Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Состояние сурфактантной системы легких при воздействии на нервные структуры, регулирующие водный баланс легочной ткани

ГЮСМАРСШЕ^ЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУМУМГ.Ы

На правах рукописи

РАМАЗАНОВ Алибек Меидыбаекич

УДК 612.212.014.1.014.402. 8 : 612.8 : 612.014.461/5

СОСТОЯНИЕ СУРФАКТАНТНОЙ СИСТЕМЫ ЛЕГКИХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕРВНЫЕ СТРУКТУРЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ ВОДНЫЙ БАЛАНС ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ

(14.00.17 — нормальная физиология)

А в г о р е ф с р а т диссертации на соискамие ученой степени кандидата медицинских наук

Москва —

1990

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Целиноградского государственного медицинского института.

Научный руководитель —

доктор медицинских наук, профессор Л. 3. Тель. Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор В. М. Смирнов, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник А. И. Елфимов.

Ведущее учреждение — Научно-исследовательский институт общей патологии и патологической физиологии АМН СССР.

Защита состоится » 1990 г. в « л »

часов на заседании специализированного совета К 053.22.13 в Университете дружбы народов имени Пат-риса Лумумбы по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Университета дружбы народов имени Патрисэ Лумумбы по адресу: Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Автореферат разослан »хИХ^г-.-'Ц 1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат медицинских наук, децент Т. М. СОБОЛЕВА

"'-Ля'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОМ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Наличие в легких сложно организованной и иногофункциональной сурфактантной системы требует глубокого поникания механизмов регуляции ое деятельности (В.А.Березовский, В.Ю.Горчаков, 1982; В.И.Крючкова, 1983).

Имеющиеся в литературе сведения о нервной регуляции сурфактантной системы легких (ССЛ) получены в эксперименте "после воздействия на симпатические ганглии, блуждающие нервы, рецепторный аппарат изолированных перфузируемых легких (В.И.Крючкова, 1974} Е.Г.Кузъинна с соавт.,1977; Д.М.Михайлов, 1986; Б.И.Слука, 1987, 1988; Л.К.Романова, 1988; iMellatlf , HolliaeewoEth f- 1980; 8r«*m, Londaore , 1981;?1вЬзг ot al , 1965; Berry et al, 1986 и др.), нейроэндокрннные структуры гипоталамуса (В.И.Крючкова, 1983; В.И.Крючкова, В.И.Данилов, 1986), а также при исследовании центрогенного отека легких (А.А.Ахметов, 1974; Park , Sutnick , 1973; Jajftchandran , 1977). Целенаправленного изучения роли центральных нервных структур в регуляции ССЛ ранее не проводилось. !

В клинике внутренних болезней патогенез многих легочных заболеваний и осложнений связывает с нарушениями свойств легочного сурфактанта, в неврологической и нейрохирургической клинике, кроме того, с заболеваниями и травмами головного мозга (С.Г.' Алатарцева, Н.В.Пуховская, 1973; К.Б.Каппаеов, 1975; Е.Н.Нестеров, 1983; Н.И.Пузырева, 1987; В.В.Ерохин, 1987; Hoff ot al , 1978; Terrence et al ,1981; Hanrood , Bicbarda , 1985; Каир , Droaer , 1985), В связи с этим исследование роли центральных нервных структур в регуляции ССЛ представляется важным для изучения патогенеза некоторых'легочных заболеваний и осложнений.

Наиболее частым и грозным осложнением заболеваний и трави • t:osra является нарушение водного баланса легких с развитием легочного отека и гибелью больных (В.А.Козырев, 1970; В.Д.Тополян-ский, 1982; Л.З.Тель, 1983; Л.З.Тель, С.П.Лысенков, 1989; Terrence et al» 1961), Экспериментальным путем в гипоталамусе и продолговатом мозге бшЫ обнаружены эдемогенные структуры, строго локализованное воздействие на которые приводило н развита» выраженного отека легких, однако состояние сурфактанта при этих воздействиях не изучалось (Л.З.Тель, 1983; Л.З.Тель, С.П.Лысенков, 1989; Seager , Wood , 1962; Seager , 1967; Park , Sutnick ,1975) В то же время, несмотря на общепринятое мнение о том, что сур-фактант легких играет важное значение в поддержании п.дрЬдинамя-

четкого равновесия в легочной ткани (А.А.Биркун с соавт.,1961; К.А.Серебровская с соавт.,1984; в8ап, 1983; Шыип , ВгеДвпЬвгв, 1985), вопрос о роли дефицита сурфактанта в патогенезе нейрогенного отека нельзя решить однозначно. Возможно, нейрогенная инактивация сурфактантной выстилки альвеол индуцирует отек легких или возникающий отек повреждает альвеолярный сурфактант. Поэтому представляется весьма актуальным исследовать состояние сурфактанта после воздействия на здемогенные зоны мозга, что позволило бы одновременно изучить центральную нервную регуляцию сурфактантного комплекса и роль легочного сурфактанта в реализации нейрогенных нарушений водного баланса легких.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучить состояние сурфактантной системы легких при воздействии на нервные структуры, регулирующие водный баланс легочной ткани.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Исследовать поверхностную активность альвеолярного и внутриклеточного сурфактанта: I) при воздействии на структуры переднего гипоталамуса, продолговатого мозга и на блуждающие нервы, 2) при изменении водного баланса легких нейро-генного характера, 3) при нейрогенных нарушениях дыхания и легочного кровообращения, а также решить задачи методического характера- определить у здоровых крыс оптимальные концентрации адсорбционных слоев сурфактанта и хронобиологические изменения его поверхностно-активных свойств.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые в гипоталамусе и продолговатом мозге локализованы зоны, воздействие на которые закономерно сопровождается снижением поверхностной активности альвеолярного сурфактанта. Установлено, что ответная реакция ССЛ при воздсйстрии на центральные отделы нервной системы наступает во много раз быстрее, чем после ваготомии. Обнаружена раздельная регуляция сурфактантной системы и водного баланса легких. Доказано отсутствие причинной взаимосвязи между нейрогеннши изменениями альвеолярного сурфактанта к развитием отека легких.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ обусловлена получением новых длите о нервной регуляции ССЛ и о сопряженности ев с регуляцией водного баланса легочной ткани, а также накоплением сведений о роля нарушений сурфактанта в этиологии легочного отека, нейроген-кых нарушений дыхания и легочной гемодинамики.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. В связи с применением в клинике ней-ротропных и наркотических препаратов, расширением нейрохирургических стереотаксических операций на мозге, частым воэйикновв-нием легочной патологии и отека легких после травм и заболеваний мозга данное исследование приобретает важное практическое значение, поскольку его результаты позволяют разработать эффективные меры профилактики легочных осложнений и своевременного их лечения в ранние сроки.

В настоящее время результаты работы внедрены и используются на ряде кафедр Целиноградского и Карагандинского медицинских институтов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ. Регуляция сурфак-т&нтной системы легких осуществляется центральными нервными структурами, расположенными в преоптической зоне гипоталамуса и каудальном отделе продолговатого мозга, с участием блуждающих нервов. После воздействия на центральные мозговые структуры срочные изменения возникают только в сурфактантном комплексе альвеол, тогда как после в&готомии первично меняются свойства внутриклеточного сурфактанта. Нарушения свойств сурфактанта, ритма дыхания, легочной гемодинамики и отек легких возникают по собственным нейрогеннъы механизмам и этиологически не связаны .

АПРОБАЦИЯ РАБОТУ. Результаты работы доложены на XIX, XX и XXI научно-практических конференциях Целиноградского медицинского института (1987,1986,1989), заседании Целиноградского отделения ВФО им. И.П.Павлова (1988), 1-м Республиканском съезде физиологов Казахстана (Алма-Ата, 1988), 1У Всесоюзном съезде патофизиологов (Кипинеп, 1989), 1У Всесоюзном съезде анестезиологов и реаниматологов (Одесса, 1989), объединенном заседании Целиноградских отделений ВФО им. И.П.Павлова и Всесоюзного общества анатомов, гистологов и эмбриологов, Проблемных комиссий "Экстремальные и терминальные состояния" и "Морфология органов и тканей (Целиноград,1989).

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

ОЕЪЬМ РАБОТУ. Диссертация изложена на 114 страницах основного машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения и выводов. Текст иллюстрирован 43 таблицам, 13 рисунками, график,чми, диаграммами, фотографиями и микрофотографиями. Список литературы содержит 84 отечественных и 63 иностранных источника.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛ И МЕГОда ИССЛЕДОВАНИЯ. Опыты выполнены на 388 нелинейных белых крысах обоего пола массой 160-330 г к 48 морских свинках обоего пола массой 180-450 г, содержавшихся в одинаковых условиях вивария на стандартном рационе питания. Для обездвиживания на период воздействия применяли эфирный наркоз. Все операции на головном мозге выполнены в стереотаксическом приборе типа "Сентоготаи" (ВНР).

Воздействие на структуры гипоталамуса осуществляли по координатам стереотаксического атласа König, Klippel (1963) в плоскостях: X» 6,4-9,0 мм, У« 0,5-1,0 мм билатерально,* « 2,0-2,55»! введением 0,04 ил аконитина в разведении I:IО5, обладающего выраженным нейротропным действием (А.А.Алдашев, 1979; А.Б.Валеева с соавт,,1982; А.А.Тогайбаев с соавт.,1985).

Воздействие на структуры продолговатого мозга производили по способу и стереотаксическим схемам, разработанным в нашей лаборатории *(Л.З.Тель,С.П.Лысенков, 1985): локальное- электрораэд-ражением с помощью электростимулятора ЭС-50-1 униполярными них-ромовыии электродами диаметром 0,15-0,20 мм по методике анодной поляризации возбуждающими токами (30 мкА в течение 30 сек), а также прямоугольным импульсным током с длительностью импульса 0,5-1,0 мсек, амплитудой 0,3-1,5 В в течение 50-90 мин в плоскостях X« Р8,0-РЮ,0 мм, У-0,4 мм билатерально,2 - 0,9-1,2 мм, я общее- введением ыякродоз аконитина в .большую цистерну мозга (БЦЮ.

Для идентификации структур, подвергнутых воздействие, мозг фиксировали в 10£ нейтральном формалине, метили электрокоагуляцией параллельно плоскости введения инъекционной иглы или электрода, делали криостатные серийные срезы, наклеивали их на предметное стекло и фотографировали. Часть срезов окрашивали по Нис-слю. Полученные фотографии сопоставляли с картами стереотаксического атласа.

Двустороннюю шейную вагфтомию выполняли по общепринятой методике путем одномоментного пересечения обоих стволов блуждающего нерва на уровне первого хряща трахеи.

После гибели или эвтаназии (внутривенное введение токсической дозы тиопентал-натрия) легкие у всех животных изымали для - гравиметрического исследования содержания воды. Вычисляли сухой

остаток (СО)- процентное отношение массы сырых легких к массе сухих, и легочный коэффициент (ЛК)- процентное отношение массы органа к массе тела. У части животных исследовали гистологические

препараты легких, окрашенные гематоксилином и эозином. __________

_________ Исследованиелегочнойгемодин^лики осуществляли реографичес-

ки по модифицированной методике Б.И.Мажбича (1986) на тетрапо-лярноц реоплетизмографе РПГ2-02 с записью реограммы и ЭКГ на кардиографе ЭК4Т-4 при спонтанном дыхании и прямым измерением давления в легочной вене электроманометром фирмы "ТЕМВД" (ПНР). Обработку реограммы, расчет и оценку показателей легочной гемодинамики производили по методике, предложенной Л.И.Жуковским и Е.А Фринерман (1976). Концентрацию общего белка в смывах И экстрактах легочной ткани определяли по методике Uarkwell et al (I978)¥ .

Для характеристики состояния CCJI измеряли статическое, максимальное и минимальное поверхностное натяжение (ПНстат, ПНмакс, ПНмин) бронхоальвеолярных смывов (БАС), экстрактов легки* после их предварительного лаважа (ЭПС) и экстрактов легких без предварительного лаважа (ЭЛ) на поверхностных весах Вильгельми конструкции Э.В.Бюля (1983); коэффициент стабильности (КС) пузырьков воздуха, выжатых из легких в Каплю жидкости по методу Pattie (I9f>6); концентрацию общих фосфолипидов в БАС и ЭПС по методике Pieke> Subarrovr (1975)*.

Поверхностное натяжение смыва и КС воздушных пузырьков отражали состояние внеклеточного компонента ССЛ, располагающегося на поверхности альвеол; поверхностное натяжение ЭПС в наибольшей степени характеризовало активность внутриклеточного сурфак-танта, а поверхностное натяжение ЭЛ- суммарную активность поверхностно-активных веществ легочной ткани. Зависимость величины поверхностного натяжения легочного экстракта или смыва от изменения площади его адсорбционного слоя изображали графически в виде петли гистерезиса. Для характеристики функциональной активности сурфактанта вычисляли индекс активности: ИА=2х(ПНмакс+ ПНмин):(ПНмакс+ПНмин),

Брокхоальвеолярнне смывы получали путем многократного лаважа обоих легких через трахею физиологическим раствором до извлечения лаважной жидкости в количестве 100 ^ на I г ткани (1%

к -Опыты выполнены в лаборатории биохимии ШЦРМ АМН СССР (Киев) зав. -д.м.н., П.П.Чаяло.

2-3Ü5

раствор). Экстракты промытых и непромытых легких готовили гомогенизацией ткани с физраствором в микроразмельчителе тканей с последующим центрифугированием. Надосадочную жидкость фильтровали и разводили физраствором из расчета 100 мл на 0,1 г легочной ткани (0,1^ раствор).

Учитывая данные Агаджаняна H.A. с соавт.(1985) о биоритмических колебаниях всех функций организма и Березовского В.А. (1982) о наличии взаимосвязи между концентрацией сурфактанта в растворе и показателями его активности, сравнение полученных результатов производили только в системе контроль-опыт. Для этого у здоровых крыс исследовали адсорбционные слои сурфактанта разной концентрации (от 0,1% до 1,035) и хронобиологические изменения свойств альвеолярного и внутриклеточного сурфактанта. Установлено, что наиболее высокими поверхностно-активными свойствами обладали адсорбционные слои, сформированные из I% раствора БАС и 0,13» раствора ЭПС, ЭЛ, а также альвеолярный сурфактант, полученный методом смыва у крыс в июне-августе месяце и внутриклеточный, экстрагированный из промытых легких в декабре-феврале. Установлено, что при повышении температуры окружающей среды выше 25°С активность альвеолярного сурфактанта достоверно увеличивалась <ИЫ ,35+0,06, контроль при 20°С-'ИА-1,22*0,03, Р<0,05), а внутриклеточного - уменьшалась (ИА=0,72+0,06, контроль- ИА«0,82+_ 0,02, Р<0,05). Не выявлено статистически значимой зависимости между показателями активности сурфактанта у здоровых животынх разной массы и пола.

Все полученные цифровые данные статистически обработаны на микроЭВМ "Искра-1256" и програмируемом микрокалькуляторе MK-6I с использованием пахета программ, разработанных в нашей лаборатории Различия в контроле и опыте считали достоверными при Р<0,05 по критерию Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. Воздействие на гипоталамус у 30 из 45 крыс вызывало значительное повышение показателей поверхностного натяжения (ПНстат,ПНмакс,ПНмин) и снижение ИА бронхоальвеоляршх смывов (БАС), у 8 из 14 крыс- уменьшение стабильности (НС) воздушных пузырьков (табл.1,гр.2), что свидетельствовало о выраженном угнетении поверхностно-активных свойств Сурфактаитного комплекса альвеол. Гистологический анализ срезов - мозга noiasur, что у »тих крыс следы излияния аконитина докализо-

Таблица I

Показатели поверхностной активности легочного сурфактанта у крыс после воздействия на гипоталамус (М+т).

- Изучаемые-----! Г р уппы опытов_

_1 ! 2_Г 3

: 1 .....| 1 .....

! Здоровые } Локализация воздействия

!(контроль) 1 А6.4 - А7,4 I А7.5 - А8.8

БАС п- 19 п= 30 п» 15

ПНстат, иН/ц 39,80 + 1,38 45,64 + 0,56х 38,23 +1,44

ПНмакс, мН/м 46,93 711,17 48,76 7 0,60 45,24 7 0,93

ПН мин , »«/ц 10,21 7 0,71 20,23 7 0,68* 10,32 7 0,68

НА 1,29 I 0,03 0,85 7 0,02х 1,27 7 0,05

ЭПС

ПНстат, мН/м 44,01 ± 0,63 43,96 + 0,65 44,44 + 1,40

ПНмакс, ыН/м 49,68 7 0,63 48,42 7 0,73 48,64 7 1,25

ПН мин , ыН/м, 21,14 7 0,69 22,12 7 0,69 20,98 7 1,32

НА 0,81 7 о,оз 0,75 7 0,03 0,79 7 0,04

Э Л П' . 17 п=» ] [7 п- 13

ПНстат, иН/ц 43,44 4- 0,62 44,80 + 0,36 44,25 + 0,65

ПНмакс, 48,32 7 0,75 47,09 + 0,52 49,26 7 0,68

ПНиин , цН/м 19,89 7 0,62 20,70 7 0,33 20,03 7 0,55

НА 0,84 7 0,02 0.79 ± 0,02 0,83 7 0,02

п> . 9 п» 8 п=» 6

К С 0,77 1 0,01 0,67 + 0,03й 0,80 + 0,02

в - досторерность различия с контролем Р<0,05 - 0,001 п - количество животных

вались в преоптической зоне гипоталамуса, ограниченной плоскостями А6,4 -А7,4 мм, между передней спаЯкоЙ и зрительным перекрес-. том, затрагивая латеральные и медиальные преоптические ядра.

Вместе с тем, показатели поверхностного натяжения ЭПС у этих крыс и ЭЛ у 17 животных при данной локртлзации воздействия не изменились (табл.1,гр.2).

Анализ состояния альвеолярного сурфактанта в зависимости от продолжительности жизни после воздействия на мозг показал, что" у

ж''чотных, погибших через 3-10 мин, снижение его активности уже было значительным (ИА=0,91+0,03, в контроле ИА»1,29*0,03), а самые низкие показатели обнаруживались через II-30 мин (ИА*0,77 +0,04, Р<0,001), однако к 4 часу наблюдалась тенденция к восстановлению активности альвеолярного сурфактанта (ИА=0,92^0,06). Функциональная активность внутриклеточного сурфактанта у этих крыс практически не менялась (ИА»0,74+0,05 через 3-10 мин и ИА-0,74+0,05 через II-30 мин). Полученные результаты убедительно доказывают, что нейрогенные влияния, изменяющие альвеолярный сур-фактант, носят срочный характер.

У 25 из 30 крыс с изменившимися сь >Яствами сурфактанта после воздействия на преоптическую зону гипоталамуса на вскрытии легкие были увеличенными, в. бронхах и на разрезе ткани обнаруживалось обильное количество окрашенной вспененной жидкости, что в совокупности с данными гистологического (выраженное оводнение альвеолярного й интерстициального пространства) и гравиметрического (CQ-I4,06+0,6756, ЛК=1,85+р,065б) исследований говорило о наличии выраженного отека легких. У 5 крыс показатели C0,{2I,37_f 0,7456), ЛК (0,55+0,2256)', макро- и микроскопическая картина легких свидетельствовали об отсутствии отека легких. Развитие гидродинамических нарушений не было прямо связано с изменением активности альвеолярного сурфактанта, так как и в отечных (ПНмакс* 48,44+0,76 мН/м, ПНмин=20,20+0,66 мН/м, ИА=0,85+0,03) и в неотечных легких (ПНмакс*50,35+2,13 мН/м, ПНмин=20,35Л,67 мН/м, ' ИА»0,85+0,06) его поверхностно-активные свойства были приблизительно одинаково снижены.

У половины крыс после воздействия развивалось брадипноэ (ЧД-39,42+2,80 в мин, до воздействия ЧД«72,48+1,83 в мин), у других - тахипноэ (ЧД*98,64+4,57 в мин), но показатели активности альвеолярного сурфактанта у них были почти одинаковыми (ИА-0,85^ 0,03 и ИА-0,87+0,05, соответственно). Отсутствие взаимосвязи между нарушениями сурфактанта, изменениями ритма дыхания и водного баланса легких позволяют говорить о нейрогенном характере изменений , возникающих в сурфактантном комплексе альвеол.

При более ростральном воздействии на гипоталамус у 15 крыс показатели поверхностного натяжения и НА БАС и ЭПС, у 13 - ЭЛ, у 6 - КС воздушных пузырьков не изменились (табл.1,гр.З). На • Срезах мозга следы воздействия локализовались на границе преоп-

тической области с лимбическими структурами мозга между плоскостями А7,5 мм и А6,8 мм, при этом ни в одном срезе преоптическив ядра не обнаруживались.

У половины к!эыс этой группы макроскопически, гистологически и гравиметрически (С0«13,62Л,32^, ЛК»1,бО^О,1б^) обнаруживался выраженный отек , но показатели активности сурфактанта при этой не менялись. Развитие отека в легких с неиэменшшмми свойствами сурфактанта после воздействия на мозг доказывает, во-первых, существовании раздельной регуляции водного баланса и сурфактантной системы легких, и, во-вторых, отсутствие причинной взаимосвязи между нейрогенными нарушениями сурфактантного комплекса альвеол и развитием отека легких.

Частота дыхания у этих крыс после воздействия изменялась значительно (от 31,20+2,50 в мин до 76,90^4,72 в мин), однако, как и в предадущей группе опытов, это не оказывало существенного влияния на показатели активности легочного сурфактанта.

Общее воздействие аконитином на структуры продолговатого коз-га дна 1У желудочка сопровождалось у всех крыс значительными сдвигами функциональных свойств альвеолярного сурфактанта (БАС), менее выраженным, но достоверным снижением суммарной активности легочной ткани (ЭЛ) и недостоверным изменением активности внутриклеточного сурфактанта (ЭПС, табл.2,гр.2). Зарегистрированные в ЭЛ изменения свидетельствовали о более выраженной перестройке ССЛ после воздействия на продолговатый мозг, чем после гипотала-мического воздействия.

Зависимость свойств сурфактанта от продолжительности жизни у этих животных была такой же, как после воздействия на гипоталамус: с первых минут снижение активности альвеолярного сурфактанта было выраженным (ИА»0,В9+0,03, в контроле ИА*1,21^0,03, Р< 0,001), но самая низкая активность регистрировалась через II -30 мин (ИА=0,ь1+0,02). Однако, степень восстановления свойств сурфактанта к 4 часу после воздействия.на продолговатый 1»зг (ИА«1,0Ы_0,05) была вше, чем после гипоталвмического воздействия (ИА.0,92+0,0б).

В то же время, количество внутриклеточного сурфаятвят« в первые 30 минут значивельно увеличивалось (чего не нйбяэдаяось после воздействия на гипоталамус), что подтверждалось умвныгэ-нием значений показателей поверхностного натяяеная ЗПС (ПНота*»

Таблица 2

Показатели поверхностной активности легочного сур^актянта у крыс поел» воздействия на структуры продолговатого мозга ^М )

Изучаемые

г р У.ц ц Ц

Т I с

».П НТИ ■

< 3 I

показатели ; Зсоровие | Локализация возле ЙС" гвия

|(контроль)} Б Ц Ы | Р9,6-10,0 Р8,0-8,2

БАС п» 17 п» 38 п» 20 п= 9

ПНстат, Й1/М .41,44 £ 1,46 ИС.54* — о,35 .45,89* £ С ¡72

ПНмакс, иИ/и 49,31 ~ 0,88 51,45* - 0|51 50,76 Д 0|В4

Шмнм , ¿¡/и .12,40 * 0*75 20,09* * 0,58 20,13* ^ 0,55 10,02* ^ 0,70

ИА . 1,21 1 о:из + 0,88» , 0,87* - 0,03 , 1,30

э п с

Шотат, *Н/и .42,92 £ .41,39 £ 0,09 42,10 - 0,61 .42,93 ^ 1,35

ПНмако, М/и 48,17 - 1,04 45,99 •1 с, 87 .47,41 £ 0,78 47,64 - 1,06

ПНмии , 1Н/и .20,67 . А 1,01 / -71 £ и,60 .20,23 £ 0,49 .21,(31 * 1,35

ИА ♦ 0.В2 * 0,04 . 0,78 * 0,02 ♦ 0,60 £ 0,02 - 0,и4

э Л П- 10 п» 20

ПНотат, т/и .43,51 * 0 ,94 47,32* * 1,10

ПНмахо, 47,60 * 1,04 51,16* ± 1,16

ПНмвн , .2?,55 £ 0,64 .23,12* * 0,69

ИА . 0,80 * 0,02 ♦ Р.76

я - достоверность различая с контролем Р* 0,05-0,001 а - количество животных

37,06+1,24 М/н, Шмакс«40,43+2,73 мП/м, в контроле -42,92+2,73 мИ/м и 47,Ь1+1,04 мН/м, соответственно). ГГо-видимому, продолговатый мозг осуществляет основную регуляцию сурфактантного комплекса легких, а гипоталамус оказывает на него лищь «одулируощое влияние.

Работами Л.З.Тель(19ЬЗ), Л.З.Тель, С.П.Лысенкова (1989) убедительно доказано, что здемогенное влияние внутрицистериального введения аконитина реализуется посредством его взаимодействия е дорсальными ядрами блуждающего нерва. Логично было предположить участие этих структур в регуляции ССЛ. Действительно, при локальном злектрорАздракении структур, локализопанних в проекции каудо-медианнопо отдела дорсальных ядер блуждающего нерва в продолговатом мозге между плоскостями Р9,б-Р10,0 мм, нарушения активности сурфактанта били такими же как после общего воздействия (табл.2,гр.З). Если электроды располагались ростральней, между плоскостями Р8,0-РЬ,2 мм, то изменений поверхностно-актив-ннх свойств сурфактанта не наблюдалось (табл.2,гр.4).

У 31 крысы после общего и 10 крыс после локализованного воздействия на продолговатый мозг развился выраженный отек легких, о чем свидетельствовали данные макроскопического, гистологического и гравиметрического исследования (00-13,12^0,38^, ЛК»1,57+ 0,0^). Тем не менее, значения ГП!макс (51,32+0,59 «Н/м) и ПНмии (20,м!:/>0 смыпор из отечных легких были такими ие как в ЕАС из неотечных (г-,2,мН/м, 1Ь,12_+1,2Ь мН/м, соответственно}. !;о концентрация общих фосфолипидов в БАС из отечных легких в 5 раз превышала их содержание в смывах из неотечных легких (4ЬЗ,67^39,17 цкмоль-при отеке, 92,03_»е,39 мкмоль- без отека).

Вместе с тем, в ЭГ1С из отечных легких ПНстат (40,47_+0,71 мН/м) и П1!макс (44,76_»0,Ь4 м11/м) были достоверно ниже, чем в экстрактах из неотечных (45,34^2,16 |^!/м, 51,26+2,57 »Л/м, Р<0,05), хотя концентрация об'цих фосфолипидов во всех экстрактах значительно превышала контрольные значения (отек- 904,12_+39,12 мкмоль, без отека- 938,35+21,63 мкмоль, контроль- 711,67+39,49 мкмоль). Отсутствие взаимосвязи между показателями активности сурфактанта и концентрации фосфолипидов в БАС и ЭПС позволяв* предположить, что увеличение последних, скорее всего, связано с их участием в протипотоксическюс реакциях легочной ткани против продуктов перекисного окисления, поскольку фоофолипяды сурфал-

танта обладают высокой антиокислительной активностью (Г.Н.Па-невскал с соавт.,1978).

Также не обнаружено прямой зависимости между концентрацией общего белка в смывах и экстрактах легких и показателями активности легочного сурфактанта; после общего воздействия на продолговатый мозг у всех животных активность альвеолярного сурфактанта достоверно снижалась, а количество белка в БАС изменялось ОТ 2,94^0,59 мг/г до 34,65Л4,12 мк/г.

Не выявлено взаимосвязи нарушений сурфактанта с гипертен-зией в сосудах легких, о решающем значении которой сообщали В.И. Крючкова и D И.Данилор (1986), так как после воздействия, начиная с -> минуты и по гибели животных наблюдалось уменьшение количества притекающей в легочные сосуды крови (V».H-1,1*0,2, в контроле- 6,9Ь0,80 ом/сек, Р< 0,001).

У большинства крыс этой группы развивались выраженные нарушения дыхания (ЧД колебалось от 29,25^1,83 до 110,75^9,43 в мин), однако активность альвеолярного сурфактанта у всех крыс была приблизительно одинаковой (ИА«0,86«_0,03 и 11А»0,93^0,07, соответственно, Р>0,2).

Таким образом, при воздействии на продолговатый мозг изменялись свойства преимущественно альвеолярного сурфактанта: эти изменения носили нейрогенный характер и не были связаны с отеком легких и нарушениями дыхания и легочной гемодинамики.

У морских свинок изменения свойств альвеолярного сурфактанта после внутрицистсрнального введения аконитина, так же как у крыс, наступали очень быстро, но у половины животны* его активность достоверно возрастала (ИА- 1,37Л), 14, р контроле- КА- 0,81 +0,07, Р<0,001), а у других- недостоверно снижалась (ИА-О.бв^* 0,03). При этом у всех свинок после воздействия развился выраженный отек легких (СО-14,93^0,30?, в контроле- 21,36*0,42Î) и брадипноэ (ЧД»20,41)кз,45 в мин, до воздействия -77,Ь8_*4,59 в мин). Отсутствие взаимосвязи между динамикой нарушений сурфактанта, изменениями водного баланса и дыхания показало, что у свинок, как и у крыс, изменения активности альвеолярного сурфактанта носят нейрогенный характер, но, в то же время, имеются и видовые различия функционирования и регуляции ССЛ.

После ваготомии у всех крыс и морских свинок, проживших I час, поверхностная активность альвеолярного сурфактанта не менялась: крысы- Шмакс«Ь0,88^*0,42 мН/м ( контроль- 49,58^0,97 мН/м),

ПНмин- 11,46+1,38 мН/м (11,28+0,63 iü/m), морские свинки- ПНмакс =47,34+2,39 Iii/м (42,35 + 1,79 «Н/м), П1!мин-18,69+2,Ь7 иН/а (18,25 ¿1,40 мН/м), что свидетельствовало об отсутствии прямого эфферентного влияния блуждающих нервов на сурфактантную выстилку алъ-веол.

У половины крыс и всех свинок в этой группе развился отек легких (С0»17,00_^0,37t у крыс и 16,69^0,44t у свинок) и у всея животных- выраженное брадипноэ (крысы- ЧД«30,40+2,14 в иин, . свинки- Чд=3о,29_*4,03 в мин). Возникновение этих нарушений при неизмененном сурфактанте убедительно доказывало отсутствие причинной взаимосвязи между ними.

В то же время у крыс к исходу I часа после ваготомии янати-тельно снижалось поверхностное натяжение ЗПС (П] 1стат*39,8о_+1,62 мН/м, ПИмакс» 43,41+1,39 цН/м, контроль- 42,ЗЬ0,79 цН/м, 48,26+ 0,83 мИ/м, соответственно), тогда как у морских свинок практически не менялось. По-видимому, у крыс после деафферентации легких рефлекторно включаются адаптационно-компенсаторные механиэ- ' мы ССЛ, что приводит к увеличению синтеза внутриклеточных компонентов сурфактанта, тогда как у свинок этого, наверное, не происходит.

3 более поздние сроки после ваготомии (2-10 ч) поверхностная активность альвеолярного сурфактанта у крыс и морских свинок закономерно снижалась (МА=0,?9*0,04 у крыс и 0,70+0,04 у свинок, • контроль- I,27j_Q,03 и 0,В1+0,0::>, соответственно), при этом с увеличением продолжительности жизни животных эти нарушения прогрессировали. Несмотря на то, что поверхностно-активные свойства альвеолярного сурфактанта у крыс, погибших через 7-10 ч были снижены почти вдвое (ИА=>0,68_+0,06, контроль- 1,27^0,03), отек легких обнаружившей только у 6 ил 15 животных (СС»1б,ПЛ ,14"?^; это позволяет утверждать, что снижение активности альвеолярного сурфактанта нейрогенного характера не является основной причиной возникновения отека легких.

Таким образом, в результате проведенного исследования уста<-ног-лено наличие центральной нервной регуляции сурфактантной системы легких, которая осуществляется определенными структурой, расположенными рядом с эдемогеннкгми зонами в преоптической области гипоталамуса и каудального отдела продолговатого нозга, о участием блуждающих нервов. Возможно, они образуют функционал»-

ныв системы, определяющие сложные процессы адаптации дыхания, газообмена и ороднения, а также взаимодействие легких с внешней средой (К.В.Судаков, 19ъ7).

Основньы проявлением нейрогенного влияния независимо от уровня воздействия (гипоталамус, продолгоратый мозг, блуждающие нервы) является снижение активности сурфактанта, выстилающего альвеолы, которо наступает уже с перрых минут после раздражения мозговых структур, но только череп 2 часа после ваготомии. Столь короткий латентный период и избирательность места развития основных нарушений поело роздеЯстгия на мозг, в большей степени, характерны для нервных процессов.

Механизм развития ((»»Прогонных изменений сурфактанта может быть продстарлен елгдучадм of разом. При воздействии на мозговые структуры эфферентные влияния с гипоталамуса и продолговатого мозга по симпатическим путям спинного мозга передаются на азро-гематический барьер и происходит изменение актирности альвеолярной пленки сурфактанта. В пользу адрет-ргического механизма передачи возбуждения с обнаруженных структур мозга на ССЛ свидетельствуют данные Huccer (197d) и Hucker et «1 (1976), обнаруживают симпатическую стимуляикг легочного зпителия с перрых минут после введения в В!'Д гомологичной цитратной крови, и Sexton , 8«ctaan (I97i>, Bergren, Ъескаяа (1979), заметивших, что электрическая стимуляция звездчатого симпатического узла у кошек достоверно снижала активность гурфакт&нтя р легочных смывах, но не изменяла поверхностно-активных сройстр легочных экстрактов.Возможно, что в основе столь быстрой инактивации сурфа-хтантной выстилки альвеол после воздействия на мозг лежат процессы торможения простагландинов (И.А.Серебровская с соавт.,1989) или нарушается электролитный состав жидкой гипофазы сурфактантного комплекса альвеол (Sonoso et al ,I9t--«;Hadwood et al ,1965), a, может быть,это следствие действия других факторов., требупщих дальнейшего изучения.

Изменения альрсолгрмого сурфактанта, росг.ринимаемые специализированными рецепторами альреолоцитов, рефлекторно через блуждающие нервы и мозговые структуры вызывает активацию компенсаторных механизмов ССЛ, что сопророждается усилением синтеза и секреции сурфактанта в альвеолы и приводит через некоторое время X восстановлению активности выстилающего альвеолы сурфактанта.

Именно рофлекторта! характером рефляции можно объяснить разницу

ро времени между развитием нарушений сурфактанта в альвеолах и усилением процессов внутриклеточного синтеза его компонентов.

"Однакоу деятельность адаптационных механизмов через 4-0 часов ._. после воздействия резко снижается и п дальнейшем практически но восстанавливается, по крайней мере, в течение 7 суток (В.И.Крючкова, I3). Основную роль р столь длительном угнетении ССЛ, по-видимому, играгт вторичные изменения гормонального статуса организма или возникающие легочные осложнения.

Обнаружено, что после воздействия на структуры продолгопятого мозга активность компенсаторных процессов значительно вине, чеч поело воздействия на гипоталамус. Возможно, про долго г- атч?* мозг оказывает основное регулирующее влияние на ССЛ, а гипоталамус осуществляет лишь модулирующее влияние, опосредованное через структуры продолговатого мозга.

особого рассмотрения Требует вопрос о роли изменений сурфактанта в этиологии и патогенезе центрогенного отека легких. Использование в опытах раздельного исследования смывов и экстрактов, а также раннее определение изучаемых параметров позволило устчнтить, что нарушило свойств сурфактантноЯ выстилки альвеол о!..-о..т?« результатом в большей степени нейрогенного влияния, а иг .)ттоп»пм" отечно!» жидкостью (В.И..Крючкова, В.И.Данилов,1986) или инактивации компонентами крови (А.А.Ахметов, 1974). Вместе С т<-м, само нагурони» альвеолярного сурфактанта не является причинным фактором для возникновения отека легких, как представляли Рнгк , БийпХск . Скоро; всего, деятельность ССЛ и водный баланс легких имеют раздельную регуляцию и управляются разными структурами мозга, которые находятся между собой в тесной функционально? с"язи, что и 1нг<\1'\'трет комплекс изменений в легких при развитии легочных осложнений после воздействия на мозговые структуры

ВЫВОДЫ

1. При воздействии на нервные структуры, регулирующие водны'' баланс легочной ткани, установлено, что водный баланс Н сур-фактантння система регулируете« разнчун, но близко располояен-ными и взаимосвязанными нервными структурами.

2. В гипоталамусе межд;, передней спайкой и зрительные перекрестом расположены структуры, строго локализованное воздействие

ш которые вызывает изменение поверхностно-активных свойств алъ- < всолярного сурфактанта.

3. В продолговатом мозге в проекции дорсальных ядер блуждающего нерва локализована зона, воздействие на которую сопровождается изменением поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта.

4. Основные неЯрогенные влияния после воздействия на гипоталамус и продолгооатый мозг реализуются очень быстро и преимущественно в альвеолярном сурфактантном комплексе, тогда как после воздействия на блуждающие нервы подобные изменения наступает знпчитспьно позднее. Блуждающие нервы осуществляют рефлекторную регуляцию сурфактантной системы легких, обеспечивая афферентную связь между легочными рецепторами и мозговыми структурами.

5. Нарушение гидродинамического равновесия легочной ткани этиологически не связано с состоянием сурфактантной выстилки альвеол. Нейрогенноо снижение активности альвеолярного сурфактанта не является основной причиной развития отека легких, равно как и развивающийся отек не оказывает первичного инактивирутацего влияния на свойства сурфактанта, выстилающего альвеолы.

6. Поверхностно-активные свойства альвеолярного сурфактанта подвержены сезонным колебаниям, в основном, связанных с изменениями температуры окружающей срерь'.

опувдноодше' работу по теме диссертации

1, Изменение поверхностно-активных свойств легких после воздействия на блуждающие нервы //Заболевания периферической нервной системы.- Новосибирск,1988. -С.61-68 (совместно с О.Гинсар).

2, Влияние преоптической области гипоталамуса на легочный сурфактант //Экстремальные и терминальные состояния в эксперименте и клинике. - Новосибирск, 1908.- С.30-34.

3, Влияние концентрации и методов выделения поверхностно-активных веществ легких на результаты измерения поверхностного натяжения бронхоальвеолярных смывов и легочных экстрактов // Экстремальные и терминальные состояния в эксперименте и клинике. - Новосибирск, 1980,- С.39-43.

4, Поверхностная активность легочного сурфактанта при воздействии на структуры продолговатого мозга дна 1У желудочка // Физиология и патология органов дыхания.- Новосибирск,1988.-С.5-9.

5. Поверхностно-активные свойства легких при воздействии на каудальные отделы продолговатого мозга//Клинико-физиоло-гические аспекты экстремальных и терминальных состояний. —

Новосибирск, 1988. — С. 43—46 (Совместно с С. П. Лысенко-иым).

6. Роль центральных нервных структур-п-регуляции поверхностно-активных свойств лсгких//1 съезд физиологов Казахстана 22—24 ноября 1988 г.: Тез. докл. — Алма-Ата, 1988. — С. 62.

7. Сурфактаит легких при эдемогсшгых воздействиях на нервные структуры/'/Нарушение механизмов регуляции и их коррекция: Тез. докл. IV Всесоюзного съезда патофизиологов, Кишинев, 3—6 октября 1989 г. — Москва, 1989. — С. 1125. (Совместно с Л. 3. Телом).

8. Участие блуждающих нервов в регуляции поверхностно-активных свойств легочного сурфактанта//Патогенез, клиника и лечение заболеваний органов дыхания. — Новосибирск, 1989. — С. 13—16. (Совместно с И. К. Мухамедииым).

9. Влияние факторов внешней среды и возрастао-половых различий белых крыс на поверхностно-активные свойства легочного сурфактанта//'Патсгснез, клиника и лечение заболеваний органов дыхания. — Новосибирск, 1989. — С. 24—30.

10. Программы для расчетов показателей поверхностной активности легочного сурфактанта с применением микрокалькулятора «Электроника МК-61» и ЭВМ «Искра-1256//Экстре-мальные состояния и костреанимациенная патология.— Новосибирск, 1989. — С. 71—74. (Совместно с М. В. Г'уревичем).

Тематический план 1990 г ., № 266

Подписано к печати 15.03.90. Л-34И>9. Форма! (50X90'/';,;. Ротапрппrinn m-naib. Усл. псч. ;i 1,0. Уч-ии. .т. 0.98 Уем. кр-оп. 1,25. Тираж 1 СО чм. Злклл 305. Бесплатно. I l i.ui re.'ibCi lio Учнверсп ie ra др_\жОы народов

117923, ГСП-1. .Москва, ул. Орджипшшдае, 3.

Типография Издательства УДН. 117923, ГСП-1, Москва, ул. Орджоникидзе, 3