,5; V = 6,0) (п=14), в котором максимально представлены проекции блуждающего нерва (Баклаваджян О.Г., 1985, Ricardo J.A. et al., 1978). Было установлено, что воздействия на структуры висцерального афферента приводили к однотипным изменениям метаболических функций легких. При активации NTS и DMT в составе БАС уменьшилось содержание ФЛ, возрос-

ла фагоцитарная активность макрофагов (р<0, 01). Поверхностно-активные свойства выстилающего комплекса альвеол в обоих случаях ухудшились, о чем свидетельствует увеличение статического, минимального, максимального ПН (/><0,001) и уменьшение ИС (р<0,001). Рис.3.

Рис. 3. Показатели сурфактантной системы легких при активации NTS и DMT:

I - контроль: II - активация NTS; Ш - активация DMT: ** -/><0,01: *** -/К0.001 по сравнению с контролем.

Тенденции к снижению легочного кровенаполнения, выявленные при активации NTS, получили своё развитие и стали явными при воздействии на DMT (р<0,05), СО при активации таламической структуры уменьшился (/><0,01). В системном кровотоке экспериментальных животных при активации NTS и DMT коагуляционный потенциал крови был низким, с его повышением после прохождения крови через легочной фильтр (р<0,001). Соответственно значение АЧТВ арт/вен при воздействии на NTS уменьшилось до 0,64±0,07 усл.ед. (/><0,01), ПВ арт/вен - до 0,55±0,03 усл. ед. (/><0,001). Еще в большей степени были инвертированы артерио-венозные индексы при активации DMT - АЧТВ арт/вен составил 0,53±0,05 усл.ед. (/><0,001), ПВ арт/ вен -0,44±0,05 усл.ед. соответственно (/><0,001). По результатам факторного анализа было установлено, что при воздействии на структуры висцерального афферента наибольший вклад в совокупную дисперсию в составе первого фактора вносили показатели водного баланса легких независимо от степени выраженности этих изменений. При воздействии на NTS в ведущем факторе (37,58% из 91,09% общей дисперсии) максимальная факторная нагрузка пришлась на показатель СО (0,934) и взаимосвязанные с ним общую (0,918), экстраваскулярную жидкость (0,912), легочное кровенаполнение (0,885). Наряду с показателями водного баланса в ведущем факторе были представлены показатели поверхностной активности сурфактанта (г= 0,791 -0,628). Тесная взаимосвязь исследуемых параметров в факторной структуре может отражать сопряженность выявленных изменений метаболической активности в условиях усиления потока висцеральной афферентации. При активации DMT на долю ведущего фактора пришлось 28,54% из 91,49% общей дис-

Персии, в котором максимальную нагрузку также имел показатель водного баланса, отражающий общее содержание жидкости в легочной ткани (0,902), взаимосвязанный с другими параметрами водного обмена и системы гемостаза (г = 0,893 - 0,622).

Таким образом, было установлено, что структуры висцерального аффе-рента участвуют в контроле водного обмена легких с сохранением баланса жидкости при воздействии на NTS и явлениями органной гипогидратации при активации DMT. В составе сурфактанта при воздействии на структуры висцерального афферента уменьшается продукция ФЛ со снижением активности альвеолярной выстилки, нарушается способность легочного эндотелия понижать коагуляционный потенциал крови в системе малого круга кровообращения.

Исследования, проведенные в условиях ограничения потока обонятельных и висцеральных афферентных сигналов, выявили сопоставимые изменения метаболической активности легких. Рис.4. При интрацеребральном введении нифедипина в ВО (п= 14) содержание ФЛ и Хол БАС не отличалось от контрольных значений (р>0,05). Однако соотношение липидных фракций в составе сурфактанта при этом изменилось - индекс ФЛ/Хол увеличился (/.><0,001). Несмотря на относительное увеличение ФЛ в БАС, поверхностная активность смывов заметно понизилась, о чем свидетельствует увеличение минимального ПН {р<0,01) и уменьшение ИС альвеол (¿><0,001). В клеточном составе лаважной жидкости увеличилась доля макрофагов, возросло число активно фагоцитирующих клеток, а также в 3,3 раза повысилась их активность (¿><0,001). Анализ водного баланса показал, что содержание общей и экстраваскулярной жидкости легких увеличилось на 24% (р<0,05). Причем показатели водного баланса были объединены в составе ведущего фактора (% дисперсии - 29,44% из 87,07%) и имели максимальные факторные нагрузки. Наряду с показателями водного баланса в составе ведущего фактора были представлены ФИ (0,898), ПН статическое (0,765), ФЛ (0,701), Хол (0,633). Тесные взаимосвязи параметров водного и липидного обмена в факторной структуре позволяют говорить о сопряженности этих изменений в условиях обонятельной деафферентации. При оценке гемостазиологи-ческих показателей были найдены изменения, свидетельствующие о ги-покоагуляции венозной крови с повышением её КП в артериальном секторе и инверсии индексов АЧТВ арт/ вен, ПВ арт/вен (см. рис.4).

Общая жидкость*'

Экстравзскулярная жидкость***

Фосфолипиды

агоцитарпыи индекс*'

-Контроль

Рис. 4. Показатели метаболической активности легких при имплантации нифедипина в область ВО и NTS: *-р<0,05, ** -/><0,01, *** -¿><0,001 - при блокаде ВО по сравнению с контролем; л - /><0,05, лл - р<0,01, ллл -/><0,001 — при блокаде NTS по сравнению с контролем.

Изменения сурфактанта легких через 14 дней после билатерального введения нифедипина в область NTS (п = 15) характеризовались значительными нарушениями ПАС (/><0,001), увеличением содержания нейтральных липидов в его составе (/><0,001), без количественных изменений фракции ФЛ. Цитологические исследования БАС показали, что преобладающими в его составе были макрофаги с высокой фагоцитарной активностью (/><0,001). Количество макрофагов находилось в обратной корреляционной взаимосвязи с содержанием ФЛ (rs = - 0,63, /><0,01) и Хол (rs = - 0,78, /?<0,01), подтверждающей участие этих клеток в катаболизме компонентов альвеолярной выстилки. Нарушения легочного сурфактанта и механизмов его контроля при блокаде NTS подтверждаются результатами факторного анализа, где установлено уменьшение взаимосвязей его количественных и качественных параметров и утрата ими ведущих позиций в факторной структуре.

Рис.5. Интегральная схема нарушений метаболических функций легких при дисфункции афферентов лимбико—диэнцефальной системы мозга: (+) — активация структуры мозга; (-) - блокада структуры мозга.

Максимальные факторные нагрузки в структуре первого фактора (% дисперсии -22,79% из 89,79%) при введении нифедипина в NTS имели показатели водного баланса легких, значительно измененные в условиях эксперимента. Увеличилось общее количество жидкости в легочной ткани (/><0,01), возросло её содержание в интерстиции (/><0,01), уменьшился сухой остаток (/><0,05), что отражает явную угрозу развития отека легких. Изменения системы гемостаза при блокаде NTS характеризовались понижением КП крови

в системном кровотоке и явлениями гиперкоагуляции в артериальном секторе, преимущественно с участием механизмов внешнего коагуляционного каскада. Артерио-венозная разница как по АЧТВ арт/вен (0,95±0,15 усл.ед), так и по ПВ арт/вен (0,64±0,03 усл.ед) была меньше, чем у животных контрольной группы (/><0,01).

Таким образом, было установлено, что блокада ВО и NTS приводит к развитию пневмопатии, проявлением которой являются гипергидратация легочной ткани с увеличением жидкости преимущественно внесосудистого сектора, изменение фракционного состава липидов сурфактанта, нарушение поверхностно-активных свойств выстилающего комплекса альвеол, снижение эффективности механизмов, обеспечивающих поддержание оптимального коагуляционного потенциала крови.

Метаболические функции легких при экспериментальном компрессионном ателектазе. Известно, что при патологии легких наряду с нарушением их газообменной и метаболических функций изменяется характер и интенсивность афферентных сигналов к структурам мозга. Для определения особенностей метаболической активности легких в условиях рестриктивной недостаточности внешнего дыхания были проанализированы изменения не-газообменных функций при экспериментальном компрессионном ателектазе. Исследования, проведенные на 5 день после внутриплеврального вве-дениия силиконового геля, выявили уменьшение кровенаполнения легких (р<0,001), увеличение СО (р<0,05), что в целом свидетельствует о гипоги-дратации легочной ткани. В составе сурфактанта уменьшилось содержание ФЛ, понизилась ПАС (р<0,01).

При оценке гемостазиологических показателей выявили уменьшение КП венозной крови с повышением ее коагуляционной активности в артериальном секторе (табл.1). В экспериментальных исследованиях Биркун A.A. с со-авт. (1981), Загорулько А.К. (1986) также определяли уменьшение фракции ФЛ в составе сурфактанта и увеличение сил ПН при моделировании обтура-ционного ателектаза, что связывали с уменьшением легочного кровенаполнения и повышением сосудистого сопротивления на стороне обструкции. Проведенный нами факторный анализ также свидетельствует о важности условий перфузии и состояния водного баланса при компрессионном ателектазе легких. Все параметры, характеризующие обмен жидкости в легочной ткани вошли в состав первого фактора (32,46% дисперсии из 84,72%) и заняли в нем ведущие позиции. При этом показатель кровенаполнения легких, помимо первого, входил в состав каждого из трех выделенных факторов, взаимодействуя при этом в факторной структуре со всеми исследуемыми параметрами метаболической активности. Эти взаимосвязи, на наш взгляд, отражают ключевую роль изменений органного кровотока в нарушении эффективности синтетических процессов в альвеолоцитах второго типа и повышении КП артериальной крови в ранние сроки рестриктивной недостаточности внешнего дыхания.

Таблица I. Пока1атели метаболической активности легких при компрессионном ателектазе (М±ш)

Показатель Контроль (п = 34) Введение силикона на 5 дней (п = 14) Введение силикона на 14 дней (п=15)

Фосфолипиды, мкмоль/г 189,24±12,95 106,98±20,42" 159,42±20,13

Холестерин, мкмоль/г 67,20±9,85 21,48±3,06"° 36.68±6,61

Фосфолипиды/холестерин,усл.ед. 2,30±0,22 5,31±1,04° 5,17±1.27'

Поверхностное натяжение: статическое, мН/м минимальное, мН/м максимальное, мН/м 29,96± 0.97 16,27±0,77 35,33±0,44 27,44±0,82 19,52 ±0.61" 29,92±0,70"" 27,33 ±0,97 18,15 ±0,51 30.70±0,85"'

Индекс стабильности, усл.ед. 0,74±0,04 0.42±0,04"" 0,51±0,03"'

Кровенаполнение легких, % 7,32±0,32 4,32±0.64°" 6,56±0,44

Общая жидкость легких, % 107,08±2,87 103,36±9,97 104,12*11,21

Экстраваскулярная жидкость % 101,02±2,68 99,78±10,21 98,67±11,05

Сухой остаток, % 19,06±0,35 21,52±0,90" 20,61±0,92

АЧТВ венозной крови, сек 19,65±1,12 31,18±1,22"' 34,27±1,97"'

АЧТВ артериальной крови, сек 32,19±2,63 16,20±0,94'" 47,35±3,25"

АЧТВ а/в, усл.ед. 1,67±0,1S 0,52±0,03"' 1,40±0,11

ПВ венозной крови, сск 20,18±1,07 29,10±0,93" 31,30±4,56"

ПВ артериальной крови, сек 29,78±2,08 15,42±0,54'" 25.67±4,00

ПВ а/в, усл.ед. 1,49±0,08 0,53±0,02'" 0,73±0,08

Примечание: '/КО,05: "/' '0.01: "'р<0,001 - по сравнению с контролем.

Исследования метаболической активности легких, проведенные на 14 день компрессионного ателектаза (п =15) показали, что уровень ФЛ в БАС восстановился (/?>0,05), однако содержание Хол оставалось ниже контрольных значений (/?<0,001). Усилилась и стала отрицательной взаимосвязь между содержанием ФЛ и минимальным ПН (г. = -0,46), как и в контроле (г5 = - 0,62), вместо (г = 0,11) в ранние сроки рестриктивной патологии. Эта положительная динамика корреляционных взаимосвязей нашла отражение в позитивных изменениях показателей ПАС (табл.1). Кровенаполнение легких увеличилось и достигло контрольных величин, менее выраженными стали изменения в системе гемокоагуляции. Об активации саногенетических механизмов, и адаптации животных к новым условиям функционирования свидетельствуют также результаты факторного анализа. Доля ведущего фактора возросла до 63% от совокупной дисперсии с максимальной факторной нагрузкой на показатель легочного кровенаполнения (0,999), что подтверждает значимость гемодинамического фактора в контроле метаболической активности легких в условиях ограничения дыхательной поверхности. С показателем кровенаполнения в составе первого фактора тесно взаимодействовали показатели сурфактантной системы, водного баланса легких и системы гемостаза (г = 0,998 - 0,804). Усиление взаимосвязей показателей в составе ведущего фактора, увеличение веса факторных нагрузок исследуемых ла-

раметров свидетельствуют о высокой степени интеграции метаболических процессов легочной ткани в поздние сроки моделируемой рсстриктивной недостаточности внешнего дыхания. Сопряженность метаболических процессов, по-видимому, обеспечивает адаптацию к новым условиям функционирования. Подтверждением эффективности реализуемых саногенстиче-ских программ является нормализация большинства среднестатистических значений регистрируемых параметров.

Метаболические функцин легких при воздействии на основные аф-ференты лимбико-диэнцсфальной системы мозга в условиях рестрик-тивной недостаточности внешнего дыхания. Новые доказательства особенностей метаболических функций легких при изменении афферентации разной модальности к структурам мозга были получены в опытах с экспериментальным компрессионным ателектазом при различном функциональном состоянии ВО и NTS. Было установлено, что в условиях активации ВО на фоне внутриплеврального введения силиконового геля активирующее влияние структуры на синтез ФЛ сурфактанта сохранялось, но проявлялось в меньшей степени (/><0,01). Рис.6. Оставалась высокой ПАС. В водном балансе легких те тенденции, которые отмечались при активации ВО, в условиях компрессионного ателектаза приобрели характер выраженных изменений: значительно возросло содержание общей жидкости легких (р<0,01) и воды внесосудистого сектора (р<0,01). СО уменьшился до 16,15±0,73 % (р<0,05).

600

500

х 400 --

я 300 "" 0,75

3 200 -■ # 100 --

547*

S

3

--1,6 -- м и 1

„+0,8 0,6 0,4 + 0,2 0

контроль ВО ВО*

t......J Фосфолнпиды -♦-ИС

-Ж-АЧТВ а/в -Ж— ПВа/в

контроль NTS NTS*

i Фосфолнпиды ■ ♦ ИС -АЧТВа/в —ПВа/в

Рис.6. Показатели метаболической активности легких при активации ВО и NTS на фоне компрессионного ателектаза: ВО*; NTS* - активация структур на фоне компрессионного ателектаза, ** -р< 0,01 - по сравнению с контролем; *** - /;<(),001 - по сравнению с контролем.

В системе гемостаза при сочетанном воздействии КП артериальной крови был ниже, чем в венозном секторе, что отражает сохраненную способность легких оказывать гипокоагулирующее влияние на кровь в системе

малого круга кровообращения. Однако артерио-венозные коэффициенты по АЧТВ и ПВ при активации ВО на фоне рестриктивной патологии легких были ниже, чем в контроле и сравниваемой серии. Обобщая полученные результаты, можно заключить, что в условиях ограничения дыхательной поверхности проявляется стимулирующее действие ВО на продукцию ли-пидов сурфактанта, что обеспечивает поддержание ПАС в пределах функционального оптимума. Вместе с тем, учитывая увеличение содержания общей и экстраваскулярной жидкости в легочной ткани и уменьшение гемостазио-логических индексов, можно предположить напряженность и неэффективность механизмов контроля водного баланса легких и КП крови в данных условиях эксперимента. Это подтверждают и результаты факторного анализа, свидетельствующие об увеличении количества выделенных факторов до пяти (три в контроле), с уменьшением вклада каждого фактора в совокупную дисперсию, и перемещением в состав первого фактора (28,44 % дисперсии признаков из 93,56%) показателей водного баланса легких, имеющих максимальную факторную нагрузку (г = 0,937 - 0,921).

Анализ параметров метаболических функций легких при активации NTS в сочетании с внутриплевральным введением силикона показал, что состав липидов выстилающего комплекса альвеол, как и при воздействии на NTS, не был оптимальным: содержание ФЛ не изменилось, а Хол - в 3,8 раза превышало контрольные значения (/><0,001). ПАС была нарушена еще в большей степени, чем у животных при активации NTS без проявлений рестриктивной недостаточности внешнего дыхания, на что указывает значительное увеличение минимального ПН и уменьшение ИС альвеол (р<0,001). Рис.6. Тенденция к уменьшению кровенаполнения легких, выявленная при активации NTS, на фоне компрессионного ателектаза усилилась, что проявилось гипоперфузией легочной ткани (/><0,01). КП венозной крови экспериментальных животных был низким, с более выраженным его повышением при прохождении крови через легочной фильтр. Рис.6. Исследования, проведенные с помощью факторного анализа, выявили шестифакторную структуру корреляционных матриц в данной экспериментальной группе, охватывающей 90,42% от общей дисперсии. На первый фактор пришлось лишь 21,26% совокупной дисперсии, по сравнению с результатами опытной серии (37,58%) и контролем (39,50%). Его структуру составили показатели водного баланса, взаимосвязанные с параметрами, характеризующими состав липидов сурфактанта (ФЛ) и внешний каскад гемостаза (ПВ артериальной крови). Обращает на себя внимание перестройка факторной структуры в экспериментальной группе с переходом большинства параметров сурфактантной системы и системы гемостаза из ведущих - в минорные факторы с уменьшением числа взаимосвязей между исследуемыми показателями. Эти изменения могут свидетельствовать о снижении степени интеграции между исследуемыми метаболическими функциями легких при активации NTS в условиях рестриктивной патологии и, учитывая абсолютные значения параметров,

отражают снижение эффективности механизмов компенсации нарушенных функций, реализуемых в условиях рестриктивной недостаточнсти внешнего дыхания.

Еще более выраженные нарушения метаболических функций наблюдались при блокаде NTS на фоне компрессионного ателектаза. В составе сур-фактанта содержание ФЛ не изменилось, а Хол - возросло еще в большей степени, с уменьшением коэффициента ФЛ/Хол до 0,85±0,17 усл.ед. (¿><0,01). - см. рис.7. Показатели ПАС были изменены более значительно, чем в эксперименте с ограничением висцеральной афферентации: еще более возросло ПН минимальное (р<0,001) и значительно уменьшился ИС альвеол (0,39±0,02 усл.ед., ¿><0,001). В водном балансе легких, как и в условиях блокады NTS, определяли увеличение жидкости внесосудистого сектора (¿><0.05). СО в обоих случаях был уменьшен (/><0,05).

Фосфолипиды

ПВ а/в**лл.

.Фл/Хол* '

АЧТВа/в**л

Экстраваскулярная жидкость**лл

Общая жидкость**лл

ПН мин**лл

Макрофаги* лл

агоцитарныи индекс***ЛАЛ

Контроль —♦—NTS s<— NTS+силикон

Кровенаполнение

Рис. 7. Показатели метаболической активности легких при блокаде NTS и воздействии на структуру мозга в условиях компрессионного ателектаза: * -р<0,05,

** _

-р<0,01, ***-р<0,001 - при блокаде NTS по сравнению с контролем; л -/><0,05, лл-р<0,01,ллл-¿><0,001 - при блокаде NTS на фоне компрессионного ателектаза по сравнению с контролем.

В системе гемостаза также была выявлена однонаправленность изменений исследуемых параметров при блокаде NTS, с более выраженными проявлениями коагулопатии в условиях сочетанного воздействия. В системном кровотоке в обоих случаях преобладали явления гипокоагуляции по тестам АЧТВ и ПВ (¿><0,001). В артериальной крови КП значительно возрос с уменьшением артерио-венозной разницы по каждому показателю (/><0,001) (см. рис.3). Анализ факторной структуры позволил выявить значительную её перестройку с увеличением числа факторов до шести, снижением веса ведущего фактора (23,95% дисперсии из 95,97%) и уменьшением количества причинно-следственных связей между показателями. Наиболее высокую нагрузку в структуре ведущего фактора имел показатель, характеризующий степень гидратации легких (СО), взаимосвязанный с гемостазиологически-ми параметрами. По-видимому, изменения баланса жидкости, имеющие

приоритетное значение при блокаде NTS, сохраняют свою актуальность в условиях рестриктивной патологии легких. Более значимыми при сочетан-ном воздействии стали изменения КП крови. Учитывая существенные изменения гемостазиологических параметров, их представительство в ведущем факторе, а также выраженную гиперкоагуляцию артериальной крови можно предположить, что эндотелиальная дисфункция играет важную роль в изменении активности метаболических процессов в легочной ткани при блокаде висцерального афферента на фоне дыхательной недостаточности рестриктивного типа.

Таким образом, анализ полученных результатов показал, что на фоне моделируемого компрессионного ателектаза сохраняются основные эффекты активации и блокады структур обонятельного и висцерального афферентов на метаболические функции легких. Однако эффективность компенсаторно-приспособительных механизмов, реализуемых в условиях ограничения дыхательной поверхности, при изменении афферентного потока к структурам мозга, особенно при блокаде висцеральной афферентации, уменьшается.

Метаболические функции легких при воздействии на структуры миндалевидного комплекса. Следующий уровень анализа и интеграции афферентных сигналов осуществляется с участием структур лимбической системы мозга. Учитывая современные представления о представительстве обонятельного афферента и афферентных систем блуждающего нерва в структурах миндалевидного комплекса (Хамильтон Л.У., 1984, Акмаев И.Г.с соавт., 1993), были проведены исследования метаболических функций легких при воздействии на ядра и палеокортикальные структуры амигдалы. Было установлено, что при активации переднего кортикального ядра (ACO): Р = 2,1; L = 2,5; V = 8,0 (п = 18) в составе сурфактанта увеличилось содержание Хол в 3,5 раза (р<0,001), без количественных изменений фракции ФЛ (табл.2). Преобладание в составе альвеолярной пленки инертных липидов привело к снижению ПАС: увеличилось минимальное ПН (/><0,01), понизился ИС альвеол (/><0,001). Взаимосвязь изменений биохимического состава сурфактанта и его поверхностно - активных свойств подтверждается наличием сильной отрицательной корреляции между Хол и минимальным ПН (г. = - 0,88, /><0,01), при ослаблении взаимосвязи между ФЛ и показателем поверхностной активности сурфактанта (rs = 0,34), при (г = - 0,62) в контроле. Изменения водного баланса при активации ACO характеризовались значительным увеличением кровенаполнения легких (/><0,01), входящего в структуру первого фактора (22,34 % из 90,53% общей дисперсии) и имеющего максимальную факторную нагрузку (0,967). Другие параметры водного баланса не были изменены, но также были включены в ведущий фактор (г = 0,954 - 0,727). В системе гемостаза определили понижение КП венозной крови по показателям, характеризующим внутренний каскад гемокоагуля-ции (/><0,05), в сочетании с укорочением времени эуглобулинового лизиса (/><0,001). В артериальной крови, напротив, КП возрос, особенно по показателям внешнего механизма гемостаза (/><0,001), при уменьшении активности системы фибринолиза (р<0,001).

При моделировании очага патологической активности в области базола-терального ядра миндалевидного комплекса (BLM): Р = 3,1; L = 4,6; V = 8,6 (п = 13) в составе сурфактанта уменьшилось содержание ФЛ (/><0,05) на фоне высокой фагоцитарной активности альвеолярных макрофагов, понизилась поверхностная активность выстилающего комплекса альвеол (табл.2). Выявленные корреляции между ФИ и содержанием ФЛ (rs = -0,85, /з<0,01), а также взаимосвязь ФЧ с ИС (г = -0,71, /?<0,01) подтверждают высокую активность макрофагов в деградации поверхностно-активных компонентов сурфактанта. В водном балансе основные изменения произошли в кровенаполнении легких, которое резко уменьшилось, без изменения общего содержания жидкости в легочной ткани. При этом, как и в случае активации ACO, показатели водного баланса входили в состав ведущего фактора, охватывающего 29,17 % из 91,09% общей дисперсии, и объединяющего кровенаполнение легких (0,993), СО (0,745), ИС альвеол (0,992), ФЛ (0,626), Хол (-0,635), минимальное ПН (-0,957). Анализ полученных результатов показал, что главным компонентом, как и при активации ACO, явился показатель легочного кровенаполнения, тесно взаимодействуя в факторной структуре с параметрами сур-фактантной системы легких, что свидетельствует о взаимообусловленности изменений перфузии легких и метаболизма липидов сурфактанта при дисфункции амигдалярной структуры мозга.

Таблица 2. Показатели сурфактантной системы и водного баланса легких при имплантации кобальта в структуры миндалевидного комплекса (М±т)

Показатель Контроль in = 26) Имплантация кобальта в структуры мозга

ACO (п = 18) BLM (и = 13) СЕ(п = 15) PC (п = 29)

ФЛ, мкмоль/г 144,41±10,52 141,48*10,99 83,15±3,62* 108,27±17,52 68,6±7,27**

Хол, мкмоль/г 47,69±5,72 167,34±23,02*** 39,27±5,34 75,22±17,03 31.13 ±2,16

ФЛ/Хол, усл.ед. 3,30±0,25 0,95±0,22*** 2,06±0,35 1,25±0,56** 1,45±0.57**

ПН мН/м: Стат. Мин. Макс. 32,74±0,20 17,14±0,12 37,66± 0,22 33,69±0,37 20,91±0,64** 35,23±0,96* 31,62±0,43 19,44±,27*** 35,21±0,23* 29,66±0,51*** 17,54±0,27 34,10±0,33*** 30,01 ±0,24*** 18,49 ±0,37* 34,58 ±0.19***

ИС, усл.ед. 0,75±0,01 0,51±0,03*+* 0.62±0,01*** 0,64±0.01*** 0,61±0,02***

ФИ. % 49.63±1,25 32,53±1.23*** 7Ш±1.22*** 78,30±1,20*** 29.33 ±1.26***

ФЧ, усл.ед. 2.06±0,09 2,69±0,08*** 3,47±0,15*** 3,18±0,10*** 2.49 ±0,09*

Кровена-полн.. % 6.85±0.60 11.76±0,89** 1,12±0,19*" 5.21±1,31 10,57±2,25

Общая жид., % 108.00 ±5,95 119,52±3,19 !11,56±5,89 72,85±5,59** 115,82±7,27

Экстрав. жид., % 102,31± 5,77 109,81±4,85 И0,62±5,91 68.54±5,80 ** 107,04±7,29

СО. % 19,87±1,45 20,22±0,51 18,97±0,42 21,75±1,10 * 20,03 ±0,89

Примечание:* р<0,05; " р<0,01;р<0,001 - по сравнению с контролем.

Таким образом, сопоставление результатов, полученных при активации ACO и BLM, позволило установить противоположную динамику изменений исследуемых параметров: повышение легочного кровенаполнения и увеличение продукции липидов сурфактанта при активации ACO, уменьшение органного кровенаполнения в сочетании с уменьшением содержания ФЛ в составе альвеолярной выстилки при воздействии на BLM. Согласно современным представлениям, ACO и BLM отличаются по своему филогенетическому развитию, функциональной организации, эфферентным связям (Чепурнов С.А. с соавт., 1981, Акмаев И.Г.с соавт., 1993). Известно о реци-прокности их влияний на различные физиологические функции, в том числе внешнее дыхание, системное артериальное давление (Баклаваджян О.Г. с соавт., 1998, Адамян Н.Ю. с соавт., 2000, Панахова Э.Н., 2004, Ведясова O.A. с соавт., 2010). Проведенные нами исследования подтверждают реципрок-ность эффектов амигдалярных структур на сурфактант и кровенаполнение легких.

При воздействии на пириформную кору (PC): А = 0,7; L = 5,0;V = 8,0 (п = 29), принадлежащую к палеокортексу и являющуюся экранным центром амигдалы (Калимуллина Л.Б. с соавт., 2003), в сурфактантной системе легких определили изменение липидного состава альвеолярной выстилки с уменьшением в ней фракции ФЛ (р<0,01), снижением фагоцитарной активности макрофагов (р<0,001), что свидетельствует об уменьшении активности как синтетических, так и катаболических процессов в липидном обмене легочной ткани. Это негативно отразилось на ПАС и привело к увеличению сил ПН альвеол (/><0,001). Табл.2. Методом факторного анализа было установлено, что именно изменения, наблюдаемые в системе легочного сурфактанта, имели приоритетное значение в условиях активации PC. При воздействии на па-леокортикальную структуру амигдалы в составе ведущего фактора (26,71% из 85,57% общей дисперсии) максимальная факторная нагрузка пришлась на показатель ФЛ сурфактанта (0,953) и взаимосвязанные с ним параметры, отражающие поверхностно-активные свойства альвеолярной выстилки и активность макрофагов (г = 0,912 — 0,697). Обращает на себя внимание тот факт, что изменения сурфактанта, определяемые при воздействии на PC, были сопоставимы с данными, полученными при активации BLM и ТиО. В настоящее врем известно о тесных анатомических и функциональных связях PC с ядрами базолатеральной группы миндалевидного комплекса (Акмаев, И.Г. с соавт., 1993, Maiak К., 2004, Zhang С. et al., 2006). Эти структуры, согласно данным Холмгрена, формируются из единого эмбрионального зачатка. На единство ядерных и палеокортикальных областей амигдалы указывает и их партнерство в формировании основных систем волокон этого образования мозга. Исходя из диалектического принципа единства структуры и функции (Саркисов Д.С., 1980), можно предположить взаимодействие этих областей мозга, в том числе, в контроле метаболизма сурфактанта. Немаловажным фактом является то, что угнетение оборота липидов легочного сурфактан-

та при воздействии на PC сопровождалось изменением коагуляционного и фибринолитического потенциала крови, причем изменения наблюдались как в системном кровотоке, так и в малом круге кровообращения с явлениями гипокоагуляции и высокой активностью фибринолитической системы крови (/><0,001). Подобные изменения про- и антикоагулянтной активности отражают значительные нарушения динамического равновесия факторов коагуляции и фибринолиза в системе гемостаза, которые не устраняются, а еще более усугубляются после прохождения крови через легочной фильтр.

Исследуя негазообменные функции легких при имплантации кобальта в область центрального ядра (СЕ) (п = 15): Р = 2,1; L = 4,0;V = 8,0, было установлено, что изменения легочного сурфактанта при активации структуры были минимальными и проявились уменьшением индекса ФЛ/Хол (р<0,01), без изменения содержания ФЛ и Хол в его составе. Табл.2. В показателях поверхностной активности БАС минимальное ПН не отличалось от контрольных параметров, с увеличением ПН максимального (/><0,001) и уменьшением ИС альвеол (/><0,001). В клеточном составе БАС определялось уменьшение относительного содержания макрофагов (/><0,001), однако число активно фагоцитирующих клеток среди них увеличилось в 1,5 раза, возросла их активность (/><0,001). Изменения водного баланса легких характеризовались явлениями гипогидратации с уменьшением объема общей и внесосудистой жидкости (/5<0,01), без изменения легочного кровенаполнения. В системе гемостаза выявили снижение КП венозной и еще в большей степени - артериальной крови по тромбопластиновому времени (р<0,001). Центральное ядро амигдалы, как полагают, является основным интегративным центром структуры (Акмаев И.Г. с соавт., 2003, Zahm D.S. et al., 1999), что нашло подтверждение в результатах проведенного факторного анализа. Было выявлено, что в первом факторе, охватывающем 54,18% дисперсии признаков, объединились все показатели водного баланса и сурфактантной системы легких. Главными компонентами при этом стали параметры, отражающие степень гидратации легких:(СО - г = 0,999) и ПАС (ИС - г = 0,996). В составе второго фактора с вкладом в дисперсию 45,82%, были сгруппированы все гемостазиологи-ческие параметры (г = 0,879 - 0,817). Кроме того, в его состав вошли также показатели водного баланса легких (г = 0,709 - 0,660), посредством которых осуществлялась взаимосвязь двух факторов. Подобная факторная структура отражает высокую степень интеграции метаболических процессов в легочной ткани, направленную на сохранение функционального оптимума органной метаболической активности.

Роль лимбико-гипоталамических структур мозга в контроле метаболических функций легких. Опираясь на факты о тесных функциональных и структурных взаимосвязях амигдалы с гиппокампом и гипоталамусом и их важной роли в межсистемной интеграции и вегетативном обеспечении различных видов приспособительной деятельности организма (Крыжанов-ский Г.Н. с соавт., 1997, Гайдарова Е.В. с соавт., 2005, Pitkanen А. et al., 2000),

были исследованы метаболические функции легких при воздействии на дорсальный гиппокамп (СА^, структуры вентро-медиального гипоталамуса и латеральную преоптико-гипоталамическую область.

При имплантации кобальта в область дорсального гиппокампа (НР): Р = 2,1; Ь = 2,5; V = 3,5 (п = 21) в составе легочного сурфактанта повысилось содержание Хол (/><0,01), уровень общих ФЛ оставался неизменным, но поверхностно- активные свойства альвеолярного выстилающего комплекса значительно ухудшились (табл 3). В составе лаважной жидкости уменьшилось содержание фагоцитирующих клеток, понизилась их активность, в том числе, по утилизации компонентов сурфактанта, о чем свидетельствует уменьшение активности фосфолипазы (/?<0,01). Изменения водного баланса характеризовались перераспределением жидкости из внутрисосудистого во внесосудистый сектор с уменьшением кровенаполнения легких (/^<0,001) и увеличением экстраваскулярной воды легочной ткани (р<0,05). В системе гемостаза был определен низкий КП венозной крови при высокой активности системы фибринолиза (р<0,001), в артериальном секторе, напротив, КП крови увеличился на фоне снижения её фибринолитической активности (р<0,001). Возросло число корреляций между параметрами свертывающей и фибринолитической систем крови, чего не отмечалось в контроле, сила их взаимосвязи увеличилась, что, на наш взгляд, отражает напряженность механизмов, направленных на обеспечение баланса про- и антикоагулянтов в крови в условиях воздействия на лимбическую структуру мозга. При факторном анализе корреляционных матриц было установлено, что первый фактор, охватывающий 51,01% общей дисперсии, объединил параметры системы гемостаза, имеющие максимальные факторные нагрузки: ПВ арт.(0,999), АЧТВ вен. (0,995), ПВ вен. (0,826), АЧТВ арт. (0,663), с кровенаполнением легких (0,999) и параметрами сурфактантной системы (г = 0,997 - 0,751), отражая интегративное влияние структуры на метаболические функции легких. Вместе с тем, возможности компенсации нарушенных негазообменных функций легких в условиях дисфункции гиппокампа были значительно снижены.

Гиппокамп, как известно, являясь ключевой фигурой лимбической системы мозга, входит в центральный аппарат нейроиммунорегуляции, играя важную роль в межсистемной интеграции, вегетативном обеспечении адаптивных процессов организма, контроле органной резистентности. Вовлеченность НР в патологический процесс при поражении мозга различного генеза сопровождается развитием висцеропатий и иммунодефицитных состояний (Крыжановский Г.Н. с соавт., 1997, 2009).

Проявлением висцеропатии в условиях дисфункции НР стали нарушения метаболических функций легких с нарушением контроля КП крови, перераспределением жидкости из сосуда в интерстиций, изменением липидного состава выстилающего комплекса альвеол, снижением его поверхностно -активных свойств, уменьшением фагоцитарной и ферментативной активности альвеолярных макрофагов (см. рис.8).

Таблица 3. Показатели метаболической активности легких при имплантации кобальта в структуры лимбико-диэнцефалыюй системы мозга (М±ш)

Показатель Контроль (п = 26) Имплантация кобальта в структуры мозга

HP (п = 21) VMH (п = 12) АРО (п = 13) HLA fn=10)

ФЛ, мкмоль/г 144,41±10,52 164,49±7,67 45,85±0,16** 329,93±52,08** 77,39*23.51*

Хол, мкмоль/г 47,69±5,72 99,31±12,89** 89,47±2,24* !2,56±1,64 *** 28,80*3,37*

ФЛ/Хол, усл.ед 3,30±0,25 1,81±0,22*** 0,51±0,07"* 28,45±4,27 *** 2.61*0.66

ПН мН/м: Статич. Миним. Максим. 32,74±0,20 17.14±0,12 37,66± 0,22 29,26±|,45* 18,9!±0,51*** 36,40±0,33 32,60±0,51 23,69±0,67*** 37,57±0,37 32,17±0,85 21,62*0,19*" 38.15±0,66 33.47il.26 20.15*0,28*** 36,87*0.84

ИС, усл.ед. 0.75±0.01 0,63±0,02*** 0,45±0,03*** 0,55±0,02*** 0.59*0.04***

БАС: Мф% Лф% Нф% 86,06±0.68 12.63±0,55 1,31±0,25 73,88±1,08*** 23,75± 1.22*** 2,38±0,38 64,86±3,99*** 34.29±3,97*** 0,86*0,40 Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр. Не опр.

ФИ. % 49,63±1,25 25,25±0,75*** 57,14±5,09 Не опр. Не опр.

ФЧ, усл.ед. 2,06±0,09 1,55±0,15* 1,91± 0,07 Не опр. Не опр.

Акт.фосфо-липазы, ЕД I6,76± 1,86 Ю,73±3,62" Не опр. 13,49±0,82 ** 26,03*0.67 ***

Кровена-полнен., % 6,85± 0,60 3.36±0,46*** 3,86±0,91** 5,36*0,69 2,18* 0,19***

Общ. жид, % 108,00±5,95 134,02±6.33 122,69±5,24 120.84±6,75 122,36*5.77

Экс-траваск. жидк., % 102.31± 5,77 131,23±6.21* 119,49±5,06 117,33*7,18 120,55*5,74

Примечание■* р<0,05: " р<0,01; "" р<0,001 - по сравнению с контролем.

Одной из основных структур, опосредующих регуляторные влияния гиппокампа, ядер миндалевидного комплекса на висцеральные функции, является гипоталамус. Проведенные исследования негазообменных функций легких при воздействии на гипоталамические структуры мозга показали, что при активации вентро - медиального ядра гипоталамуса (УМН): Р = 2,6; Ь = 0,5; V = 9,5 (п = 12) изменился липидный состав сурфактанта с уменьшением фракции ФЛ (р<0,01) и увеличением Хол (р<0,05), понижением поверхностной активности выстилающего комплекса альвеол (табл.3), уменьшением легочного кровенаполнения (р<0,01). Методом факторного анализа было установлено, что показатели, характеризующие состояние сурфактантной системы и водного баланса легких, находились в составе ведущего фактора (24,62 % из 91,22 % общей дисперсии), а главным компонентом в факторной структуре был показатель ФЛ (0,915), взаимосвязанный с параметрами, определяющими фагоцитарную активность макрофагов (0,691

- 0,686), и кровенаполнением легких (0,843). Эта взаимосвязь показателей в составе ведущего фактора отражает зависимость активности метаболизма липидов сурфактанта от условий перфузии легких, а также свидетельствует о сопряженности этих изменений при активации УМН. Изменения гемостаз-контролирующих механизмов легких в условиях дисфункции гипоталами-ческой структуры проявились понижением КП венозной крови (р<0,001), с еще более выраженными явлениями гипокоагуляции в системе малого круга кровообращения.

Аналогичный характер изменения метаболической активности легких был зарегистрирован при активации латерального гипоталамического поля (НЬА): Р = 1,8; Ь = 1,6; V = 8,0 (п=10), когда на фоне низкого кровенаполнения легких (/><0,01) в составе сурфактанта уменьшалось содержание поверхностно-активных ФЛ, инертного Хол (р<0,05) в сочетании с высокой активностью фосфолипазы (/><0,001). Этот фермент, обеспечивая деградацию ФЛ, способствует накоплению лизосоединений, жирных кислот в составе выстилающего комплекса альвеол, которые, являясь мощными детергентами, оказывают повреждающее влияние на сурфактант, нарушая его поверхностную активность (Пшенникова М.Г., 2000). Очевидно, этот механизм является одним из ведущих в патогенезе функциональной дестабилизации сурфактанта в условиях активации НЬА.

Проведенный факторный анализ исследуемых параметров метаболической активности легких при воздействии на структуру латерального гипоталамуса показал, что как и при активации УМН, в первом факторе (45,98 % из 84,58% общей дисперсии) главным компонентом явился параметр, отражающий содержание ФЛ в составе альвеолярной пленки (0,956), взаимодействующий с другими параметрами легочного сурфактанта: ПН мин (0,638), ИС (-0,759), активностью фосфолипазы (-0,714). Высокая, сопоставимая с максимальной факторная нагрузка в ведущем факторе пришлась также на легочное кровенаполнение (0,955), отражая сопряженность изменений липидного и водного баланса легких при дисфункции гипоталамической структуры. Согласно сложившимся на сегодняшний день представлениям, в гипоталамусе нет отдельных центров регуляции для кардиоваскулярной, дыхательной и любой другой системы организма, а есть зоны интеграции висцеральных и соматомоторных компонентов различных реакций (Баклаваджян О.Г., 1985), что в полной мере подтверждают результаты наших исследований и свидетельствуют о преимущественном сохранении интегративного влияния гипоталамуса на метаболические функции легких в условиях моделируемой дизрегуляторной патологии.

Противоположным образом изменялись показатели метаболической активности легких при воздействии на переднюю преоптическую область гипоталамуса (АРО): Р = 0,8; Ь = 0,4; У= 8,0 (п = 13) с наиболее выраженными расстройствами сурфактаной системы. В условиях дисфункции гипоталамической структуры нарушилось оптимальное соотношение поверхностно-

активных и инертных липидов сурфактанта с увеличением в его составе содержания ФЛ (/><0,001), уменьшением Хол (/><0,001), на фоне снижения активности фосфолипазы (р<0,01), что сопровождалось нарушением его поверхностно - активных свойств (/><0,001). При факторном анализе параметров метаболической активности легких в условиях воздействия на АРО показатели сурфактантной системы составили структуру первого фактора (40,26% от 77,10 % общей дисперсии). Из них максимальная нагрузка пришлась на показатель ФЛ (0,954), взаимосвязанный с параметрами поверхностной активности альвеол (г = 0,927 — 0,794) и активностью фосфолипазы (0,691). Изменений водного баланса при воздействии на структуру переднего гипоталамуса не произошло.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования позволили выявить высокую степень интеграции водного и липидного баланса легочной ткани при воздействии на гипоталамические структуры мозга с ограничением синтеза компонентов сурфактанта и уменьшением кровенаполнения в условиях активации вентро - медиального и латерального гипоталамуса, увеличением продукции ФЛ без изменения водного обмена легких при воздействии на его преоптическую область.

Механизмы реализации амнгдалярных влияний на метаболические функции легких. Структуры миндалевидного комплекса характеризуются наличием большого количества связей, как в пределах самой амигдалы, так и с другими отделами центральной нервной системы. При этом полагают, что центральное ядро миндалевидного комплекса является главным эфферентным звеном структуры лимбического мозга (Акмаев И.Г. с соавт., 1993, Рккапеп А. е1 а!., 1997).

Структуры

Сурфакантлегк

Коагуляционный потенциал крови

АСО В 1-М* СЕ-

Липщы | «АС I

Гипоталамус

Лнпиды 1 ПАС 4

Кроненз-полнеи. |

Кроненв' полнен. X

Гпигрги.ч-1 ратаиия

КП артериальной I крови } КП артериальной крови 4

пл

|Лилиды (Ы) Лжшды I Лжшлы I Лнпиды 4 Липиды 1

ПАС 4 ПАС -I ПАС А ПАС I ПАС X

УМН' Н1А' АРО

Гипергидратация

Кровенаполнение 4

Кроиена-полнен. (N1)

КП артериальной кроен |

¡СП артериальной крови 4

Рис. 8. Интегральная схема нарушений метаболических функций легких при дисфункции структур лимбико-диэнцефальной системы мозга: (+) — активация структуры мозга.

Учитывая наличие амигдалофугальных проекций СЕ к ядрам ствола мозга и важную роль высших вегетативных центров гипоталамуса в эффекторных влияниях лимбических структур на висцеральные функции, были проведены исследования метаболических функций легких при активации СЕ амигда-лы на фоне блокады вентро - медиального гипоталамуса, ядер солитарного тракта и дорсальных ядер вагуса, связанных с СЕ амигдалы моносинаптиче-скй (Акмаев И.Г. с соавт., 1993, Рйкапеп А., 2000, РеиоуюЬ аБ. & а!., 2001).

Анализ полученных результатов экспериментальных исследований показал, что при активации СЕ на фоне блокады УМН гипоталамуса изменения водного баланса, наблюдаемые при стимуляции амигдалярной структуры и проявляющиеся гипогидратацией легочной ткани, не регистрировались. Рис.9. В составе сурфактанта увеличилось содержание ФЛ и Хол (/><0,05), однако его функциональные свойства не были оптимальными — повысилось ПН бронхо-альвеолярных смывов, понизился ИС альвеол (/з<0,001).

I о ш

1:,:1 общая жвдкостъ СП экстраваскулярная жидкость —«— Кровенаполнение

Рис. 9. Показатели водного баланса и еурфактаитиой системы легких при активации СЕ в условиях блокады УМН: I - контроль; II - активация СЕ; Ш - активация СЕ на фоне блокады УМН; ** - р<0, 01 - по сравнению с контролем; л - р< 0, 05 - по сравнению с активацией СЕ

Показатели, характеризующие состояние коагуляционного гемостаза, изменялись разнонаправленно в системном кровотоке с удлинением АЧТВ (/?<0,01) и уменьшением ПВ (/?<0,001), что свидетельствует о выраженных расстройствах гемостазконтролирующих механизмов в условиях дисфункции структур лимбико-диэнцефальной системы мозга. После прохождения крови через сосуды малого круга кровообращения КП крови понизился, о чем свидетельствует еще в большей степени удлинение АЧТВ (/><0,01) и восстановление ПВ до контрольных значений.

При оценке корреляционных матриц исследуемых показателей методом факторного анализа было установлено, что в факторной структуре при со-четанном воздействии на СЕ и УМН ведущие позиции заняли показатели

ШШ Фосфолипиды ¡.'...........1 Холестерин

—-Ф— ПН мин

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

164,44"

сурфактантной системы легких (г = 0,977 - 0,686) с максимальной факторной нагрузкой на параметр, отражающий стабильность альвеол - ИС (0,977) и содержание ФЛ в составе сурфактанта (0,966). Однако уровень интеграции показателей метаболической активности легких при этом стал значительно ниже: число выделенных факторов увеличилось до пяти с уменьшением их вклада в совокупную дисперсию (85,59%) и минимизацией взаимосвязей изучаемых параметров. Обобщая полученные результаты, можно заключить, что VMH участвует в реализации амигдалярных влияний на метаболические функции легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции. При блокаде VMH устраняется гипогидратация легких, индуцированная активацией СЕ, увеличивается содержание ФЛ в составе сурфактанта с низкой поверхностной активностью.

Известно, что из проекций СЕ к стволовым структурам мозга, основные направлены к нейронам ядра одиночного тракта (NTS), к ним же поступает вагусная афферентация (Любашина O.A., 2002). Дорсальное моторное ядро (NDV) в меньшей степени получает амигдалофугальные волокна и небольшую часть афферентов блуждающего нерва. В его составе преобладают нейроны, посылающие аксоны к висцеральным органам (Пантелеев, С.С.,2004). По результатам наших экспериментов эффекты активации СЕ на водный баланс легких не проявлялись в условиях блокады обеих групп ядер ствола мозга. Содержание общей и экстраваскулярной жидкости в легочной ткани при сочетанном воздействии оставалось в пределах контрольных значений, а кровенаполнение легких значительно увеличилось, в большей степени при блокаде NDV (р<0,01) - см. рис.10.

_I_П_Ш_ГУ_

общая жидкость I-1 экстраваскулярная жидкость —*—Кровенаполнение

Рис. К). Показатели водного баланса легких при активации СЕ в сочетании с блокадой ядер ствола мозга: 1 - контроль; П - активация СЕ: ¡11 - в сочетании с блокадой NTS; IV - в сочетании с блокадой NDV * - р< 0, 05: ** - р< 0, 01 - по сравнению с контролем.

Причем показатели, характеризующие обмен жидкости в легочной ткани при воздействии на структуры амигдалы и ствола мозга входили в состав ведущего фактора, тссно взаимодействуя между собой, что свидетельствует о значимости бульбарнь;х структур мозга в реализации амигдалярных

влияний на водный баланс легких в условиях дизрегуляторной патологии. Между тем факторная структура показателей метаболической активности легких в условиях блокады ядер вагосолитарного комплекса значительно изменилась: уменьшился условный вес ведущего фактора, минимизировались взаимосвязи показателей метаболической активности, отражая снижение уровня интеграции негазообменных функций легких при блокаде амигдало-фугальной импульсации к стволовым структурам мозга.

В частности, при активации СЕ в условиях блокады ядер NTS в составе первого фактора, надолго которого пришлось лишь 18,42% от 73,73 % общей дисперсии, сгруппировались только показатели водного баланса легких (г = 0,934 - 0,865) с максимальной факторной нагрузкой на кровенаполнение легких (0,935). В случае блокады NDV в составе первого фактора (19,66 % от 91,51%. обшей дисперсии) также были представлены все показатели водного баланса легких (г = 0,937 - 0,612), среди которых параметры, отражающие содержание общей (0,937) и экстраваскулярной жидкости легочной ткани (0,903). имели максимальную факторную нагрузку.

Помимо изменений водного баланса легких, в условиях сочетанного воздействия на структуры мозга произошла перестройка липидного состава сурфактанта с уменьшением фракции ФЛ (/7<0,01). Ухудшилась ПАС, что проявилось увеличением минимального ПН (/?<0,01), уменьшением ИС альвеол (/7<0,01) - рис. ii.

В системном кровотоке экспериментальных животных КП крови был понижен как при изолированном воздействии на амигдалярную структуру, так и при воздействии на стволовые структуры мозга. Было выявлено удлинение как АЧТВ (/?<0,001), так и ПВ венозной крови (/?<0,001). В артериальном секторе, после прохождения крови через сосуды малого круга кровообращения, на фоне блокады бульбарных структур мозга КП крови возрастал: уменьшалось время завершения как внутреннего, так и внешнего каскада гемокоагу-ляции, а артерио-венозные индексы были инвертированы.

_1_Ц_ш_IV_

Фосфолипвды 1-1 Холестерин —•—ПН мин

Рис. II. Показатели сурфактаитной системы легких при активации СЕ в условиях блокады ядер ствола мозга: 1 - контроль: II - активация СЕ: III - в сочетании с блокадой NTS; IV - в сочетании с блокадой NDV; ** - р< 0, 01; ***-р< 0,001 - по сравнению с контролем.

Обобщая результаты исследований, можно заключить, что в условиях блокады ядер ствола мозга устраняются эффекты активации СЕ амигдалы на водный баланс легких, проявляющиеся гипогидратацией легочной ткани, увеличивается органное кровенаполнение.

Ведущие позиции показателей водного баланса в факторной структуре отражают приоритетность этих изменений и свидетельствуют об участии бульбарных структур в реализации амигдалярных влияний на водный баланс и органную гемодинамику. В сурфактантной системе легких те тенденции, которые были определены при активации СЕ, в условиях блокады NTS и NDV усугубились и стали более выраженными.

Изменения в системе гемостаза также были более значительными и характеризовались повышением КП крови в артериальном секторе с нарушением контролирующего влияния легочной ткани на баланс и активность в крови про - и антикоагулянтов.

Таким образом, полученные в ходе экспериментальных исследований результаты позволяют заключить, что дисфункция структур лимбико-диэнцефальной системы мозга, в том числе её афферентных и эфферентных звеньев, сопровождаются нарушениями негазообмснных функций в системе внешнего дыхания, которые проявляются изменением метаболизма и свойств сурфактанта, водного баланса и гемостазконтролирующих механизмов легких (см. рис. 12, 13 и 14).

Рис. 12. Система сурфактанта легких в условиях лимбико-диэниефалмюй диз-регулиции: (+) - активация структуры; сплошная линия - стимулирующий эффект структуры; пунктирная линия - тормозной эффект структуры.

Рис.13. Водный баланс легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуля-ции: (+) - активация структуры; сплошная линия - стимулирующий эффект структуры; пунктирная линия - тормозной эффект структуры.

Структуры

Л С X

-8-

>5 О X

■у

о

0) с;

КП-артериальной крови

Рис. 14. Гемостазконтролирующая функция легких в условиях лимбико-диэнцефалыюй дизрегуляции: (+) - активация структуры; сплошная линия - повышение КГ1 крови; пунктирная линия - понижение КП крови.

выводы

1. Структуры базальной части обонятельного афферента (обонятельная луковица, обонятельный бугорок) и вторичной обонятельной области (пи-риформная кора) оказывают комплексное воздействие на метаболические функции легких с приоритетным контролем метаболизма липидов сурфак-танта. Длительная активация луковицы сопровождается выраженной стимуляцией продукции альвеолярных фосфолипидов с высокой поверхностной активностью; воздействия на обонятельный бугорок, пириформную кору приводят к нарушению поверхностно - активных свойств выстилающего комплекса альвеол при неизменном или пониженном уровне фосфолипидов сурфактанта соответственно.

2. Структуры, являющиеся коллекторами висцеральной афферентации, обеспечивают контроль водного обмена легких с сохранением баланса жидкости легочной ткани при активации ядра солитарного тракта, развитием ги по гидратации и уменьшением кровенаполнения легких при воздействии на дорсомедиальное ядро таламуса. Изменения сурфактанта легких и коа-гуляционного потенциала крови при активации структур висцерального афферента характеризуются однотипностью и проявляются уменьшением фосфолипидов в составе сурфактанта, ухудшением его поверхностно-активных свойств, повышением коагуляционного потенциала крови в системе малого круга кровообращения.

3. Блокада структур обонятельного и висцерального афферентов приводит к развитию гипергидратации легочной ткани, понижению поверхностной активности выстилающего комплекса альвеол, нарушению эффективности легочных механизмов, обеспечивающих контроль коагуляционного потенциала крови.

4. Изменения метаболических функций легких на 5 день развития компрессионного ателектаза характеризуются уменьшением легочного кровенаполнения, снижением продукции липидов сурфактанта, его поверхностной активности, гиперкоагуляцией артериальной крови, которые полностью или частично устраняются к 14 дню рестриктивной недостаточности внешнего дыхания.

5. Изменения метаболических функций легких, индуцированные активацией структур обонятельного и висцерального афферентов, сохраняются на фоне рестриктивной недостаточности внешнего дыхания. Эффективность механизмов компенсации нарушенных функций, реализуемых в условиях ограничения дыхательной поверхности, снижается при дисфункции обонятельной луковицы и ядра солитарного тракта.

6. Эффекты блокады первичных коллекторов обонятельной и висцеральной афферентации усугубляются на фоне компрессионного ателектаза с более выраженными расстройствами водного, липидного обмена легких, нарушением механизмов контроля коагуляционного потенциала крови.

7. Дисфункция ядер миндалевидного комплекса проявляется преимущественным нарушением водного и липидного обмена легочной ткани. Активация центрального ядра амигдалы индуцирует развитие гипогидратации легких с сохранением липидного состава сурфактанта, снижением его поверхностно - активных свойств. Активация переднего кортикального ядра структуры сопровождается увеличением легочного кровенаполнения, повышением коагуляционного потенциала артериальной крови в сочетании с повышением продукции липидов сурфактанта. Воздействие на базолате-ральное ядро амигдалы приводит к уменьшению кровенаполнения легких и фосфолипидов выстилающего комплекса альвеол.

8. Формирование очага патологической активности в области дорсального гиппокампа сопровождается развитием нейрогенного отека легких, понижением поверхностной активности сурфактанта, повышением коагуляционного потенциала артериальной крови, нарушением эффективности механизмов, обеспечивающих органную неспецифическую резистентность.

9. Дисфункция гипоталамических структур мозга проявляется разнонаправленными изменениями метаболических функций легких. Активация переднего преоптического ядра гипоталамуса сопровождается увеличением синтеза фосфолипидов сурфактанта с низкой поверхностной активностью, без изменения водного баланса и кровенаполнения легких, воздействие на латеральное гипоталамическое поле и вентромедиальное ядро гипоталамуса приводит к уменьшению продукции альвеолярных фосфолипидов, нарушению поверхностной активности сурфактанта на фоне понижения легочного кровенаполнения.

10. Реализация амигдалярных влияний на метаболические функции легких осуществляется с участием стволовых и гипоталамических структур мозга. Блокада структур вагосолитарного комплекса (ядра солитарного тракта и дорсального ядра вагуса) устраняет гипогидратацию легких, индуцированную активацией центрального ядра миндалины, и приводит к увеличению органного кровенаполнения. Блокада вентромедиального гипоталамуса сопровождается восстановлением водного баланса легких, измененного в условиях активации амигдалярной структуры.

11. Центральное ядро миндалевидного комплекса оказывает модулирующее влияние на метаболизм липидов сурфактанта с участием гипоталамических и стволовых структур мозга: в условиях блокады вентромедиального ядра гипоталамуса увеличивается продукция фосфолипидов альвеолярной выстилки, при блокаде ядер ствола мозга уменьшается содержание поверхностно-активных липидов в составе сурфактанта.

12. В условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции осуществляется интегративное влияние гиппокампа, гипоталамуса, амигдалы на метаболическую активность легких с разной степенью эффективности механизмов компенсации нарушенных функций. Основным интегративным центром амигдалярного комплекса в большей степени обеспечивающим оптимум

метаболических функций легких при дизрегуляторной патологии является центральное ядро. Уменьшение интеграции метаболических функций легких наблюдается при ограничении висцеральной афферентации, при дисфункции структур мозга на фоне рестриктивной недостаточности внешнего дыхания, при вовлеченности нескольких структур висцерального мозга в нейропатологический процесс.

13. Изменения функционального состояния структур лимбико-диэнцефальной системы мозга, в том числе её афферентных и эфферентных звеньев, сопровождаются развитием дизрегуляторных пневмопатий с нарушениями метаболических функций легких.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Крючкова, В.И. Механизмы амигдало-гипоталамических влияний на сур-фактант и кровенаполнение легких / В.И.Крючкова, С.А.Лукина, М.Р.Тимофесва // Профилактика и экспериментальная терапия экстремальных и терминальных состояний: сб. научных трудов /Под ред. Л.В.Полуэктова, В.Т.Долгих. - Омск, 1992. -С.178 - 180.

2. Крючкова В.И. Центральные механизмы контроля сурфактантной системы легких /В.И.Крючкова, М.Р.Тимофеева. С.А.Лукина. Д.М.Михайлов, И.Г.Брындина // Материалы 3 национального конгресса по болезням органов дыхания. - Санкт-Петербург. 1992.-С.403.

3. Крючкова, В.И. Влияние латерального гипоталамического поля на сур-фактантную систему легких / В.И.Крючкова, С.А.Лукина // Физиол. журнал СССР им. И.М.Сеченова. - 1992. - Т.78.-Лг1. - С.48 - 52.

4. Крючкова. В.И. Гипоталамические механизмы контроля метаболических функций легких /В.И.Крючкова, С.А.Лукина // Очерки по нейрогуморальной регуляции дыхательной и пищеварительной систем / Под ред. В.И.Крючковой. Я.М.Вахрушева. - Ижевск,1993. - Гл.З. - С.37 - 48.

5. Крючкова, В.И. Влияние функционального состояния лимбических структур на сурфактант и гемодинамику легких /В.И.Крючкова, С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева II Система сурфактанта легких в норме и патологии: Материалы V научно-практической конференции - Ялта, 1993. - С.34 -35.

6. Крючкова, В.И. Сурфактант легких и центральные механизмы его регуляции / В.И.Крючкова, С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева// Патогенез, клиника, терапия экстремальных и терминальных состояний: сб. научных трудов /Под ред. Л.В.Полуэктова, В.Т.Долгих. - Омск, 1994,- С.43 - 45.

7. Крючкова, В.И. Центральные моноаминергические механизмы в контроле за состоянием легочного сурфактанта / В.И.Крючкова, С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева, Д.М.Михайлов, И.Г.Брындина // Успехи физиол. наук. - 1994. -Т.25.-№3.-С.63.

8. Лукина, С.А. Исследование механизмов активации латерального гипоталамического поля на сурфактант и кровенаполнение легких / С.А.Лукина, В.И.Крючкова // Сборник научных работ ИГМА. - Ижевск, 1995. - Т.ЗЗ. - С.72 - 75.

9. Крючкова, В.И. Влияние адренокортикотропного гормона и кальцитри-на на сурфактантиую систему легких при воздействии на латеральный гипо-

таламус и амигдалу / В.И.Крючкова, С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 1995. - Т.119. — JV»2. - С.133 - 135.

10. Лукина, С.А. Влияние кальцитрина и кортикотропина на сурфактант и кровенаполнение легких крыс при активации латерального гнпоталамнческо-го поля I С.А.Лукина, В.И.Крючкова, М.Р.Тимофеева // Физиологический журнал им. И.М.Сеченова. - 1995. - Т.81. - №7. - С.53 - 56.

11. Яковенко, О.В. Влияние гиппокампа на кровенаполнение, водный баланс легких и состав бронхо-альвеолярных смывов / О.В.Яковенко, М.Р.Тимофеева, С.А.Лукина/ Труды молодых ученых ИГМА. - Ижевск, 1996. - С.60 - 61.

12. Крючкова, В.И. Нарушение сурфактантной системы легких как проявление дизрегуляторной висцеропатии / В.И.Крючкова, С.А.Лукина. М.Р.Тимофеева // Мат. I Российского конгресса по патофизиологии «Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы». - Москва, 1996. - С.107 - 108.

13. Крючкова, В.И. Роль лимбикогипогаламических и эндокринных механизмов в нарушениях сурфактанта легких/ В.И.Крючкова, С.А.Лукина/7 Материалы 6 Национального Конгресса по болезням органов дыхания. - Новосибирск, 1996. -С.1725.

14. Крючкова, В.И. Влияние лимбико-висцеральных механизмов на содержание липидов, ионный состав бронхо-альвеолярных смывов и кровенаполнение легких /

B.И.Крючкова, С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева. О.В.Яковенко // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Бронхолегочная патология: диагностика, профилактика, лечение». - Ижевск, 1996.-С.17- 18.

15. Крючкова, В.И. Влияние различного функционального состояния гиппокампа на сурфактант и кровенаполнение легких / В.И.Крючкова, О.В.Яковенко,

C.А.Лукина. // Сборник научных работ ИГМА-Ижевск, 1997. -Т.35. -С.55 - 58.

16. Брындина, И.Г. Сурфактант легких при воздействии на хемореактив-ные структуры ствола мозга и миндалевидного комплекса / И.Г.Брындина, М.Р.Тимофеева, С.А.Лукина И Материалы 8 Национального конгресса по болезням органов дыхания. - Москва, 1998. - С.392.

17. Крючкова. В.И. Сурфактант и кровенаполнение легких при гипоксической энцефалопатии, сочетающейся с локальным нарушением структур гипоталамуса /

B.И.Крючкова, С.А.Лукина // Материалы 8 Национального конгресса по болезням органов дыхания. - Москва, 1998. - С.395.

18. Тимофеева, М.Р. Сурфактант и гемодинамика легких при воздействиях на кортикальные структуры мозга / М.Р.Тимофеева, С.А.Лукина // Сборник научных работ ИГМА - Ижевск. 1998. - Т.36. - С.30 - 31.

19. Лукина, С.А. Сравнительное исследование состояния кровенаполнения. водного баланса и обмена липидов легких при воздействии на гипоталамус /

C.А.Лукина, В.И.Крючкова // Материалы научной конф., посвященной 100-летию кафедры патофизиологии СпбМУ им. И.П.Павлова. - Санкт-Петербург, 1998. - С.17 - 19.

20. Лукина, С.А. Влияние кальцитрина на сурфактант и кровенаполнение легких в условиях различного функционального состояния структур лимбической системы / С.А.Лукина, О.В.Яковенко // Материалы научной конференции «Актуальные проблемы патофизиологии». — Санкт-Петербург, 1999.-С.81 -82.

21. Лукина, С.А. Влияние кальцитрина па метаболические процессы в легких при воздействиях на лимбические структуры мозга / С.А.Лукина. В.И.Крючкова, О.В.Яковенко, М.Р.Тимофеева// Сборник научных работ ИГМА — Ижевск, 1999. — Т.37. - С.18-20.

22. Крючкова, В.И. Сурфактант. водный баланс легких и показатели гемостаза при неспецифической активации обонятельного бугорка / В.И.Крючкова, М.А.Астапчик, С.А.Лукина // Материалы 10 Национального конгресса по болезням органов дыхания. - Санкт-Петербург, 2000. - С.258.

23. Крючкова, В.И. Участие гиппокампа и коры в афферентных механизмах контроля за метаболизмом сурфакганта легких/ В.И.Крючкова, О.В.Яковенко, С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева// Материалы II Российского конгресса по патофизиологии. - Москва. 2000. - С.110.

24. Астапчик, М.А. Сурфактант, кровенаполнение и водный баланс легких при воздействии на обонятельный бугорок /М.А.Астапчик, С.А.Лукина// Сборник научных работ ИГМ А - Ижевск, 2000. - Т.38. - С.26.

25. Крючкова, В.И. Дренажная и метаболические функции легких при неспецифической активации обонятельного бугорка в эксперименте /В.И.Крючкова, М.А.Астапчик, С.А.Лукина //Мат. Научно-практической конференции «Актуальные вопросы гнойной хирургии». - Ижевск, 2000. - С. 105 - 106.

26. Bryndina, I.G. Some neurochemical mechanisms of lung surfactant system regulation/ l.G.Bryndina, G.E.Danilov, L.S.Isakova, V.l. Krjutchlcova, S.A.Lukina// Appl. Car-diopulm. Pathophysiol. - 2000. - V.9. - №3. - P.203 - 204.

27. Астапчик. М.А. Сурфактант. кровенаполнение и водный баланс легких при воздействиях на обонятельный бугорок и луковицу/ М.А.Астапчик, С.А.Лукина // Материалы I межрегиональной научно-практической конференции с международным участием. - Санкт-Петербург, 2001. - С.6 - 7.

28. Крючкова. В.И. Метаболические функции легких при неспецифической активации структур лимбической системы и гипоталамуса / В.И.Крючкова, С.А.Лукина, М.А.Астапчик, О.В.Яковенко// Материалы международной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения А.М.Уголева «Механизмы функционирования висцеральных систем». - Санкт-Петербург, 2001. - С.201 - 202.

29. Лукина, С.А. Влияние структур лимбической системы и гипоталамуса на кровенаполнение, сурфактант и водный баланс легких/ С.А.Лукина, В.И.Крючкова, М.А.Астапчик, О.В.Яковенко // Материалы XVIII съезда физиологического общества им. И.П.Павлова.-Казань, 2001.-С.131 - 132.

30. Лукина, С.А. Метаболические функции легких с учетом латерализации очага активности в структурах висцерального мозга / С.А.Лукина, Г.Р.Мингазова, О.С.Константинова. М.В.Мартынова // Материалы 11 национального конгресса по болезням органов дыхания. - Москва, 2001. - С.234.

31. Лукина, С.А. Влияние кальцитрина на сурфактант и кровенаполнение легких при активации структур лимбической системы мозга /С.А.Лукина, В.И.Крючкова, М.Р.Тимофеева, О.В.Яковенко, М.А.Астапчик, П.В.Смирнов // International Journal on immunorehabilitation. - 2002. - Vol.4. - №2. - P.295.

32. Лукина, С.А. Сурфактант и кровенаполнение легких при воздействии на структуры миндалевидного комплекса / С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева, Г.Ф.Мингазова // Материалы 12 нац. конгресса по болезням органов дыхания. - Москва, 2002. -С. 264.

33. Астапчик, М.А. Состав и поверхностная активность сурфактанта легких при активации обонятельной луковицы и кортикального ядра миндалины в условиях введения в структуры половых гормонов / М.А. Астапчик, С.А.Лукина // Материалы научной конференции, посвященной 150-летиюсо дня рождения П.М.Альбицкого. - Санкт-Петербург, 2003. - С.169 - 170.

34. Лукина, С.А. Состояние неспецнфической резистентности при воздействии на лимбические структуры мозга / С.А.Лукина, М.А.Астяпчик //Морфологические ведомости. -2003. -№1-2. - С.69 - 70.

35. Астапчик, М.А. Состав и поверхностная активность сурфактанта легких при активации обонятельной луковицы и кортикального ядра миндалины в условиях введения в структуры половых гормонов / М.А.Астапчик, С.А.Лукина // Медицинский академический журнал. - 2003. - Т.З. - №3. - С.169 - 170.

36. Астапчик, М.А. Роль холинергических механизмов в ольфакто-амигдалярных влияниях на сурфактант, водный баланс и кровенаполнение легких / М.А.Астапчик, С.А.Лукина // Сборник научных работ ИГМА- Ижевск, 2003. - Т.41. - С. 18 - 19.

37. Лукина. С.А. Метаболическая активность и неспецифическая резистентность легких при нейроиммунизации и кобальтовой активации структур висцерального мозга/ С.А.Лукина. М.Р.Тимофеева, О.В.Яковенко, М.А.Астапчик, В.И.Крючкова Н Материалы 12 Всероссийской конференции «Нейроиммунология», 2003. -Т.1. -№2.

- С.87.

38. Тимофеева. М.Р. Влияние повреждения или стимуляции структур амигда-лярно - ольфакторной системы мозга на сурфактант и кровенаполнение легких / М.Р.Тимофеева. С.А.Лукина. М.А.Астапчик // Материалы Второй международной конференции «Патофизиология и современная медицина». — Москва. 2004. — С.387

- 389.

39. Уракова, М.А. Влияние обонятельного бугорка и луковицы на сурфактант легких /М.А.Уракова, С.А.Лукина //Российский физиол. журнал им. И.М.Сеченова. - 2004. - Т.90. - №8. - С.348 -349.

40. Лукина, С.А. Сурфактант и неспецифическая резистентность легких при воздействии на лимбические структуры мозга / С.А.Лукина, М.А.Уракова // Материалы 13 национального конгресса по болезням органов дыхания.-Санкт-Петербург, 2003.

- С.256.

41. Лукина. С.А. Метаболическая активность легких при воздействии на структуры миндалевидного комплекса I С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева, М.А.Уракова, О.В.Яковенко // Материалы III Российского конгресса по патофизиологии. - Москва, 2004. - С.79.

42. Лукина, С.А. Значение холинергических механизмов в ольфакто-амигдалярных влияниях на метаболизм липидов сурфактанта и водный баланс легких / С.А.Лукина. М.Р.Тимофеева, М.А.Уракова // Научные труды 1 съезда физиологов СНГ. - Дагомыс, 2005. -Т.2. -С.14.

43. Лукина, С.А. Метаболические функции легких при экспериментальном воздействии на обонятельные луковицы / С.А.Лукина, Д.М.Михайлов, М.А.Уракова // Бюллетень сибирской медицины. -2005. -Т.4. -Л&З. - С.45 -46.

44. Тимофеева. М.Р. Влияние структур центрального аппарата нейроиммуноре-гуляции на сурфактант и неспецифическую резистентность легких / М.Р.Тимофеева, С.А.Лукина // Материалы IV конференции иммунологов Урала. - Уфа, 2005. - С.27.

45. Лукина. С.А. Роль обонятельного и висцерального афферентов в регуляции сурфактантной системы и неспецифической резистентности легких /С.А.Лукина, М.А.Уракова // Материалы 15 национального конгресса по болезням органов дыхания. - Москва, 2005. - С.85.

46. Лукина, С.А. Метаболическая активность и неспецифическая резистентность легких при воздействии на структуры миндалевидного комплекса / С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева // Материалы V конференции иммунологов Урала «Актуальные во-

просы фундаментальной и клинической аллергологии и иммунологии». - Оренбург, 2006.-С. 18- 19.

47. Лукина, С.А. Неспецифичсская резистентность и гемостатический потенциал крови при воздействии на структуры обонятельной системы мозга /С.А.Лукина, М.А.Уракова, О.В.Яковенко, М.Р.Тимофеева // Аллергология и иммунология. - 2006. - Т.7. -№3. - С.273.

48. Лукина, С.А. Сравнительный анализ показателей метаболической активности легких при воздействии на обонятельный и висцеральный афферен-ты/ С.А.Лукина, М.А.Уракова // Вестник Уральской медицинской академической науки. - 2006. - Т. 15. - № 3-2 - С. 112.

49. Лукина, С.А. Нейромедиаторные механизмы реализации амигдалярных влияний на метаболическую активность легких / С.А.Лукина // Материалы межрегионарной конференции «Патофизиология - современной медицине». - Ижевск. 2007. - С.128 - 31.

50. Лукнна, С.А. Метаболическая активность и гемодинамика легких в условиях активации и блокады обонятельного и висцерального афферента/Лукнна С.А.// Регионарное кровообращение и микроциркуляция.-2007.-Т.31 -№6.-С.162-164.

51. Лукина, С.А. Возможные механизмы участия миндалевидного комплекса в регуляции метаболических процессов легких /С.А.Лукина // Неврологический вестник. Журнал им. В.М.Бехтерева. — 2007 -Т.34. - вып.1. - С.170— 171.

52. Лукина, С.А. Роль ГАМК - ергических механизмов в реализации амигдалярных влияний на метаболическую активность легких /С.А.Лукина, В.И.Крючкова//Тезисы докладов V Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем». - Санкт-Петербург, 2007. - С. 179- 180.

53. Лукина, С.А. Метаболическая активность легких при воздействии на структуры лимбико - диэнцефальной системы / С.А.Лукина, В.И.Крючкова // Тезисы докладов VI Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем». — Санкт-Петербург, 2008. - С. 114.

54. Лукина, С.А. Особенности метаболических функций легких при воздействии на структуры амигдалярного комплекса/С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева // Материалы I Всероссийской научно-практической конференции «Физиология адаптации». - Волгоград, 2008.-С. 14- 18.

55. Лукина, С.А. Роль лимбико-днэнцефальных структур мозга в контроле метаболической активности и неспецифической резистентности легких / С.А.Лукина, В.И.Крючкова, М.Р.Тимофеева, О.В.Яковенко // Российский иммунологический журнал. - 2008. - Т.2. - №2- 3. - С.155.

56. Лукина, С.А. Влияние активации структур обонятельного и висцерального афферентов на метаболическую активность легких в условиях респираторной гипоксии / С.А.Лукина, В.И.Крючкова // Патогенез. - 2008. - №3. - С.73.

57. Лукина, С.А. Сравнительный анализ метаболической активности легких при воздействии на гипоталамические структуры / С.А.Лукина // Тезисы докладов VII Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем». - Санкт-Петербург. 2009. - С.254 - 255.

58. Лукина. С.А. Роль обонятельного афферента в контроле метаболической активности легких в условиях респираторной гипоксии /С.А.Лукина, М.А.Уракова // Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов». - Новосибирск, 2009.-С.231 -234.

59. Лукина, С.А. Сравнительный анализ показателей негазообменных функций легких при воздействии на структуры амигдалярного комплекса /С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева //Сборник научных работ ИГМА - Ижевск, 2009. - Т.47. — С.11 — 13.

60. Лукина. С.А. Неспецифическая резистентность легких в условиях дизрегуля-ции структур лимбичсской системы мозга i С.А.Лукина, М.Р.Тимофеева // Материалы VI Российской конференции «Нейроиммунопатология».-Патогенез.-2010-Т.8. -№1. -С.51.

61. Лукина, С.А. Неспецифическая резистентность п метаболические функции легких при воздействии на гиппокамп/ С.А.Лукина, О.В.Яковенко // Вестник Уральской медицинской академической науки. — 2010. — Т.29. -№2/1. — С.165- 166.

62. Лукина, С.А. Роль ольфакто-амигдалярных влияний в механизмах контроля негазообменных функций легких / С.А.Лукина. М.А.Уракова. М.Р.Тимофеева // Тезисы докладов XXI съезда Физиологического общества им. И.П.Павлова - Калуга, 2010.-С.359-360.

63. Лукина, С.А. Адаптивные реакции системы внешнего дыхания при воздействии на структуры миндалевидного комплекса мозга/ С.А. Лукина, М.Р.Тимофеева // Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы современной физиологии и медицины». - Ижевск, 2010. - С.64 - 66.

64. Лукина. С.А. Дизрегуляция негазообменных функций легких при воздействии на дорсальный гиппокамп /Лукина С.А.// Труды II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов». - Новосибирск, 2010. - С.222 - 225.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БАС - бронхо-альвеолярные смывы; ФЛ - фосфолипиды; Хол - холестерин;

Фл/Хол - фосфолипиды/ холестерин ПН мин - поверхностное натяжение минимальное;

ПН макс - поверхностное натяжение максимальное;

ПН стат - поверхностное натяжение статическое;

ПАС - поверхностная активность сур-фактанта;

ИС - индекс стабильности;

ФИ — фагоцитарный индекс;

ФЧ - фагоцитарное число;

АЧТВ - активированное частичное

тромбопластиновое время;

ПВ - протромбиновое время;

СО - сухой остаток:

мкмоль - микромоли:

КП- коагуляционный потенциал;

ВО - обонятельная луковица; ТиО - обонятельный бугорок; NTS - ядро солитарного комплекса; NDV - дорзальное ядро вагуса; ACO - переднее кортикальное ядро миндалевидного комплекса; BLM - базолатералыюе ядро миндалевидного комплекса;

СЕ - центральное ядро миндалевидного комплекса; PC - пириформная кора: ПР- гиппокамп;

DMT - дорсомедиалыюе ядро таламу-са;

VMH — вентро-медиальное ядро гипоталамуса;

АРО - преоптическое ядро гипоталамуса;

HLA - латеральное гипоталамическое поле;

Отпечатано с оригинал-макета заказчика

Подписано в печать 02.03.2011. Формат 60x84 '/i6. Тираж 100 экз. Заказ № 448.

Типография ГОУВПО «Удмуртский государственный университет» 426034, Ижевск, ул. Университетская, 1, корп. 4.

Оригинальные исследования последних десятилетий в области естественно-биологических наук позволили установить тесное взаимодействие нервной, эндокринной и иммунной систем организма, интегративная деятельность которых обеспечивает поддержание гомеостаза и достижение оптимума висцеральных функций [6, 56, 86, 57, 271, 306].

Эти факты вызвали новую волну интереса к изучению патологии нервной регуляции и механизмов развития дизрегуляторных висцеропатий. Особую актуальность и большую практическую значимость имеют исследования метаболических функций легких и их нарушений при нейропатологических процессах, поскольку, по данным литературы, частота легочных осложнений различного характера, в том числе синдрома острого повреждения легких, у больных с патологией мозга остается очень высокой [28, 125, 247, 280, 272]. При этом, как правило, нарушения метаболических функций предшествуют несостоятельности газообмена и опережают клинику развернутой дыхательной недостаточности [65, 233, 170, 607, 601]. В связи с этим изучение патогенетических аспектов нарушения метаболической активности легких при дизрегуляторной патологии имеет важное значение не только для фундаментальной науки, но и для практического здравоохранения.

Среди структур, определяющих регуляцию висцеральных функций, а также межсистемную интеграцию и координацию в условиях активного взаимодействия организма с внешней средой, большой интерес для исследователей представляют структуры лимбической системы мозга. В силу высокой функциональной активности и особенностей анатомического расположения данные области висцерального мозга наиболее часто бывают вовлечены в патологический процесс с развитием в последующем дизрегуляторных висцеропатий [90, 571, 514].

В настоящее время имеется значительный экспериментальный материал, свидетельствующий об участии лимбических структур мозга в регуляции внешнего дыхания [143, 123, 213, 38, 132, 302, 630]. Проведены исследования метаболизма липидов сурфактанта, водного баланса легких при нейроиммунном воздействии на гиппокамп, электростимуляции базолатеральной амигдалы, лимбической коры [202, 209, 244]. В единичных работах дана оценка коагуляционного потенциала крови при активации ядер миндалевидного комплекса мозга [11, 140]. Однако остается открытым вопрос о роли лимбических структур в интеграции метаболических процессов в легочной ткани и приоритетных направлениях изменений негазообменных функций легких в условиях дизрегуляторной патологии.

Известно, что, сформировавшись филогенетически для восприятия и оценки сенсорного обонятельного потока информации, лимбические структуры мозга получают также импульсацию от висцеральных органов, в том числе системы внешнего дыхания. В литературе представлены данные об изменении паттерна дыхания, состава и свойств выстилающего комплекса альвеол, обмена жидкости в легочной ткани при воздействии на обонятельную луковицу, блуждающий нерв [94, 149, 71, 201, 130, 208, 456, 347]. Вместе с тем, сравнительного комплексного анализа негазообменных функций легких и определения уровня их интеграции при изменении обонятельной и висцеральной афферентации ранее в экспериментальных исследованиях не проводилось. Не было также исследований, позволяющих отдифференцировать роль основных афферентов лимбической системы в обеспечении метаболической активности легких.

Важным компонентом в системе регуляции висцеральных функций является эфферентное звено. В данном аспекте несомненный интерес представляет изучение механизмов реализации центрогенных влияний структур лимбической системы на негазообменные процессы в легочной ткани. Полагают, что эффекторная функция висцерального мозга в отношении регуляции вегетативных функций организма реализуется преимущественно через высшие центры гипоталамуса [229, 357, 647]. Широко обсуждается роль стволовых структур мозга в лимбическом контроле основных систем жизнеобеспечения организма, в том числе системы внешнего дыхания [3, 213, 155, 425, 246]. Однако вопрос об участи ядер гипоталамуса и ствола мозга в лимбическом контроле метаболической активности легких до настоящего времени остается неизученным.

Таким образом, ряд ключевых вопросов, относящихся к выяснению механизмов лимбического контроля метаболической активности легких и патогенетических аспектов развития дизрегуляторных пневмопатий, до настоящего времени не исследованы. Вместе с тем, понимание этих закономерностей необходимо как для формирования фундаментальных представлений о механизмах регуляции метаболических функций легких и их нарушениях, так и для оптимизации тактики ведения больных с дизрегуляторными пневмопатиями.

Цель исследования Целью исследования явилось комплексное изучение механизмов нарушений метаболических функций легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции.

Задачи исследования

1. Установить роль структур обонятельного афферента в лимбическом контроле метаболических функций легких и механизмах формирования дизрегуляторных пневмопатий.

2. Установить роль структур висцерального афферента в лимбическом контроле метаболических функций легких и механизмах формирования дизрегуляторных пневмопатий.

3. Изучить состояние метаболических функций легких при рестриктивной недостаточности внешнего дыхания в условиях компрессионного ателектаза.

4. Провести сравнительный анализ роли обонятельного и висцерального афферентов в обеспечении метаболических функций легких в условиях компрессионного ателектаза.

5. Изучить роль ядерных и палеокортикальных структур амигдалярного комплекса в патогенезе расстройств метаболических функций легких.

6. Изучить роль дорсального гиппокампа в патогенезе расстройств метаболических функций легких.

7. Изучить роль гипоталамических структур мозга в. патогенезе расстройств метаболических функций легких.

8. Установить роль гипоталамических и стволовых структур мозга в амигдалярном контроле метаболических функций легких и механизмах формирования дизрегуляторной пневмопатии.

9. Оценить степень интеграции метаболических функций легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции.

Научная новизна

В работе впервые проведено комплексное исследование негазообменных функций легких с оценкой состояния сурфактантной системы, водного баланса, механизмов контроля коагуляционного потенциала крови и органной резистентности при различных типах лимбико-диэнцефальной дизрегуляции. С -использованием методов многомерного статистического анализа произведена оценка степени интеграции метаболических функций легких при воздействии на структуры висцерального мозга и их афференты, выявлены ведущие факторы, определяющие изменения метаболических функций легких при различных вариантах лимбико-диэнцефальной дизрегуляции. Сформулировано целостное представление о роли областей лимбической системы мозга, их афферентных и эфферентных звеньев в развитии дизрегуляторных пневмопатий с нарушением негазообменных функций легких, дана оценка эффективности механизмов органной адаптации при дизрегуляторной патологии.

Впервые детально изучена роль структур обонятельного и висцерального афферентов в лимбическом контроле нереспираторных функций легких. Установлено их комплексное воздействие на активность метаболических процессов легочной ткани с преимущественным изменением метаболизма липидов сурфактанта в условиях активации структур обонятельного афферента и дизрегуляцией водного гомеостаза легких при воздействии на структуры, осуществляющие висцеральную афферентацию. Из областей обонятельного мозга впервые выявлены структуры, оказывающие стимулирующее влияние на продукцию фосфолипидов сурфактанта, что определяет высокую поверхностную активность альвеолярной выстилки (обонятельная луковица) и структуры, угнетающие активность метаболизма поверхностно-активных липидов легких (пириформная кора). Установлено, что при активации стволовых и таламических структур, обеспечивающих поступление висцеральной импульсации, в том числе к лимбическим областям мозга, в разной степени изменяются показатели водного баланса легких. Наиболее выраженные изменения наблюдаются при стимуляции дорсомедиального ядра таламуса с явлениями гипогидратации легочной ткани и уменьшением ее кровенаполнения. Выявлено снижение эффективности механизмов органной адаптации при активации ядра солитарного тракта и дорсомедиального таламуса, что проявляется ухудшением поверхностной активности сурфактанта, повышением коагуляционного потенциала крови в системе малого круга кровообращения, напряжением механизмов неспецифической органной резистентности. Впервые установлено, что эффекты стимуляции структур обонятельного и висцерального афферентов, проявляющиеся характерными изменениями метаболических функций легких, сохраняются- в условиях рестриктивной недостаточности внешнего дыхания. Определена однотипность изменений метаболических функций легких в условиях ограничения афферентного потока сигналов разной модальности: при блокаде обонятельных луковиц и ядер солитарного тракта нарушается эффективность метаболических процессов легких с развитием пневмопатии, характерными проявлениями которой являются гипергидратация легочной ткани, понижение поверхностной активности сурфактанта, развитие эндотелиальной дисфункции с нарушением контроля коагуляционного потенциала крови.

Впервые установлена роль структур миндалевидного комплекса в развитии дизрегуляторных расстройств метаболических функций легких. Показано, что основным интегративным центром амигдалы в контроле негазообменных функций системы внешнего дыхания является его центральное ядро. Доказано участие структур вагосолитарного комплекса и вентромедиального гипоталамуса в реализации центрогенных амигдалярных влияний на активность метаболических процессов в легочной ткани при дизрегуляторной патологии. Впервые определена сопряженность изменений метаболизма сурфактанта и кровенаполнения легких при активации амигдалярных и гипоталамических структур мозга. Выявлена реципрокность базолатерального и переднего кортикального ядер амигдалы в регуляторных влияниях на водный баланс и липидный обмен легочной ткани. Установлены структуры лимбико-диэнцефальной системы мозга, стимулирующие продукцию липидов сурфактанта на фоне неизменного или увеличенного легочного кровенаполнения (переднее кортикальное ядро амигдалы, переднее преоптическое ядро гипоталамуса) и ограничивающие образование липидов выстилающего комплекса альвеол в сочетании с уменьшением органного кровотока (базолатеральное ядро амигдалы, латеральное гипоталамическое поле, вентромедиальный гипоталамус). Выявлена структура лимбической системы мозга (дорсальный гиппокамп), хроническая активация которой приводит к формированию дизрегуляторной пневмопатии с гипергидратацией легочной ткани, нарушением поверхностной активности выстилающего комплекса альвеол, гиперкоагуляцией артериальной крови и снижением активности механизмов неспецифической резистентности легких.

Научно-практическая значимость Результаты проведенных исследований, раскрывающие закономерности изменений метаболических функций легких в условиях дизрегуляции лимбико-диэнцефальных структур мозга, их афферентных и эфферентных звеньев, вносят значительный вклад в существующие представления о механизмах нарушений негазообменных функций легких при дизрегуляторных пневмопатиях. Полученные данные формируют теоретический базис для разработки научно-обоснованных мер профилактики и рекомендаций по коррекции нарушений метаболических процессов легочной ткани в условиях дизрегуляторной патологии. Выявленная закономерность изменения метаболизма сурфактанта и его поверхностной активности в условиях активации обонятельной луковицы может послужить основой для разработки и дальнейшего использования интраназального введения препаратов с целью профилактики и коррекции сурфактантопатий.

Данные о метаболических функциях легких при дизрегуляции лимбико-диэнцефальных структур мозга внедрены в учебный процесс на кафедрах патофизиологии, нормальной физиологии и биохимии ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия». Предлагаемый нами способ моделирования компрессионного ателектаза легких (рационализаторское предложение № 06.04 от 02.04.04) и метод оценки метаболической активности легких (рационализаторское предложение № 05.04 от 02.04.04) внедрены в научную работу кафедры патофизиологии ГОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия».

Основные положения, выносимые на защиту

1. Лимбико-диэнцефальная дизрегуляция сопровождается нарушением негазообменных функций легких: метаболизма липидов сурфактанта, гемостазрегулирующих механизмов и контроля водного баланса легких.

2. Активация структур обонятельного и висцерального афферентов лимбической системы мозга приводит к разнонаправленным изменениям метаболических функций легких, которые сохраняются в условиях рестриктивной недостаточности внешнего дыхания. Стимуляция обонятельной луковицы вызывает увеличение продукции фосфолипидов сурфактанта с сохранением его поверхностной активности, уменьшением легочного кровенаполнения. При активации ядра солитарного тракта обеспечивается водный гомеостаз легочной ткани при ограничении продукции липидов выстилающего комплекса альвеол и ухудшении его поверхностно-активных свойств.

3. Дисфункция структур лимбико-диэнцефальной системы мозга сопровождается увеличением синтеза липидов сурфактанта на фоне увеличенного или неизменного кровенаполнения легких при активации переднего кортикального ядра амигдалы, передней преоптической области гипоталамуса; ограничением продукции поверхностно-активных липидов в сочетании с уменьшением легочного кровотока при воздействии на базолатеральное ядро амигдалы, латеральное гипоталамическое поле, вентромедиальное ядро гипоталамуса. .

4. Нарушения метаболических функций легких являются проявлением дизрегуляторной пневмопатии при формировании очага патологической активности в области дорсального гиппокампа и ограничении потока обонятельных и висцеральных сигналов к структурам мозга. Характерными проявлениями нейропатологического синдрома в условиях дизрегуляторной патологии являются гипергидратация легочной ткани с увеличением объема внесосудистой жидкости, понижение активности сурфактанта легких, увеличение коагуляционного потенциала крови в системе малого круга кровообращения, нарушение механизмов органной резистентности.

5. В условиях лимбико - диэнцефальной дизрегуляции сохраняется интегративное влияние структур амигдалы, гиппокампа, гипоталамуса на метаболические функций легких. Ведущее .значение в интеграции метаболических функций легких в условиях дизрегуляторной патологии имеет центральное ядро амигдалярного комплекса. Эффекторные влияния центрального ядра на метаболические функции легких осуществляются с участием вентромедиального гипоталамуса и структур вагосолитарного комплекса (ядер солитарного тракта, дорсальных ядер вагуса).

Апробация работы

Основные положения диссертации изложены на I, II, III научно-практических конференциях «Сурфактантная и антисурфактантная система легких» (Харьков, 1989, 1990, Ялта, 1991), Международном конгрессе патофизиологов (Москва, 1991), II Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000), конференции биохимиков Урала, Поволжья и западной Сибири (Ижевск, 2001), ХУЛ! съезде

Российского физиологического общества им И.ПЛавлова (Казань, 2001), I межрегиональной научно-практической конференции с международным участием (Санкт-Петербург, 2001), XIII Всероссийской конференции «Нейроиммунология» (Санкт - Петербург, 2004), III Российском конгрессе по патофизиологии «Дизрегуляционная патология органов и, систем» (Москва, 2004), 1У конференции иммунологов Урала (Уфа, 2005), Ш съезде физиологов Урала (Екатеринбург, 2006), VI Съезде аллергологов и иммунологов СНГ, Российском национальном конгрессе аллергологов и иммунологов (Москва, 2006), научно — практической конференции «Методы исследования регионарного кровообращения и микроциркуляции в клинике» (Санкт-Петербург, 2007), межрегиональной конференции «Патофизиология - современной медицине (Ижевск, 2007), У Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2007), У1 Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2008), У11 Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования» висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2009), VI Российской конференции «Нейроиммунопатология» (Москва, ,2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 64 работ, из них 14 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 290 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания- материалов и методов исследования, 6 глав собственных исследований, обсуждения, выводов, списка литературы, включающего 245 отечественных и 414 зарубежных источников. Работа содержит 64 таблицы и 59 рисунков.

ВЫВОДЫ

1. Структуры базальной части обонятельного афферента (обонятельная луковица, обонятельный бугорок) и вторичной обонятельной области (пириформная кора) оказывают комплексное воздействие на метаболические функции легких с приоритетным контролем метаболизма липидов сурфактанта. Длительная активация луковицы сопровождается выраженной стимуляцией продукции альвеолярных фосфолипидов с высокой поверхностной активностью; воздействия на обонятельный бугорок, пириформную кору приводят к нарушению поверхностно - активных свойств выстилающего комплекса альвеол при неизменном или пониженном уровне фосфолипидов сурфактанта соответственно.

2. Структуры, являющиеся коллекторами висцеральной афферентации, обеспечивают контроль водного обмена легких с сохранением баланса жидкости легочной ткани при активации ядра солитарного тракта, развитием гипогидратации и уменьшением кровенаполнения легких при воздействии на дорсомедиальное ядро таламуса. Изменения сурфактанта легких и коагуляционного потенциала крови при активации структур висцерального афферента характеризуются однотипностью и проявляются уменьшением фосфолипидов в составе сурфактанта, ухудшением его поверхностно-активных свойств, повышением коагуляционного потенциала крови в системе малого круга кровообращения.

3. Блокада структур обонятельного и висцерального афферентов приводит к развитию гипергидратации легочной ткани, понижению поверхностной активности выстилающего комплекса альвеол, нарушению эффективности легочных механизмов, обеспечивающих контроль коагуляционного потенциала крови.

4. Изменения метаболических функций легких на 5 день развития компрессионного ателектаза характеризуются уменьшением легочного кровенаполнения, снижением продукции липидов сурфактанта, его поверхностной активности, гиперкоагуляцией артериальной крови, которые полностью или частично устраняются к 14 дню рестриктивной недостаточности внешнего дыхания.

5. Изменения метаболических функций легких, индуцированные активацией структур обонятельного и висцерального афферентов, сохраняются на фоне рестриктивной недостаточности внешнего дыхания. Эффективность механизмов компенсации нарушенных функций, реализуемых в условиях ограничения дыхательной поверхности, снижается при дисфункции обонятельной луковицы и ядра солитарного тракта.

6. Эффекты блокады первичных коллекторов обонятельной и висцеральной афферентации усугубляются на фоне компрессионного ателектаза с более выраженными расстройствами водного, липидного обмена легких, нарушением механизмов контроля коагуляционного потенциала крови.

7.Дисфункция ядер миндалевидного комплекса проявляется преимущественным нарушением водного баланса легочной ткани. Активация центрального ядра амигдалы индуцирует развитие гипогидратации легких с сохранением липидного состава сурфактанта, снижением его поверхностно - активных свойств. Активация переднего кортикального ядра структуры сопровождается увеличением легочного кровенаполнения, повышением коагуляционного потенциала артериальной крови в сочетании с повышением продукции липидов сурфактанта. Воздействие на базолатеральное ядро амигдалы приводит к уменьшению кровенаполнения легких и фосфолипидов выстилающего комплекса альвеол.

8. Формирование очага патологической активности в области дорсального гиппокампа сопровождается развитием нейрогенного отека легких, понижением поверхностной активности сурфактанта, повышением коагуляционного потенциала артериальной крови, нарушением эффективности механизмов, обеспечивающих органную неспецифическую резистентность.

9. Дисфункция гипоталамических структур мозга проявляется разнонаправленными изменениями метаболических функций легких. Активация переднего преоптического ядра гипоталамуса сопровождается увеличением синтеза фосфолипидов сурфактанта с низкой поверхностной активностью, без изменения водного баланса и кровенаполнения легких, воздействие на латеральное гипоталамическое поле и вентромедиальное ядро гипоталамуса приводит к уменьшению продукции альвеолярных фосфолипидов, нарушению поверхностной активности сурфактанта на фоне понижения легочного кровенаполнения.

10. Реализация амигдалярных влияний на метаболические функции легких осуществляется с участием стволовых и гипоталамических структур мозга. Блокада структур вагосолитарного комплекса (ядра солитарного тракта и дорсального ядра вагуса) устраняет гипогидратацию легких, индуцированную активацией центрального ядра миндалины, и приводит к увеличению органного кровенаполнения. Блокада вентромедиального гипоталамуса сопровождается восстановлением водного баланса легких, измененного в условиях активации амигдалярной структуры.

11. Центральное ядро миндалевидного комплекса оказывает модулирующее влияние на метаболизм липидов сурфактанта с участием гипоталамических и стволовых структур мозга: в условиях блокады вентромедиального ядра гипоталамуса увеличивается продукция фосфолипидов альвеолярной выстилки, при блокаде ядер ствола мозга уменьшается содержание поверхностно-активных липидов в составе сурфактанта.

12. В условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции осуществляется интегративное влияние гиппокампа, гипоталамуса, амигдалы на метаболическую активность легких с разной степенью эффективности механизмов компенсации нарушенных функций. Основным интегративным центром амигдалярного комплекса в большей степени обеспечивающим оптимум метаболических функций легких при дизрегуляторной патологии является центральное ядро. Уменьшение интеграции метаболических функций легких наблюдается при ограничении висцеральной афферентации, при дисфункции структур мозга-на фоне рестриктивной недостаточности внешнего дыхания, при вовлеченности нескольких структур висцерального мозга в нейропатологический процесс.

13. Изменения функционального состояния структур лимбико-диэнцефальной системы мозга, в том числе её афферентных и эфферентных звеньев, сопровождаются развитием дизрегуляторных пневмопатий с нарушениями метаболических функций легких.

Kruskal - Wallis ANOVA

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты, проведенных экспериментальных исследований позволили определить механизмы вовлечения структур лимбико-диэнцефальной системы мозга в патогенез расстройств метаболических функций легких в условиях дизрегуляторной патологии. Были выявлены особенности нарушений негазообменных функций легких и определена степень их интеграции при нарушений функционального состояния структур лимбической системы мозга, в том числе её афферентных и эфферентных звеньев. Показано, что нарушение оптимума обонятельных афферентных сигналов к структурам лимбической

Рис.9.32. Интегральная схема нарушений метаболических функций легких при дисфункции афферентов лимбико-диэнцефальной системы мозга. Примечание: (+) - активация структуры мозга; (-) — блокада структуры мозга.

Среди обонятельных областей мозга определены структуры, стимулирующие продукцию фосфолипидов с сохранением поверхностной активности выстилающего альвеолярного комплекса (обонятельная луковица) и ограничивающие интенсивность метаболизма поверхностно-активных веществ (пириформная кора). Рис.9.34. Наличие прямых взаимосвязей этих структур позволяет предположить, что эти области обонятельного мозга могут функционировать в тесном взаимодействии, обеспечивая формирование функционального оптимума системы легочного сурфактанта в адаптивных реакциях организма.

При активации зон, осуществляющих проведение висцеральных афферентных сигналов (ядро солитарного тракта, дорсомедиальное ядро таламуса), приоритетным направлением явилось поддержание водного гомеостаза легочной ткани с сохранением должного кровенаполнения при стимуляции структуры вагосолитарного комплекса и его уменьшением при активации таламической области мозга. Рис.9.35. Одновременно при воздействии на структуры висцерального афферента отмечались однотипные изменения сурфактанта легких с уменьшением в его составе фосфолипидов и ухудшением поверхностно-активных свойств альвеолярной выстилки. Рис.9.32. Рис.9.34.

Указанные эффекты активации структур, обеспечивающих обонятельную и висцеральную афферентацию, проявлялись также и в условиях ограничения дыхательной поверхности при экспериментальном ателектазе легких, что подтверждает специфику изменений метаболических функций и их нейрогенный характер при усилении афферентного потока разной модальности. Степень интеграции метаболических функций легких при дизрегуляторных расстройствах на фоне рестриктивной недостаточности внешнего дыхания значительно понижалась.

Выполненные экспериментальные исследования позволили установить особенности нарушений метаболической активности легких при дисфункции структур амигдалярного комплекса, гиппокампа и гипоталамуса. Рис.9.33.

Рис.9.33. Интегральная схема нарушений метаболических функций легких при дисфункции структур лимбико-диэнцефальной системы мозга. Примечание: (+) — активация структуры мозга.

Было показано, что основным интегративным центром миндалевидного комплекса по обеспечению оптимума функциональной активности легочной ткани является его центральное ядро, при стимуляции которого изменения метаболических функций легких были минимальны и проявились гипогидратацией легочной ткани, снижением поверхностной активности сурфактанта, с обеспечением оптимального органного кровотока и понижением коагуляционного потенциала крови. Свои эффекторные влияния на метаболические функции легких центральное ядро осуществляет с участием вентромедиального гипоталамуса и ядер вагосолитарного комплекса (ядро солитарного тракта, дорсальное ядро вагуса). Установлено модулирующее влияние центрального ядра амигдалы на структуры, осуществляющие контроль метаболизма липидов сурфактанта. Его активирующее действие на синтез фосфолипидов альвеолярной выстилки проявляется в условиях блокады гипоталамической структуры и, напротив, угнетение синтетических процессов в альвеолоцитах второго типа отмечается при блокаде стволовых структур мозга.

В ходе проведенных исследований были выявлены ядра амигдалы, оказывающие преимущественно стимулирующее, либо тормозное влияние на активность метаболических процессов легких. Рис.9.33. Показано, что активация переднего кортикального ядра амигдалы сопровождается увеличением легочного кровенаполнения и повышением продукции липидов сурфактанта, а при активации базолатерального ядра амигдалы, напротив, легочное кровенаполнение уменьшается на фоне ограниченного синтеза фосфолипидов, входящих в состав выстилающего комплекса альвеол. Рис.9.34. Рис.9.35. Высокая степень интеграции метаболических процессов легких с угнетением синтеза компонентов сурфактанта, уменьшением легочного кровенаполнения отмечалась при активации латерального гипоталамического поля и вентромедиального гипоталамуса. При воздействии на переднее преоптическое ядро структуры определяли высокую активность синтетических процессов в альвеолоцитах без существенных изменений кровотока и баланса жидкости в легочной ткани.

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что как амигдалярные, так и гипоталамические структуры мозга могут входить в функциональные системы организма, направленные на формирование целостных адаптивных реакций с различной степенью их эффективности в условиях формирования очага патологической активности в указанных областях висцерального мозга. Одним из компонентов этих реакций является перестройка активности метаболических процессов легких с преобладанием либо стимулирующих, либо тормозных механизмов. Рис.9.34. Рис.9.35. Рис.9.36.

Срыв адаптивных программ и развитие дизрегуляторной патологии отмечалось при вовлечении в патологический процесс дорсального гиппокампа с формированием в нем очага застойного возбуждения. Проявлением нейропатологического синдрома при этом стала гипергидратация легких с перераспределением жидкости из сосудов во внесосудистый сектор, снижение поверхностной активности сурфактанта, нарушение механизмов, обеспечивающих поддержание коагуляционного потенциала крови и органной неспецифической резистентности. Рис.9.33. Аналогичные изменения метаболических функций легких были определены при ограничении афферентного потока к структурам мозга разной модальности. При блокаде обонятельных луковиц и ядер солитарного тракта отмечали гипергидратацию легочной ткани с увеличением жидкости в интерстиции, уменьшение поверхностной активности выстилающего комплекса альвеол, нарушение коагуляционного потенциала крови с явлениями ее гиперкоагуляции в артериальном секторе. Рис.9.32. Выявленные изменения могут быть охарактеризованы как развитие дизрегуляторной пневмопатии и отражают минимизацию функциональных резервов легких и срыв механизмов адаптации.

Важным результатом проведенных исследований явилось определение роли расстройств гемостазрегулирующих механизмов в патогенезе нарушений метаболических функций легких при лимбико-диэнцефальной дизрегуляции. Выявлены особенности изменений коагуляционного потенциала крови при дисфункции лимбических структур мозга. Рис.9.36. о го V

2 X х £ го S с ® !& О) "& с; го

I- о ? с S

1= S У го

1 Ш

Поверхностная активность

PC* BLM* ДМГ NTS*

Рис.9.34. Система сурфактанта легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции Примечание: (+) - активация структуры; сплошная линия - стимулирующий эффект структуры; пунктирная линия - тормозной эффект структуры.

Рис.9.35. Водный баланс легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции Примечание: (+) - активация структуры; сплошная линия — стимулирующий эффект структуры; пунктирная линия - тормозной эффект структуры.

Структуры о. н л с; з:

5: о

X т о

С— си с;

КП-артериальной крови

Рис.9.36. Гемостазконтролирующая функция легких в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции Примечание: (+) — активация структуры сплошная линия - повышение КП крови; пунктирная линия — понижение КП крови. Обобщая полученные результаты исследований можно заключить, что нарушения метаболических функций легких являются важным звеном в патогенезе расстройств системы внешнего дыхания в условиях лимбико-диэнцефальной дизрегуляции.