Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Сравнительная активность анилокаина и лидокаина при моделировании нарушений сердечного ритма

На правах рукописи

Петропавловская Татьяна Александровна

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ АНИЛОКАИНА И ЛИДОКАИНА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ НАРУШЕНИЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА

14.03.06 — фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 о ИЮН 2010

Старая Купавна - 2010

004605603

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Чередник Ирина Леонидовна

Научный консультант: член-кор. РАМН,

доктор медицинских наук, профессор Галенко-Ярошевский Павел Александрович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Митрохин Николай Михайлович;

доктор медицинских наук, профессор Зорькина Ангелина Владимировна

Ведущая организация: Российский государственный

медицине/ий университет (г. Москва)

Защита состоится «_»___2010 г. в_час.

на заседании диссертационного совета Д 217.004.01 при Всероссийском научном центре по безопасности биологически активных веществ (ВНЦ БАВ) по адресу: 142450, Московская область, г.Старая Купавна, ул. Кирова, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНЦ БАВ. Автореферат разослан «_»_2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук,

профессор Корольченко Л.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Известно, что местноанестезирующие средства могут использоваться в кардиологической практике для достижения антиаритмического эффекта, ключевым звеном которого традиционно считается угнетение ионной проницаемости натриевых каналов в кардиомиоцитах (В.И.Метелица, 1996; Р.Н.Фогорос, 1999).

Тем не менее, проведенный ранее скрининг дикаина, лидокаина и леокаина на модели нейрогенной фибрилляции предсердий (НФП) (Ю.Р.Шейх-Заде, И.Л.Чередник, 1998; И.Л.Чередник, 1999) обнаружил четкую корреляцию противофибрилляторного эффекта анестетиков не с кардиотропным, а с холиноблокирующим действием в виде угнетения компонентов вагусного хронотропного эффекта (И.Л.Чередник и соавт., 1997). Полученные факты послужили аргументом для предположения, что основным объектом антиаритмического влияния анестетиков являются не кардиомиоциты, а нейроны вегетативной нервной системы, опосредующие аритмогенные влияния на электрогенез миокарда (Ю.Р.Шейх-Заде и соавт., 1999).

Анилокаин [2-броманилид-З-диэтиламинопропановой кислоты гидрохлорид] является местным анестетиком амидной группы, синтезированным в Пермской государственной фармацевтической академии и рекомендованным Фармакологическим комитетом МЗ РФ к применению в медицинской практике (В.И.Панцуркин, И.В.Алексеева, 2006). По сравнению с лидокаином анилокаин обладает не только в 1,5 раза меньшей острой токсичностью, но и более выраженной местноанестезирующей активностью (Н.А.Горнова, 1997; В.И.Панцуркин, И.В.Алексеева, 2006). Глубокое и продолжительное анестезирующее действие позволяет предполагать наличие высокой антиаритмической активности анилокаина, основанной не только на его прямом кардиотропном влиянии, но и на блокировании рефлекторных механизмов

аритмогенного действия вегетативной нервной системы через подавление определенных ионных токов в нейронах. Учитывая вышеизложенное, следует признать актуальным изучение антиаритмического действия анилокаипа, а также его влияния на основные ионные токи в мембране нейронов.

Целью настоящей работы явилась оценка антиаритмического влияния и механизма действия анилокаина на экспериментальных моделях предсердных, желудочковых и смешанных аритмий, а также сопоставление его антиаритмического эффекта с лидокаином.

Для достижения указанной цели были доставлены следующие задачи:

1) проанализировать антиаритмическое влияние анилокаина при НФП;

2) сопоставить антиаритмическое действие анилокаина и лидокаина в условиях НФП;

3) проанализировать структуру хронотропного эффекта блуждающего нерва (БН) и параметров функционального состояния сердца при действии анилокаина;

4) проанализировать динамику основных ионных токов в изолированных нейронах ганглиев моллюсков при действии анилокаина;

5) получить сравнительную характеристику антиаритмического влияния анилокаина и лидокаина на моделях желудочковых и смешанных аритмий, вызванных электрической стимуляцией миокарда или введением в организм химических веществ.

Научная новизна результатов. В настоящей работе впервые:

1) проведен анализ антиаритмического действия анилокаина на экспериментальных моделях предсердных, желудочковых и смешанных аритмий;

2) осуществлена сравнительная характеристика антиаритмического влияния анилокаина и лидокаина при НФП, желудочковых и смешанных аритмиях;

3) проведен анализ изменений функциональной структуры вагусного хронотропного эффекта и физиологических свойств миокарда при воздействии анилокаина;

4) изучено влияние анилокаина на ионные каналы К+, Са2' в мембране изолированных нейронов моллюска.

Научно-практическая значимость работы. Материалы исследования обосновывают целесообразность применения анилокаина для предупреждения и купирования сердечных аритмий в клинических условиях (после соответствующего разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития). Результаты исследования внедрены в НИИ кардиологии Томского научного центра СО РАМН (г. Томск). Данные об антиаритмических свойствах анилокаина включены в программу обучения студентов на кафедрах фармакологии Кубанского и Ростовского государственных медицинских университетов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Анилокаин обладает антиаритмическим действием при предсердных, желудочковых и смешанных аритмиях.

2. Анилокаин превосходит лидокаин по выраженности и продолжительности антиаритмического влияния при НФП.

3. Нейротропный компонент является ключевым звеном антиаритмического действия анилокаина при НФП.

Апробация работы. Итоги работы обсуждались на конгрессе «Человек и лекарство. Краснодар - 2008» (г. Краснодар, 2008), общероссийской научной конференции «Актуальные вопросы науки и образования» (г. Москва, 2009), научной конференции КГМУ, сессии Центральночерноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН «Университетская наука: теория, практика, инновации» (г. Курск, 2009) и VII Всероссийской конференции с международным участием,

посвященной 160-летию со дня рождения И.П.Павлова «Механизмы функционирования висцеральных систем» (г. Санкт-Петербург, 2009). Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседании (15.12.2009 г.) Краснодарского краевого отделения Российского научного общества фармакологов.

Публикации. Материалы диссертации освещены в 8 публикациях, включая 3 статьи в журнале, входящем в перечень изданий, рекомендуемых ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 165 страницах и состоит из введения, обзора литературы, методов исследования, 3 экспериментальных глав с описанием результатов исследования, заключения, выводов, библиографии (155 источников на русском и 109 на иностранных языках) и приложений. Работа содержит 33 рисунка и 14 таблиц.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы исследования

В качестве основного материала использовали синтезированный в Пермской государственной фармацевтической академии анилокаин [2-броманилид-3-диэтиламинопропановой кислоты гидрохлорид], относящийся к группе амидных анестетиков. В качестве препарата сравнения использовали лидокаин [гидрохлорид 2,6-диметил-М,Ы-диэтиламиноацетанилида] («Asta», Швеция).

Эксперименты выполнены на 46 кошках, 204 крысах, 20 кроликах и моллюсках брюхоногого прудовика (52 изолированных нейрона).

Моделирование сердечных аритмий

НФП получали на взрослых беспородных кошках (п=26) обоего пола массой 2,5-3,5 кг. Всех животных наркотизировали внутрибрюшинно 1% смесью а-хлоралозы и нембутала (соответственно 75,0 и 15,0 мг/кг). Для

исключения гипоксии производили искусственную вентиляцию легких с помощью аппарата Вита-1 (Россия). Для поддержания постоянной температуры тела на уровне 37°С кошек обогревали рефлектором мощностью 150 Вт, автоматически включаемым через введенный в прямую кишку контактный термометр. Через бедренную вену вводили в правое предсердие биполярный платиновый зонд с межэлектродным расстоянием 1,0-1,5 мм для регистрации внутрипредсердной ЭКГ. Вторую бедренную вену катетеризировали для последующей инфузии вещества. Второй биполярный зонд вводили в правое предсердие для стимуляции миокарда от электростимулятора ЭСУ-2. На шее в области щитовидного хряща выделяли правый БН, который затем лигировали и перерезали. Периферический конец БН накалывали на биполярные игольчатые электроды с межполюсным расстоянием 2,5 мм.

Схема эксперимента включала несколько последовательных этапов.

Этап I. Производили запись исходной ЭКГ, определяя длительность сердечного цикла по интервалу Р-Р ЭКГ.

Этап II. Находили порог раздражения БН при электростимуляции от ЭСУ-2 в периодическом режиме (2 мс, 40 Гц). За порог раздражения БН принимали минимальное напряжение тока, вызывающее урежение сердечного ритма на 10-15% от исходного значения.

Этап III. Определяли вагусный хронотропный эффект, раздражая БН одиночным залпом импульсов (2 мс, 40 Гц, 3 импульса, 5-6 порогов), наносимым синхронно с зубцом Р ЭКГ. Синхронизирующий компонент вагусного хронотропного эффекта оценивали по удлинению предсердного цикла, в ходе которого наносилось раздражение. Выраженность тонического компонента определяли по максимальному приросту предсердного цикла после исчезновения синхронизирующего компонента.

Этап IV. Находили порог возбуждения правого предсердия посредством одиночного стимула (5 мс), наносимого за 50-30 мс до должного появления очередного зубца Р ЭКГ.

Этап V. Определяли эффективный рефрактерный период (ЭРП) правого предсердия с помощью одиночных стимулов (5 мс, 4 порога), наносимых после зубца Р через 100-120 мс с шагом 5 мс до появления внеочередного возбуждения миокарда.

Этап VI. Время синоатриального проведения возбуждения определяли по методике H.G.Strauss et al. (1973,1976) и D.G.Benditt et al. (1976).

Этап VII. Определяли время атриовентрикулярного проведения возбуждения по интервалу P-Q при записи ЭКГ со скоростью 250 мм/с.

Этап VIH. Получали НФП, для чего включали раздражение БН (2 мс, 40 Гц, 6 порогов) и на фоне остановки сердца наносили 2 стимула на миокард правого предсердия (5 мс, 4 порога) с интервалом 40 мс.

Через введенный в бедренную вену катетер производили инфузию вещества. Повторяли описанные выше процедуры в указанной последовательности через 5,30,60 и 120 мин.

Фибрилляцию желудочков, вызванную электрической стимуляцией сердца, получали на наркотизированных пентобарбиталом (40,0 мг/кг в/в) кошках (п=20) обоего пола массой 2,5-3,5 кг. С помощью аппарата Лада-МТ (Россия) производили искусственную вентиляцию легких кислородно-воздушной смесью в соотношении 1:1 из расчета 130-150 мл/мин/кг. Температуру тела животных поддерживали на уровне 37° С путем внешнего подогрева. Для контроля газового состава крови использовали газоанализатор Corning-165 (Великобритания). Напряжение Оя в артериальной крови поддерживали на уровне выше 90 мм рт. ст., a pH - в пределах 7,35-7,45. Левую бедренную вену катетеризировали для последующего введения вещества, правую бедренную артерию - для

регистрации артериального давления электроманометром фирмы «Elema» (Швеция). Всем животным производили перикардотомию. Биполярные электроды с межэлектродным расстоянием 5 мм имплантировали в миокард правого желудочка, раздражение которого осуществляли с помощью электростимулятора HSE Stimulator II (Германия). Порог фибрилляции желудочков определяли нарастающим по амплитуде сканированием уязвимого периода серией прямоугольных импульсов (20 импульсов в пачке, длительность - 4 мс, частота - 50 Гц). Дефибрилляцию желудочков производили с помощью одиночного разряда электрического тока (1,5 кВ), подаваемого на миокард от аппарата ДИ-03 (Россия).

Хлоридкальциевую фибрилляцию желудочков моделировали на нелинейных крысах (п=124) обоего пола массой 180-200 г, которых предварительно наркотизировали этаминал-натрием (50,0 мг/кг в/в). Для получения аритмии в хвостовую вену животных вводили кальция хлорид в дозе 250,0 мг/кг в виде. 10% раствора. Исследуемое вещество вводили внутривенно за 2 мин до инфузии кальция хлорида. За критерий антиаритмического эффекта вещества принимали процентное уменьшение случаев летальной фибрилляции желудочков.

Акоиитиповую модель аритмии получали на нелинейных крысах (п=80) обоего пола массой 180-200 г, которых предварительно наркотизировали этаминал-натрием (50,0 мг/кг в/в). Аритмию вызывали введением в хвостовую вену крыс аконитина в дозе 30,0 мкг/кг. Исследуемое вещество вводили внутривенно через 1-2 мин после индуцированной аконитином аритмии сердца. Антиаритмическое влияние оценивали по способности купировать предсердно-желудочковые нарушения ритма.

Хлоридбариевую аритмию получали на бодрствующих кроликах (п-20) обоего пола массой 2,0-3,0 кг. Животным в ушную вену вводили бария хлорид в дозе 4,0 мг/кг в виде 2% раствора. Для дальнейших

исследований отбирали кроликов, у которых в течение каждой минуты возникало не менее одной экстрасистолы. Основное исследование проводили через 7 дней, вызывая многофокальную аритмию введением в ушную вену экспериментальных животных бария хлорида в дозе 4,0 мг/кг. Исследуемое вещество вводили внутривенно через 2 мин после инфузии бария хлорида. Антиаритмическое действие оценивали по способности уменьшать или полностью устранять аритмию в течение 15 мип.

Исследование трансмембранных ионных токов

Исследование выполнялось в институте фармакологии им. академика А.В.Вальдмана (директор - академик РАМН Ю.Д.Игнатов) при Санкт-Петербургском государственном медицинском университете им. академика И.П.Павлова. Опыты проводили на изолированных нейронах (п=52) брюхоногого моллюска прудовика (Ьутпаеа мембранные

свойства которых не имеют принципиальных отличий от таковых у теплокровных животных (П.Г.Костюк, О.А.Крышталь, 1981). Для выделения нейронов использовали способ М.А.Костенко (1972). Для измерения трансмембранных ионных токов применяли метод внутриклеточной перфузии изолированных нейронов и фиксации мембранного потенциала (А.И.Вислобоков и соавт., 2010).

Результаты всех исследований обрабатывали с помощью компьютерной программы 81а^5Йса-6 методами вариационной статистики (Г.Ф.Лакин, 1980; С.Гланц, 1998). При статистической обработке полученных данных рассчитывали среднюю арифметическую (М), стандартную ошибку средней арифметической (+т) и показатель достоверности отличий (р), который определяли методом прямых и непрямых разностей. Различия считали достоверными при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Антиаритмическое действие апилоканна при НФП

Анилокаин (5,0 мг/кг) (п=10) сразу после введения резко снижал длительность НФП до 5% от исходного уровня (р<0,05). На этом этапе контроля в 5-ти опытах продолжительность пароксизма НФП достигала нулевого уровня (рис.). Антиаритмический эффект анилокаина оказался достаточно пролонгированным и сохранялся даже через 1 час после инфузии анестетика (табл. 1).

1 12.

JJJJvlX-4/fl—l^Yyi——^Uj^-yv^^-i—Ы-J-

- У •""■■' ' ■ ■■■■■■■

Рис. Антиаритмический эффект анилокаина. 1 - возникновение пароксизма НФП до введения анилокаина, 2 - спонтанное прекращение аритмии через 180 с, 3 - отсутствие фибрилляции через 5 мин после введения анилокаина. На каждом фрагменте сверху вниз показаны: внутрипредсердная ЭКГ, отметка раздражения предсердия (отклонение пера вверх) и/или БН (отклонение пера вниз). Калибровка: 0,5 мВ; 1 с.

Сразу после поступления вещества в кровь наблюдалось существенное снижение автоматии, возбудимости и проводимости сердечной мышцы. Спустя 30 мин после инфузии кардиотропное действие анилокаина носило менее отчетливый характер, а через 1 час почти все параметры физиологических свойств миокарда восстанавливались.

Наряду с этим, анилокаин обладал выраженной и стойкой ваголитической активностью в виде повышения порога возбуждения БН и угнетения хронотропного влияния этого нерва. Так, через 5 мин после

введения вещества значения синхронизирующего и тонического компонентов хронотропного эффекта БН составляли соответственно 15% (р<0,05) и 13% (р<0,05) от исходного уровня. Через 30 мин после инфузии компоненты вагусного хронотропного эффекта оставались сниженными более чем в 2 раза от исходного значения. Ваголитическое влияние анилокаина сохранялось даже через 1 час, хотя носило уже менее выраженный характер.

Таблица 1

Влияние анилокаина (5,0 мг/кг) на физиологические свойства предсердий, хронотропный эффект БН и длительность НФП у кошек (п=10), (М±ш)

Изучаемые показатели Исходные значения (100%) Динамика показателей во времени (мин) после введения вещества

5 30 60 120

Интервал Р-Р ЭКГ, мс 350+5 433±13 (123)* 367+12 (105)* 357+7 (102) 351+5 (100)

Порог раздражения миокарда, мВ 430+30 620±50 (144)* 510±38 (119)* 460±20 (107) 460+30 (107)

ЭРП миокарда, мс 133±5 156+5 (117)* 146±7 (110)* 139+5 (105)* 134±5 (101)

Время синоатриального проведения возбуждения, мс 23±1 30±3 (130)* 26±1 (108)* 25±1 (104) 23±1 (100)

Интервал Р-С> ЭКГ, мс 75±2 82±2 (109)* 77±2 (103)* 78+3 (104) 75±2 (100)

Порог раздражения БН, мВ 380+40 540+46 (142)* 430+60 (113)* 370+39 (97) 380±40 (100)

СК хронотропного эффекта БН, мс 244+22 37+15 (15)* 108±14 (44)* 213+17 (87)* 241+21 (99)

ТК хронотропного эффекта БН, мс 84+7 11+4 (13)* 37+4 (44)* 70+4 (83)* 79+7 (94)

Длительность НФП, с 164+16 8±6 (5)* 68±7 (41)* 141±11 (86)* 162±16 (99)

Примечания: 1) БН - блуждающий нерв, НФП - нейрогенная фибрилляция предсердий, СК - синхронизирующий компонент, ТК - тонический компонент, ЭРП - эффективный рефрактерный период; 2) в скобках -значения в процентах относительно исходного уровня; 3) * - р<0,05 по сравнению с исходными значениями.

Выраженное противофибрилляторное действие анестетика сразу после поступления в кровь может являться результатом существенного изменения свойств миокарда и его регуляции вегетативной нервной системой. Механизм антиаритмического эффекта на этом этапе может быть обусловлен снижением возбудимости предсердий в виде резкого увеличения порога возбуждения и удлинения ЭРП миокарда. С другой стороны, несомненным аспектом противофибрилляторного влияния анилокаина является его нейротропное действие. Угнетение НФП четко совпадало по времени с холиноблокирующим эффектом этого вещества (более 1 часа), тогда как изменение основных параметров кардиотропного влияния к этому времени носило уже недостоверный характер. На основании полученных данных можно сделать заключение, что именно холиноблокирующее действие, устраняющее или снижающее холинергическое укорочение ЭРП, является ключевым звеном антиаритмического эффекта анилокаина в условиях фибрилляции предсердий.

Сравнительная оценка антиаритмического влияния анилокаина и

лидокаина в условиях НФП Сравнительная характеристика антиаритмического действия анилокаина и лидокаина представлена в таблице 2.

Оба анестетика в дозе 3,5 мг/кг проявляли противофибрилляторное действие, оказавшееся более продолжительным у анилокаина. На первом этапе контроля (через 5 мин) анилокаин обладал явным преимуществом перед лидокаином в способности снижать продолжительность пароксизма фибрилляции предсердий.

При сопоставлении фактов обнаружено, что антифибрилляторный эффект анестетиков был тесно связан не с кардиотропным, а именно с холинолитическим действием, оказавшимся тоже более значимым у

анилокаина.

Таблица 2

Сравнительная характеристика антиаритмического, кардиотропного и нейротропного влияния анилокаина (п=8) и лидокаина (п=10) в дозе 3,5 мг/кг, (М±т)

Изучаемые Показатели Анестетик Динамика показателей во времени (мин) после введения вещества

5 30 60 120

Интервал Р-Р ЭКГ, % Анилокаин Лидокаин 129±10* 112+5* 111+4* 105+5* 102+1 102+4 101+1 102±7

Порог раздражения миокарда, % Анилокаин Лидокаин 155+22* 176±16* 105+13 115+15* 102±12 110+10 110±15 105+10

ЭРП миокарда, % Анилокаин Лидокаин 125±11* 116+7* 103+4 107+5* 101+4 106+6* 100+5 103+7

Время синоатриального проведения возбуждения, % Анилокаин Лидокаин 12515* 117±4* 1Ю±5* 112±4* 10514 113±9* Ю0±2 109±9

Интервал Р-С> ЭКГ, % Анилокаин Лидокаин И2+3* 111±4* 107±1* 109±4* 101+3 102±3 101+3 10113

Порог раздражения БН, % Анилокаин Лидокаин 152+12* 117+3*" 103+10 110±3 99+9 114+3 100110 10717

СК хронотропного эффекта БН, % Анилокаин Лидокаин 15+2* 59+11** 62±11* 76±14 85±11* 83±16 99110 80118

ТК хронотропного эффекта БН, % Анилокаин Лидокаин 14+2* 6119** 76±17* 82+14 80±12* 83+17 100118 90122

Длительность НФП, % Анилокаин Лидокаин 3±1* 2314** 65±16* 62±15 85+25* 74±13 9717 93131

Примечания: 1) БН - блуждающий нерв, НФП - нейрогенная фибрилляция предсердий, СК - синхронизирующий компонент, ТК - тонический компонент, ЭРП - эффективный рефрактерный период; 2)* - р<0,05 по сравнению с исходными данными (100%); 3) * - р<0,05 по сравнению с анилокаином.

Ваголитический эффект анилокаина, коррелировавший по времени с антиаритмическим, носил более пролонгированный характер. Именно это обстоятельство отличает анилокаин от лидокаина, ваголитический эффект которого оказался кратковременным, что и приводило к быстрому восстановлению длительности пароксизма аритмии.

Влияние анилокаина и лидокаина на динамику трансмембранных ионных токов в изолированных нейронах прудовика

Исходные средние значения кальциевых, натриевых и калиевых токов составляли соответственно около 15, 15 и 40 нА.

Изучали влияние анилокаина на быстрые натриевые (п=12), медленные калиевые (п=6) и быстрые кальциевые токи (п=10) при внеклеточном действии на нейроны моллюска (табл. 3). Анилокаин в диапазоне концентраций 0,1-1000 мкМ обладал выраженным отрицательным мембранотропным действием, которое носило дозозависимый и неселективный характер.

Обратимость эффектов угнетения натриевых, кальциевых и калиевых ионных токов через 7-8 мин отмывания препарата достигала соответственно 95,4+3,69%, 90,5±5,58% и 90,2+14,0% от исходного значения.

Таблица 3

Влияние анилокаина на трансмембранные ионные токи в нейроне брюхоногого моллюска {Ьутпаеа вСа^аКз)

Ионные Статисти- Амплитуда ионных токов (%) ЕС5О, ЕС юо.

токи ческие при внеклеточной концентрации мкМ мкМ

(п) показатели анилокаина в мкМ

од 1 10 100 1000

Са++ М 93,1* 90,4* 88,7* 74,58* 47,8* 864,3 1974,5

(10) ±т 2,42 2,35 3,26 3,85 3,41 89,1 167,6

М 89,98* 88,8* 83,67* 63,63* 43,2* 685,9 1657,7

(12) ±т 4,55 2,3 3,27 6,61 4,97 22,3 120,9

Г М 105,0 106,0 103,19 94,0* 51,62* 1012,4 1953,9

(6) ±т 4,8 4,2 5,7 2,9 7,3 121,2 141,7

Примечания: п - количество наблюдений; * - р<0,05 по сравнению с исходным значением, равным 100%.

Для сопоставления результатов во второй серии исследовали влияние лидокаина на быстрые натриевые (п=9), медленные калиевые (п=6) и быстрые кальциевые токи (п=9) в аналогичной концентрации (табл. 4). Обратимость эффектов угнетения натриевых, кальциевых и калиевых

ионных токов через 2-3 мин отмывания достигала соответственно 100±0%, 96,6+5,6% и 99,6±3,3% от исходного значения.

Сравнительный анализ результатов выявил аналогичную динамику мембранотропного действия анилокаина и лидокаина, что можно объяснить сходством молекулярной структуры исследованных анестетиков, В то же время обнаружено некоторое преимущество анилокаина, на 10-15% сильнее снижающего амплитуду ионных токов.

Таблица 4

Влияние лидокаина на трансмембранные ионные токи в нейроне брюхоногого моллюска (Ьутпаеа Ш^аИя)

Ионные Статисти- Амплитуда ионных токов (%) ЕС50, ЕС юо,

токи ческие при внеклеточной концентрации мкМ мкМ

(П) показатели лидокаина в мкМ

0,1 1 10 100 1000

Са++ М 96,4 101,8 97,9 93,2* 61,3* 1280,6 2598,8

(9) +т 3,77 5,0 8,3 5,68 7,49 76,1 156,6

М 89,0* 89,8* 91,1* 80,7* 42,9* 832,2 1894,8

(9) ±т 5,88 3,98 3,05 4,21 4,28 20,9 126,8

К+ М 101,4 102,0 100,9 97,9* 58,7* 1029,5 2039,3

(6) +т 4,3 4,4 5,4 2,8 7,1 119,2 134,6

Примечания: п - количество наблюдений; * - р<0,05 по сравнению с исходным значением, равным 100%.

Возможно, что усиление мембранотропной активности анилокаина связано с удлинением «хвоста» его молекулы и введением брома в бензольное кольцо. Более продолжительное восстановление амплитуды ионных токов после отмывания анилокаина исходным раствором по сравнению с лидокаином указывает на более сильную прочность связывания анилокаина с молекулярными структурами мембран.

Исследование антиаритмического влияния анилокаина и лидокаина на моделях желудочковых и смешанных аритмий На модели фибрилляции желудочков, вызванной электрической

стимуляцией сердца болюсное введение в кровь кошек (п=5) анилокаина (5,0 мг/кг) только в одном случае незначительно увеличивало минимальную силу тока, необходимую для развития аритмии.

Во второй серии опытов после введения животным (п=10) анилокаина в дозе 5,0 мг/кг с последующей поддерживающей инфузией (0,56 мг/кг/мин) порог электрической фибрилляции резко увеличивался, достигая 97,0±3,0 мА при исходном значении для интактного миокарда 1,8±0,3 мА (р<0,05).

На акопитиновой модели аритмии анилокаин в дозе 5,0 мг/кг (п=10) не устранял летальные нарушения ритма. Антиаритмические свойства анилокаин начинал проявлять в дозе 10,0 мг/кг (п=10), когда аритмия была купирована только у 2-х крыс из всей группы. В дозе 15,0 мг/кг (п=10) анилокаин упорядочивал ритм сердечных сокращений у 40% животных в группе (р<0,05), а после инфузии в дозе 20,0 мг/кг (п=10) нарушения ритма были купированы у 80% крыс (р<0,05).

На хлоридкальциевой модели аритмии предварительное введение анилокаина в дозах 2,5 (п=10), 5,0 (п=10) и 7,5 (п=10) мг/кг не предотвращало гибели животных в связи с летальными нарушениями сердечного ритма. Антиаритмическое действие анилокаин начал проявлять в дозе 10,0 мг/кг, под влиянием которой устойчивость миокарда к токсическому действию кальция хлорида выражалась преходящими нарушениями сердечного ритма. В этой группе (п=10) анилокаин предотвращал гибель 60% (р<0,05). При предварительном введении анестетика в дозе 15,0 мг/кг летальные нарушения сердечного ритма развивались только у 20% (р<0,05) животных в этой группе (п=10). При увеличении дозы анилокаина до 20,0 мг/кг (п=10) случаев летальной аритмии сердца зарегистрировано не было.

На хлоридбариевой модели аритмии через 1-2 мин после поступления в кровь бодрствующих кроликов анилокаина в дозе 2,5 мг/кг (п=5) в 4

экспериментах наблюдалось восстановление синусового ритма (р<0,05), который сохранялся в течение всего периода регистрации ЭКГ (15 мин). У одного кролика восстановление синусового ритма носило кратковременный характер (3 мин). После инфузии анестетика в дозе 5,0 мг/кг (п=5) у всех животных восстанавливался синусовый ритм (р<0,05). Только у одного кролика на 8-й и 15-й мин исследования были зарегистрированы единичные экстрасистолы. При увеличении дозы анилокаина до 7,5 мг/кг (п=5) в 100% экспериментов в течение 1 мин хлоридбариевая аритмия была полностью купирована. При этом восстановление синусового ритма носило стойкий характер, сохраняясь в течение 15-ти минутной регистрации ЭКГ.

На основании существующей информации (С.Г.Моисеев и соавт., 1969; Г.Н.Можаева и соавт., 1976; А.К.Гренадер, 1987; Н.Сперелакис, 1990; Н.В.Каверина и соавт., 2005) о механизмах аритмогенного влияния электрического раздражения миокарда и кардиотоксического действия использованных нами химических агентов можно предполагать, что антиаритмическое влияние анилокаина является результатом снижения натриевой проводимости и процессов реактивации натриевых каналов в мембране кардиомиоцитов.

Для сравнительной оценки антиаритмического действия анилокаина на моделях желудочковых и смешанных аритмий сердца экспериментальным животным вводили лидокаин в тех же дозах по аналогичной схеме.

При фибрилляции желудочков, вызываемой электрической стимуляцией миокарда у наркотизированных кошек (п=10), способность анилокаина увеличивать порог фибрилляции миокарда практически не отличалась от таковой у лидокаина.

На моделях сердечных аритмий, вызываемых внутривенным введением наркотизированным крысам кальция хлорида (п=60) и аконитина (п=40)

антиаритмическое влияние лидокаина также оказалось сопоставимым с анилокаином.

В условиях хлоридбариевой аритмии у бодрствующих кроликов (п=5) лидокаин в дозе 2,5 мг/кг значительно уступал по эффективности анилокаину, восстанавливая синусовый ритм только в 2-х опытах. Кроме того, после инфузии лидокаина наблюдалось сильное возбуждение животных, сопровождаемое повышенной двигательной активностью, экзофтальмом и клоническими судорогами.

Таким образом, полученные нами факты подтверждают антиаритмическое действие анилокаина, основанное как на его прямом кардиотропном влиянии, так и на блокировании рефлекторных механизмов аритмогенного влияния вегетативной нервной системы через подавление трансмембранных ионных токов в нейронах. Не исключено, что нейротропное звено вносит существенный вклад при подавлении не только предсердных, но и желудочковых аритмий. Поскольку парасимпатическая иннервация желудочков носит очень ограниченный характер (В.Н.Швалев и соавт., 1992), то основным объектом влияния анестетика на желудочковые аритмии могут служить нейроны симпатической нервной системы.

ВЫВОДЫ

1. При нейрогенной фибрилляции предсердий у наркотизированных кошек анилокаин обладает антиаритмическим действием, максимально выраженным сразу после внутривенного введения и постепенно убывающим в течение часа. Анилокаин имеет преимущество перед лидокаином в выраженности антиаритмического эффекта.

2. В условиях нейрогенной фибрилляции предсердий антиаритмическое действие анилокаина коррелирует по времени с его ваголитическим влиянием, проявляющимся в виде угнетения синхронизирующего и

тонического компонентов хронотропного эффекта блуждающего нерва. Одновременно анилокаин снижает автоматию, возбудимость и проводимость сердечной мышцы, однако отмеченные свойства миокарда восстанавливаются до окончания антиаритмического действия препарата.

3. В опытах на изолированных нейронах брюхоногого моллюска {Ьутпаеа stagnalis) анилокаин обладает выраженным мембранотропным действием, проявляющимся в дозозависимом и неселективном угнетении ионных токов натрия, кальция и калия через потенциалоуправляемые каналы, Анилокаин в выраженности снижения амплитуды трансмембранных ионных токов превосходит лидокаин.

4. На модели фибрилляции желудочков, вызванной электрической стимуляцией миокарда у наркотизированных кошек, анилокаин при внутривенном введении (5 мг/кг) и последующей поддерживающей инфузии (0,56 мг/кг/мин) увеличивает (в 54,0 раза) порог электрической фибрилляции сердца по сравнению с исходными данными. По способности увеличивать порог фибрилляции миокарда желудочков анилокаин практически сопоставим с лидокаином.

5. При желудочковых и смешанных аритмиях сердца, вызванных внутривенным введением аконитина и кальция хлорида наркотизированным крысам, анилокаин оказывает антиаритмическое действие, близкое к таковому лидокаина.

6. В условиях хлоридбариевой аритмии у бодрствующих кроликов анилокаин при внутривенном введении проявляет выраженное антиаритмическое действие, несколько превосходящее в этом отношении лидокаин.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анилокаин рекомендуется использовать (после соответствующего разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития) для профилактики и купирования сердечных

аритмий в клинических условиях.

2. Для анализа антиаритмического действия химических веществ рекомендуется широко использовать модель нейрогенной фибрилляции предсердий.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Чередник, И.Л. Сравнительная антиаритмическая эффективность анилокаина и лидокаина при нейрогенной фибрилляции предсердий / И.Л.Чередник., Ю.Р.Шейх-Заде, Т.А.Петропавловская, С.К.Богус // Тез. докл. конгр. «Человек и лекарство. - Краснодар, 2008. - С. 100-101.

2. Лисицына, Н.П. Сравнение эффектов анилокаина и лидокаина на ионные каналы изолированных нейронов моллюска / Н.П.Лисицына, Т.А.Петропавловская, И.Л.Чередник, Ю.Д.Игнатов, В.И.Панцуркин, А.И.Вислобоков, К.Н.Мельников, В.А.Борисова // Психофармакология и биолог, наркология. - 2008. - Т. 8, №3-4. - С. 2426-2433.

3. Петропавловская, Т. А. Сравнительная характеристика антиаритмического влияния анилокаина и производного индола 8ВТ-818 при нейрогенной фибрилляции предсердий / Т.А.Петропавловская, О.А.Таран, И.Л.Чередник, Ю.Р.Шейх-Заде // Университетская наука: теория, практика, инновации: сб. тр. 74-й науч. конф. КГМУ, сессии Центрально-Черноземного науч. центра РАМН и отделения РАЕН. -Курск, 2009.-Т. 1.-С. 67-70.

4. ^Петропавловская, Т.А. Роль нейрогенного звена в механизме антиаритмического влияния анилокаина / Т.А.Петропавловская, И.Л.Чередник, Ю.Р.Шейх-Заде, С.К.Богус, О.А.Дольская // Кубанский научный медицинский вестник. - 2009. - №1 (106). - С. 83-87.

5. Богус, С.К. Антиаритмическая эффективность анилокаина при моделировании желудочковых нарушений сердечного ритма: Актуальные вопросы науки и образования: тез. докл. / С.К.Богус,

Т.А.Петропавловская, В.Н.Столярук, ИЛ.Чередник // Успехи современ. естествознания. - 2009. - №7. - С. 47.

6. Таран, O.A. Сравнительная оценка антиаритмической эффективности анилокаина и производного индола SBT-151 при фибрилляции желудочков, вызванной сверхчастой стимуляцией миокарда / О.А.Таран, Т.А.Петропавловская, В.Н.Столярук, Ю.Р.Шейх-Заде, И.Л.Чередник // Тез. докл. VII Всерос. конф. с междунар. участием, посвящ. 160-летию со дня рождения И.П.Павлова «Механизмы функционирования висцеральных систем». - СПб., 2009. - С. 415-416.

7. "'Петропавловская, Т.А. Антиаритмическая эффективность анилокаина и производного индола SBT-151 при экспериментальной фибрилляции желудочков / Т.А.Петропавловская, О.А.Таран, И.Л.Чередник, П.А.Галенко-Ярошевский, Ю.Р.Шейх-Заде, С.К.Богус // Кубанский научный медицинский вестник. - 2009. - №8 (113). - С. 57-59.

8. ""Петропавловская, Т.А. Сравнительная характеристика антиаритмического влияния анилокаина и лидокаина при нейрогенной фибрилляции предсердий / Т.АЛетропавловская, И.Л.Чередник, Ю.Р.Шейх-Заде, С.К.Богус, П.А.Галенко-Ярошевский // Кубанский научный медицинский вестник. - 2009. - №8 (113). - С. 59-62.

* - опубликовано в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендуемых Высшей аттестационной комиссией РФ для опубликования материалов докторских и кандидатских диссертаций.

Список сокращений

БН - блуждающий нерв

НФП - нейрогенная фибрилляция предсердий

CK - синхронизирующий компонент

ТК - тонический компонент

ЭКГ - электрокардиограмма

ЭРП - эффективный рефрактерный период

Сдано в производство 10.05.2010 Подписано в печать 11.05.2010 Формат 60X90/16 Тираж 120 экз.

Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма 350015, г. Краснодар, ул. Буденного, 161

Актуальность исследования. Одним из важнейших аспектов современной фармакологии является поиск новых антиаритмических средств, обладающих высокой терапевтической эффективностью на фоне минимальных побочных реакций.

Известно, что местноанестезирующие средства могут использоваться в кардиологической практике для достижения антиаритмического эффекта, ключевым звеном которого традиционно считается угнетение ионной проницаемости натриевых каналов в кардиомиоцитах (В.И.Метелица, 1996; Р.Н.Фогорос, 1999).

Тем не менее, проведенный ранее скрининг дикаина, лидокаина и леокаина на модели нейрогенной фибрилляции предсердий (НФП) (Ю.Р.Шейх-Заде, И.Л.Чередник, 1998; И.Л.Чередник, 1999) обнаружил четкую корреляцию противофибрилляторного эффекта анестетиков не с кардиотропным, а с холиноблокирующим действием, заключающимся в угнетении тонического и синхронизирующего компонентов вагусного хронотропного эффекта (Н.Б.Леонидов и соавт., 1997; И.Л.Чередник и соавт., 1997). Полученные факты послужили аргументом для предположения, что основным объектом антиаритмического влияния анестетиков являются не кардиомиоциты, а нейроны вегетативной нервной системы, опосредующие аритмогенные влияния на электрогенез миокарда (Ю.Р.Шейх-Заде и соавт., 1999).

Анилокаин [2-броманилид-З-диэтиламинопропановой кислоты гидрохлорид] является современным местным анестетиком амидной группы, синтезированным в Пермской государственной фармацевтической академии и рекомендованным Фармакологическим комитетом МЗ РФ к применению в медицинской практике (В.И.Панцуркин, И.В.Алексеева, 2006). По сравнению с лидокаином анилокаин обладает не только в 1,5 раза меньшей острой токсичностью, но и более выраженной местноанестезирующей активностью (Н.А.Горнова, 1997; В.И.Панцуркин, И.В.Алексеева, 2006). Глубокое и продолжительное анестезирующее действие позволяет предполагать наличие высокой антиаритмической активности анилокаина, основанной не только на его прямом кардиотропном действии, но и на блокировании рефлекторных механизмов аритмогенного действия вегетативной нервной системы через подавление определенных ионных токов в нейронах.

Учитывая вышеизложенное, следует признать актуальным изучение антиаритмического действия анилокаина, а также его влияния на основные ионные токи в мембране нейронов.

Целью настоящей работы явилась оценка антиаритмического влияния и механизма действия анилокаина на экспериментальных моделях предсердных, желудочковых и смешанных аритмий, а также сопоставление его антиаритмического эффекта с лидокаином.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1) проанализировать антиаритмическое влияние анилокаина при НФП;

2) сопоставить антиаритмическое действие анилокаина и лидокаина в условиях НФП;

3) проанализировать структуру хронотропного эффекта блуждающего нерва (БН) и параметров функционального состояния сердца при действии анилокаина;

4) проанализировать динамику основных ионных токов в изолированных нейронах ганглиев моллюсков при действии анилокаина;

5) получить сравнительную характеристику антиаритмического влияния анилокаина и лидокаина на моделях желудочковых и смешанных аритмий, вызванных электрической стимуляцией миокарда или введением в организм химических веществ.

Научная новизна результатов. В настоящей работе впервые:

1) проведен анализ антиаритмического действия анилокаина на экспериментальных моделях предсердных, желудочковых и смешанных аритмий;

2) осуществлена сравнительная характеристика антиаритмического влияния анилокаина и лидокаина при НФП, желудочковых и смешанных аритмиях;

3) проведен анализ изменений функциональной структуры вагусного хронотропного эффекта и физиологических свойств миокарда при воздействии анилокаина;

4) изучено влияние анилокаина на ионные каналы Na+, К+, Са2+ в мембране изолированных нейронов моллюска.

Научно-практическая значимость работы. Материалы исследования обосновывают целесообразность применения анилокаина для предупреждения и купирования сердечных аритмий в клинических условиях (после соответствующего разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития). Результаты исследования внедрены в НИИ кардиологии Томского научного центра СО РАМН (г. Томск). Данные об антиаритмических свойствах анилокаина включены в программу обучения студентов на кафедрах фармакологии Кубанского и Ростовского государственных медицинских университетов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Анилокаин обладает антиаритмическим действием при предсердных, желудочковых и смешанных аритмиях.

2. Анилокаин превосходит лидокаин по выраженности и продолжительности антиаритмического влияния при НФП.

3. Нейротропный компонент является ключевым звеном антиаритмического действия анилокаина при НФП.

Апробация работы. Итоги работы обсуждались на конгрессе «Человек и лекарство. Краснодар - 2008» (г. Краснодар, 2008), общероссийской научной конференции «Актуальные вопросы науки и образования» (г. Москва, 2009), научной конференции КГМУ, сессии ЦентральноЧерноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН «Университетская наука: теория, практика, инновации» (г. Курск, 2009) и VII Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 160-летию со дня рождения И.П.Павлова «Механизмы функционирования висцеральных систем» (г. Санкт-Петербург, 2009). Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседании (15.12.2009 г.) Краснодарского краевого отделения Российского научного общества фармакологов.

Завершая вводную часть диссертации, хочу выразить искреннюю благодарность научному руководителю - доктору медицинских наук профессору Чередник Ирине Леонидовне и научному консультанту - членкор. РАМН доктору медицинских наук профессору Галенко-Ярошевскому Павлу Александровичу за предоставленную тему исследования и создание всех условий для его выполнения.

ВЫВОДЫ

1. При нейрогенной фибрилляции предсердий у наркотизированных кошек анилокаин обладает антиаритмическим действием, максимально выраженным сразу после внутривенного введения и постепенно убывающим в течение часа. Анилокаин имеет преимущество перед лидокаином в выраженности антиаритмического эффекта.

2. В условиях нейрогенной фибрилляции предсердий антиаритмическое действие анилокаина коррелирует по времени с его ваголитическим влиянием, проявляющимся в виде угнетения синхронизирующего и тонического компонентов хронотропного эффекта блуждающего нерва. Одновременно анилокаин снижает автоматию, возбудимость и проводимость сердечной мышцы, однако отмеченные свойства миокарда восстанавливаются до окончания антиаритмического действия препарата.

3. В опытах на изолированных нейронах брюхоногого моллюска {Lymnaea stagnalis) анилокаин обладает выраженным мембранотропным действием, проявляющимся в дозозависимом и неселективном угнетении ионных токов натрия, кальция и калия через потенциалоуправляемые каналы. Анилокаин в выраженности снижения амплитуды трансмембранных ионных токов превосходит лидокаин.

4. На модели фибрилляции желудочков, вызванной электрической стимуляцией миокарда у наркотизированных кошек, анилокаин при внутривенном введении (5 мг/кг) и последующей поддерживающей инфузии (0,56 мг/кг/мин) увеличивает (в 54,0 раза) порог электрической фибрилляции сердца по сравнению с исходными данными. По способности увеличивать порог фибрилляции миокарда желудочков анилокаин практически сопоставим с лидокаином.

5. При желудочковых и смешанных аритмиях сердца, вызванных внутривенным введением аконитина и кальция хлорида наркотизированным крысам, анилокаин оказывает антиаритмическое действие, близкое к таковому лидокаина.

6. В условиях хлоридбариевой аритмии у бодрствующих кроликов анилокаин при внутривенном введении проявляет выраженное антиаритмическое действие, несколько превосходящее в этом отношении лидокаин.

ГЛАВА 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целенаправленный поиск эффективных антиаритмических средств с минимальными побочными реакциями является важным направлением экспериментальной и клинической фармакологии. Прогрессирующее распространение сердечных аритмий привлекает пристальное внимание специалистов к этой проблеме, требующей новых методических подходов для расширения и систематизации информации о механизме действия антиаритмических веществ.

Для купирования и профилактики нарушений сердечного ритма в кардиологической практике успешно используются средства с местноанестезирутощей активностью (Г.А.Глезер и соавт., 1974; В.М.Самвелян и соавт., 1978; Э.И.Генденштейн и соавт., 1982; АП.Галенко-Ярошевский и соавт., 2000; Д.С.Блинов, В.П.Балашов, 2004; О.В.Артемьева и соавт., 2007; П.А.Галенко-Ярошевский, 2007; М.Д.Машковский, 2010). В соответствии с классификацией Vaughan-Williams Е.М. (1975-1992) местные анестетики объединяются в I класс антиаритмических средств, фундаментальным свойством которых является блокада быстрых Na+-каналов клеточной мембраны. С учетом электрофизиологических особенностей мембраностабилизирующего действия местные анестетики включены в IB подкласс, представители которого относительно слабо воздействуют на фазу 0 потенциала действия (М.С.Кушаковский, 1999).

Согласно традиционным представлениям, ключевым звеном антиаритмического влияния местных анестетиков считается блокирование ионной проницаемости натриевых каналов клеточной мембраны кардиомиоцитов, приводящее к уменьшению автоматии в эктопических очагах возбуждения (В.И.Метелица, 1996; М.С.Кушаковский, 1999).

Несмотря на сложившуюся точку зрения, значимость кардиотропного звена антиаритмического действия местных анестетиков может оказаться несколько преувеличенной. Такой вывод был получен на основании предшествующего нашей работе скрининга нескольких местных анестетиков (Н.Б.Леонидов и соавт., 1997; И.Л.Чередник и соавт., 1997) на модели управляемой НФП (Ю.Р.Шейх-Заде, И.Л.Чередник, 1998; И.Л.Чередник, 1999).

Экспериментальная модель НФП, в основе которой лежит суммация аритмогенных эффектов БН и экстрасистолы, является наиболее близким аналогом естественных тахиаритмий сердца. Ключевым моментом получения НФП является выраженное вагусное воздействие на миокард, приводящее к остановке сердца и сближению процессов деполяризации и реполяризации в миоцитах до 40-20 мс. Вторым условием является нанесение на миокард пары электрических импульсов, первый из которых служит для запуска одиночного мышечного сокращения, а второй - для получения ранней экстрасистолы, провоцирующей развитие пароксизма тахиаритмии. НФП носит полностью управляемый характер и служит убедительным доказательством новой гипотезы происхождения предсердных тахиаритмий (Ю.Р.Шейх-Заде и соавт., 20021%>б; Yu.R.Sheikh-Zade, I.L.Cherednik, 1998). Согласно этому подходу, механизм предсердных тахиаритмий заключается в критической суммации аритмогенных влияний на миокард, проявляющейся в чрезмерном сближении во времени деполяризующих и реполяризующих ионных токов. В соответствии с изложенной точкой зрения, к аритмогенным факторам относятся все воздействия, способные приводить к укорочению потенциала действия и ЭРП в связи с угнетением входящих и ускорением начала выходящих ионных токов, либо к удлинению потенциала действия и соответственно ЭРП в миоцитах в связи с пролонгированием входящих ионных токов и задержкой начала выходящих токов.

Проведенное ранее экспериментальное тестирование на модели НФП выявило четкую корреляцию по силе и времени противофибрилляторного эффекта дикаина, леокаина и лидокаина с их нейротропным влиянием, выражавшемся в угнетении хронотропного эффекта БН. Обнаруженные факты послужили веским аргументом в пользу предположения, согласно которому основным объектом антиаритмического влияния анестетиков являются прежде всего нейроны вегетативной нервной системы, опосредующие аритмогенные влияния на электрогенез миокарда (Ю.Р.Шейх-Заде и соавт., 1999; И.Л.Чередник, 2003).

В связи с вышесказанным специальный интерес вызывает современный анестетик отечественного производства анилокаин [2-броманилид-З-диэтиламинопропановой кислоты гидрохлорид], обладающий по сравнению с лидокаином более выраженной местноанестезирующей активностью (Н.А.Горнова, 1997; В.И.Панцуркин, И.В.Алексеева, 2006). Другим преимуществом этого препарата является относительно небольшая острая токсичность, в полтора раза менее выраженная по сравнению с лидокаином.

Глубокое и пролонгированное анестезирующее действие анилокаина позволило предположить наличие такой же высокой антиаритмической активности, реализующейся не только на его прямом кардиотропном действии, но и на блокировании рефлекторных механизмов аритмогенного влияния вегетативной нервной системы посредством угнетения трансмембранных ионных токов в нейронах.

Для доказательства излагаемой точки зрения на первоначальном этапе нашего исследования было изучено антиаритмическое действие анилокаина на модели НФП у наркотизированных кошек (Т.А.Петропавловская и соавт., 2009а). Параллельно нами проведен анализ изменений функциональной структуры вагусного хронотропного эффекта и физиологических свойств миокарда при воздействии изучаемого вещества.

В ходе экспериментальной проверки была подтверждена высокая противофибрилляторная эффективность анилокаина в дозах 3,5 и 5,0 мг/кг. Сразу после поступления анестетика в кровь его антиаритмический эффект может быть результатом существенного изменения свойств миокарда и его нервной регуляции. Отрицательное кардиотропное действие анилокаина проявлялось снижением автоматии, проводимости и возбудимости предсердий. Удлинение ЭРП миокарда могло быть обусловлено блокадой выходящих ионных токов, хотя нельзя полностью исключать и ритмогенное увеличение рефрактерности вследствие выраженного брадикардического действия анестетика. Наряду с этим, анилокаин обладал выраженной и стойкой ваголитической активностью в виде повышения порога возбуждения БН, а также угнетения синхронизирующего и тонического влияний этого нерва.

Несомненным аспектом противофибрилляторного влияния анилокаина является его нейротропное действие, поскольку угнетение НФП четко коррелировало по времени с холиноблокирующим эффектом этого вещества (более 1 часа), тогда как изменение основных параметров отрицательного кардиотропного влияния к этому времени носило уже недостоверный характер. На основании полученных данных можно сделать заключение, что именно холиноб локирующее действие, устраняющее или снижающее холинергическое укорочение ЭРП, является ключевым звеном антиаритмического эффекта анилокаина в условиях НФП.

В следующей части нашего исследования проводилась сравнительная оценка антиаритмического влияния анилокаина и лидокаина на модели НФП (И.Л.Чередник и соавт., 2008; Т.А.Петропавловская и соавт., 2009б).

Как показал сравнительный анализ результатов, оба местноанестезирующих средства в дозе 3,5 мг/кг проявляли противофибрилляторное действие. Антиаритмический эффект анилокаина сохранялся в течение часа, в то время как снижение длительности НФП лидокаином уже через полчаса после инфузии носило недостоверный характер. На первом этапе контроля (через 5 мин) анилокаин имел явное преимущество перед лидокаином в способности снижать продолжительность пароксизма фибрилляции предсердий. Сопоставляя результаты двух серий опытов, можно сделать вывод, что антифибрилляторный эффект был тесно связан не с кардиотропным влиянием изучаемых веществ, а с их холинолитическим действием, оказавшимся тоже более значимым у анилокаина. Ваголитический эффект анилокаина, четко коррелировавший по времени с антиаритмическим, был достаточно продолжительным. Именно это обстоятельство отличает анилокаин от лидокаина, ваголитический эффект которого оказался кратковременным, что и приводило к быстрому восстановлению длительности пароксизма НФП.

Четкая связь антиаритмического эффекта анилокаина с блокадой аритмогенного действия БН послужила причиной следующего этапа исследования, на котором впервые было продемонстрировано непосредственное влияние изучаемого анестетика на нервную ткань (Н.П.Лисицына и соавт., 2008; Т.А.Петропавловская и соавт., 2009а).

Для получения этих фактов были использованы изолированные нейроны брюхоногого моллюска прудовика (Lymnaea stagnalis), выбранные в качестве объекта на основании принципиального сходства ионных мембранных механизмов электрогенеза с таковыми для млекопитающих животных (П.Г.Костюк, О.А.Крышталь, 1981; А.И.Вислобоков и соавт., 2006). Проведенные ранее электрофизиологические исследования подтвердили обеспечение биоэлектрической активности нейронов моллюсков и теплокровных активностью потенциалозависимых натриевых, кальциевых и калиевых ионных каналов, имеющих общие принципы строения, молекулярной организации и функционирования (J.G.Nicholls et al., 2001). В связи с вышесказанным, нейроны моллюсков являются удобным объектом при проведении электрофизиологических и фармакологических исследований (R.Chase, 2002), а полученные на них экспериментальные данные могут успешно экстраполироваться и на другие клетки (А.И.Вислобоков и соавт., 2006).

Как и следовало ожидать, анилокаин в диапазоне концентраций 0,11000 мкМ угнетал трансмембранные натриевые, кальциевые и калиевые ионные токи через потенциалоуправляемые ионные каналы изолированных нейронов молллюска.

Отрицательное мембранотропное действие анестетика носило дозозависимый и неселективный характер. Подавление в равной степени всех ионных токов при действии одинаковых концентраций указывает о неспецифичности влияния анилокаина на ионные каналы, что могло быть обусловлено вхождением анестетика в устье разных ионных каналов либо взаимодействием с липидами мембраны и единообразным нарушением функционирования всех ионных каналов (А.И.Вислобоков и соавт., 2001, 2006; А.И.Вислобоков, Ю.Д.Игнатов, 2003; Н.П.Лисицина и соавт., 2008).

Предполагаемым молекулярным механизмом угнетения ионных токов является снижение количества функционирующих каналов вследствие связывания молекул анилокаина со структурами ионных каналов (V.Yarov-Yarovoy et al., 2001). Другим возможным вариантом мембранотропной активности анилокаина может служить сокращение времени открытого состояния ионных каналов либо снижение частоты их открывания, о чем свидетельствует изменение кинетики развития изучаемых ионных токов.

Учитывая особенности биоэлектрической активности нейронов моллюсков и модельный характер проведенного исследования, не исключено, что количественная динамика трансмембранных ионных токов при действии анилокаина на вегетативные нейроны млекопитающих может иметь отличия от полученных нами результатов. Тем не менее, обнаруженное мембранотропное действие анилокаина однозначно свидетельствует о необходимости учета нейротропного компонента в антиаритмическом действии местноанестезирующих средств, а также подтверждает значимость нейротропного звена в механизме развития сердечных аритмий.

В ходе исследования проводилась сравнительная оценка трансмембранных ионных токов в изолированных нейронах ганглиев прудовика Lymnaea stagnalis под воздействием лидокаина и анилокаина в широком диапазоне концентраций (0,1-1000 мкМ).

При сопоставлении результатов обнаружена однонаправленная динамика мембранотропного действия анилокаина и лидокаина, объясняющаяся сходством молекулярной структуры исследованных анестетиков. Тем не менее, в количественном отношении было выявлено некоторое преимущество анилокаина, который в среднем на 10-15% сильнее лидокаина снижал амплитуду ионных токов. Возможной причиной усиления мембранотропной активности анилокаина является удлинение «хвоста» его молекулы и введение брома в бензольное кольцо. Восстановление амплитуды ионных токов после отмывания анилокаина исходным раствором по сравнению с лидокаином тоже носило более пролонгированный характер, что указывает на более прочное связывание анилокаина с молекулярными структурами мембран.

Следующим аспектом проведенного исследования явилось изучение антиаритмического влияния анилокаина на моделях желудочковых и смешанных аритмий сердца, вызванных электрической стимуляцией миокарда или введением в кровь химических веществ.

На модели аритмии, вызванной электрической стимуляцией миокарда, эффективность анилокаина оценивали по способности изменять пороговую силу тока, вызывающую фибрилляцию миокарда желудочков. Анилокаин в условиях непрерывной инфузии в дозе 5,0 мг/кг+0,56 мг/кг/мин проявлял выраженный противофибрилляторный эффект, не уступающий по силе эталонному местному анестетику и антиаритмическому препарату IB класса лидокаину. Анилокаин значительно повышал порог электрической фибрилляции желудочков, механизм которой традиционно объясняется созданием искусственного эктопического очага возбуждения в миокарде.

Анилокаин также проявлял достаточную антиаритмическую активность на моделях желудочковых и смешанных аритмий сердца, индуцированных введением в организм экспериментальных животных аконитина, кальция хлорида или бария хлорида. К сожалению, интерпретация полученных нами данных затрудняется из-за неуправляемого и быстротечного характера моделируемых аритмий, а также недостаточно уточненного механизма аритмогенного влияния используемых химических факторов.

Можно предполагать, что антиаритмическое влияние анилокаина на аконитиновой модели является результатом блокады местным анестетиком Ыа+-каналов мембраны кардиомиоцитов. Такое заключение основывается на имеющейся информации (Г.Н.Можаева и соавт., 1976; А.К.Гренадер, 1987; Н.Сперелакис, 1990) о механизме кардиотоксического действия аконитина, нарушающего в миокарде процессы инактивации быстрых Na+-каналов и увеличивающего входящие натриевые токи с потенциалов, близких к потенциалу покоя.

Снижение анилокаином натриевой проводимости и процессов реактивации натриевых каналов может лежать в основе его антиаритмической эффективости на хлоридкальциевой модели аритмии. Такое предположение вытекает из способности кальция хлорида оказывать прямой эффект на мембрану миокардиальных клеток со сдвигом влево кривой соотношения максимальной скорости деполяризации и мембранного потенциала (Н.В.Каверина и соавт., 2005). Кроме того, избыточное поступление кальция хлорида способно провоцировать аритмии через кальций-индуцированное освобождение ионов Са из саркоплазматического ретикулума и генерацию входящего тока (Н.В.Каверина и соавт., 2005). Следовательно, сопутствующим звеном противофибрилляторного эффекта анилокаина может служить ограничение поступления ионов Са2+ в клетку или увеличение эффективности работы кальциевых ионных насосов, удаляющих избыток ионов Са2+ из цитоплазмы.

Механизм аритмогенного действия бария хлорида носит предположительный характер, хотя наиболее вероятной причиной нарушений сердечного ритма считается снижение проницаемости клеточной мембраны для ионов К+, облегчающее поступление ионов Na+ в цитоплазму кардиомиоцитов (С.Г.Моисеев и соавт., 1969; А.К.Гренадер, %

1987). С этой позиции антиаритмическое действие анилокаина на хлоридбариевой модели аритмии может рассматриваться как результат угнетения анестетиком трансмембранных, преимущественно натриевых, ионных токов в мембране кардиомиоцитов.

Как показал сравнительный анализ результатов, на модели фибрилляции желудочков, вызванной электрической стимуляцией миокарда наркотизированных кошек, анилокаин не уступал лидокаину по способности увеличивать порог фибрилляции миокарда.

При смешанных нарушениях сердечного ритма, индуцированных поступлением в кровь крыс аконитина, выраженность антиаритмического влияния анилокаина тоже оказалась сопоставимой с лидокаином. Кроме того, как показал анализ литературы, антиаритмическое действие анилокаина на хлоридкальциевой фибрилляции желудочков практически не уступало классическому антиаритмическому препарату III класса амиодарону. Так, по данным В.А.Столярчук (1988), внутривенное введение крысам амиодарона в дозе 10,0 мг/кг купировало аконитиновую аритмию у 3-х их 10-ти животных.

На модели желудочковой аритмии, вызванной внутривенным введением наркотизированным крысам кальция хлорида, анилокаин пороявлял антиаритмическое действие, близкое к таковому лидокаина.

На хлоридбариевой модели антиаритмическая эффективность анилокаина (2,5 мг/кг) оказалась более высокой по сравнению с лидокаином. Кроме того, при купировании хлоридбариевой аритмии у кроликов анилокаин обладал преимуществом по сравнению с лидокаином в отношении токсических реакций со стороны центральной нервной системы, что хорошо согласуется с данными других авторов (В .А. Стол ярчу к, 1988).

Таким образом, полученные нами факты подтверждают антиаритмическую активность анилокаина, основанную как на его прямом кардиотропном влиянии, так и на блокировании рефлекторных механизмов аритмогенного влияния вегетативной нервной системы через подавление трансмембранных ионных токов в нейронах. Учитывая особенности моделирования желудочковых аритмий, нам не удалось выяснить роль нейротропного влияния местных анестетиков в механизме их антиаритмического действия при желудочковых нарушениях ритма. Однако не исключено, что нейротропное звено вносит существенный вклад при подавлении и желудочковых аритмий, что косвенно подтверждают опыты на изолированных нейронах моллюсков. Поскольку парасимпатическая иннервация желудочков носит очень ограниченный характер (В.Н.Швалев и соавт., 1992), то основным объектом влияния анестетика на желудочковые аритмии могут служить нейроны симпатической нервной системы. Изложенное нами предположение хорошо согласуется с данными литературы о наличии нейрогенного звена аритмогенного влияния химических агентов, используемых для моделирования желудочковых аритмий. В частности, обсуждается способность кальция хлорида активировать симпатические влияния на миокард желудочков и повышать чувствительность адренорецепторов миокарда к норадреналину (Г.Н.Агафонова, Н.С.Титов, 1974; Н.К.Хитров и соавт., 1974; Н.В.Каверина и соавт., 1998). Не исключается наличие нейрогенного компонента и в механизме аконитиновой модели, что подтверждается появлением аритмии при субокципитальном введении малых доз аконитина в спинномозговую жидкость (Б.Н.Павлов, 1976).

Заканчивая обсуждение материалов диссертации, хочется выразить надежду, что результаты нашего исследования будут способствовать углублению имеющихся представлений о механизме антиаритмического влияния местных анестетиков, одновременно расширяя потенциал фармакотерапии и область применения анилокаина.