Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Влияние антиоксидантов на течение острой церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья (экспериментальное исследование)

На правах рукописи

Ч

КОРОТКЕВИЧ ИРИНА ГЕННАДИЕВНА

ВЛИЯНИЕ АНТИОКСИДАНТОВ НА ТЕЧЕНИЕ ОСТРОЙ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ИШЕМИИ В УСЛОВИЯХ НИЗКО- И ВЫСОКОГОРЬЯ

(ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.16 - Патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Бишкек - 2008

003457804

Работа выполнена на кафедре Физиологических дисциплин медицинского факультета Кыргызско-Российского Славянского

университета

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Захаров Г.А.

доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный деятель науки КР Китаев М.И.

доктор медицинских наук, профессор Атыканов А.О.

Ведущая организация: Институт физиологии Сибирского отделения РАМН

у/ Х7 О У/

Защита состоится « •?/» 2008 года в « »

часов на заседании Диссертационного совета К 730.001.04 при Кыргызско-Российском Славянском университете по адресу: 720000, г. Бишкек, ул. Киевская, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кыргызско-Российского Славянского университета

Автореферат разослан « и&д-гРХ^- 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, ^

кандидат медицинских наук, доцент(Д^/Х ^ Гурович Т.Ц.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Цереброваскулярные заболевания являются одной из наиболее актуальных проблем современной медицины. Ежегодно в мире мозговой инсульт переносят более 20 млн. человек, из них 5,7 млн. умирает в течение первого года (Чуканова Е.И., 2003; Кулебрас А., 2007; Покровский А.В., 2007). В Кыргызстане число больных, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения, неуклонно растет. Только за последние три года заболеваемость ишемическим инсультом увеличилась в 1,8 раза и геморрагическим - в 1,5 раза и составила соответственно 3985 и 1570 случаев в год. Смертность от инсульта в Кыргызстане одна из наиболее высоких в мире (261 случай на 100 тысяч населения) (ВОЗ, 2004). Инсульт нередко оставляет после себя тяжелые последствия, занимая первое место среди всех причин инвалидизации населения (Скворцова В.И., 2007).

Влияние факторов высокогорья на течение острой церебральной ишемии изучено недостаточно. Единичные экспериментальные работы (Кононец И.Е., 1999) указывают на неблагоприятное течение церебральной ишемии в ранние сроки высокогорных наблюдений. В связи с чем, дальнейшее её изучение в условиях высокогорья и изыскание возможностей коррекции весьма актуально.

Поиск средств, способствующих устранению или уменьшению тяжести нарушений, вызванных ишемией и гипоксией, представляет большой интерес. В клинической практике широко применяются препараты, улучшающие мозговой кровоток и метаболизм нервной ткани. К числу таких средств относится винпоцетин (кавинтон®). Имеются указания на его антиоксидантные (Bagoly Е. et al., 2007), нейропротективные (Denes L. et al., 2005), метаболические (McDaniel M.A. et al., 2003), вазоактивные и микроциркуляторные эффекты (Амелин А.В., 2000; Суслина З.А. с соавт., 2002). В то же время многие молекулярные аспекты и механизмы действия препарата не вполне ясны, а в условиях высокогорья вообще не изучены. Вышеизложенное предопределило цель и задачи исследования.

(

ю

Цель и задачи исследования

Целью работы являлось определение и оценка функциональных, оксидативных, мембранных, гемореологи-ческих, ионных механизмов ответа организма при острой церебральной ишемии и ее коррекции винпоцетином и а-токоферолом в условиях низко- и высокогорья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучить изменение поведенческих реакций, физической работоспособности, состояния перекисного окисления липидов, гемореологических показателей, электролитного баланса при острой церебральной ишемии в условиях низко-и высокогорья.

2. Определить влияние винпоцетина и а-токоферола на показатели поведения и физическую работоспособность животных, перекисное окисление липидов, гемореологические показатели и электролитный баланс при острой церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья.

3. Выявить особенности механизмов действия винпоцетина и а-токоферола при острой церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья.

Научная новизна

Получены новые данные о благоприятном характере течения острой церебральной ишемии (ОЦИ) у адаптированных животных в условиях высокогорья (3200 м) при коррекции винпоцетином. Появление отрицательной корреляционной связи между функциональными показателями и уровнем окислительного стресса при введении винпоцетина и а-токоферола является признаком эффективных адаптивных преобразований при ОЦИ в высокогорье.

Впервые показано, что способность винопоцетина нивелировать повышение уровня лизоформ фосфолипидов (1узо-РЬ), в значительной мере определяет мембранопротективные свойства этого биорегулятора, так как детергенный потенциал ¡уво-РЬ, наряду с активацией свободнорадикальных процессов, может служить причиной нарушения молекулярной структуры мембран.

Получены новые факты, показывающие, ■ что при воздействии гипоксической гипоксии и циркуляторной гипоксии наблюдается единая тенденция в модуляции ионного баланса для различных тканей. Продемонстрировано корригирующее влияние винпоцетина и а-токоферола при ОЦИ в условиях высокогорья, проявляющееся менее выраженными сдвигами в ионной асимметрии и нормализацией К+Жа+ коэффициента.

Установлено благоприятное влияние винпоцетина и а-токоферола на реологические свойства крови.

Практическая значимость

Выявленные функциональные, оксидативные, ионные и гемореологические изменения под влиянием фармакологических препаратов при экспериментальной церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья позволяют определить критерии эффективности применения средств коррекции. Полученные в ходе исследований данные могут быть использованы при разработке методических рекомендаций при выборе антигипоксантов и мембранопротекторных средств в целях успешного приспособления и жизнедеятельности человека и животных в высокогорье.

Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре Физиологических дисциплин медицинского факультета КРСУ при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу патологической физиологии.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Применение при церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья препаратов, обладающих антиоксидантным эффектом (а-токоферола и винпоцетина), способствует восстановлению физической работоспособности и поведенческих реакций животных, оказывает положительное влияние на процессы свободно-радикального окисления, электролитный баланс и гемокоагуляцию.

2. Ьуэо-РЬ-ограничивающий эффект винпоцетина является одним из механизмов его действия, обеспечивающий мембранопротективные процессы, стабилизацию оксидативного статуса и улучшение функциональных показателей при острой церебральной ишемии.

3. Сочетанное воздействие физических факторов высокогорной среды и винпоцетина демонстрирует саногенный эффект,

способствуя благоприятному течению острой церебральной ишемии в данных природно-климатических условиях.

Апробация диссертации

Материалы работы были представлены на ежегодных научных конференциях Кыргызско-Российского Славянского университета (Бишкек, 2005, 2006 и 2007 гг.); на Региональной научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы сердечно-сосудистой патологии» (Кемерово, 2006); на Международной научной конференции «Актуальные проблемы современной физиологической науки», посвящ. 100- летию проф. М.Ф. Авазбакиевой (Алматы, 2007); на XII Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2007); на Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2007г.); на 36-й конференции молодых ученых Смоленской госмедакадемии (Смоленск, 2008); на Республиканской научно-практической конференции «Актуальные эколого-гигиенические проблемы и здоровье населения» (Бишкек, 2008).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 8 статей.

Структура диссертации

Диссертация изложена на 134 станицах машинописного текста и состоит из введения, глав «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты исследований», обсуждения и выводов. Список литературы включает 240 наименований, в том числе 88 зарубежных. Работа иллюстрирована 12 таблицами и 5 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

В связи с поставленными задачами нами выполнены 2 серии исследований на беспородных крысах массой 180-250 г.

Низкогорная серия была проведена в г. Бишкек (760 м над ур.м.) на 4 группах животных:

контрольная группа - здоровые интактные крысы;

II опытная группа - крысы с двусторонней перевязкой общих сонных артерий (ОСА);

III опытная группа- крысы с двусторонней перевязкой ОСА и последующим введением винпоцетина (кавинтон®; «Гедеон Рихтер») из расчета 1,6 мг/кг веса в сутки внутрибрюшинно в течение 14 дней;

IV опытная группа - крысы с двусторонней перевязкой ОСА и последующим введением а -токоферола 15 мг/100 г веса внутримышечно в течение 14 дней;

Высокогорная серия была выполнена на перевале Туя-Ашу (3200 м над ур. м.) также на 4 группах животных:

V контрольная группа — крысы после 45-ти суток адаптации к условиям высокогорья.

VI опытная группа - крысы после предварительной 30-ти суточной адаптации, с последующей двусторонней перевязкой ОСА;

VII опытная группа - крысы после предварительной 30-ти суточной адаптации, с последующей двусторонней перевязкой ОСА и введением винпоцетина из расчета 1,6 мг/кг веса в сутки внутрибрюшинно в течение 14 дней;

VIII опытная группа - крысы после предварительной 30-ти суточной адаптации, с последующей двусторонней перевязкой ОСА и введением а-токоферола 15 мг/100 г веса в сутки внутримышечно в течение 14 дней.

Условия проведения опытов в условиях низко- и высокогорья были однотипными и стандартными.

Экспериментальной моделью острой церебральной ишемии служила двусторонняя перевязка общих сонных артерий (Кононец И.Е., 1999).

Ориентировочно-исследовательское поведение и физическую работоспособность животных изучали на 3-е, 6-е, 10-е и 14-е сутки после моделирования ОЦИ.

О функциональном состоянии животных судили по показателям поведения крыс в тесте «открытое поле». Проводили регистрацию двигательной активности (смена квадратов), ориентировочной реакции (вертикальные стойки), исследовательского поведения (обследование отверстий) (Волчегорский И.А. и соавт., 2003).

Функциональный тест на физическую работоспособность крыс - поднятие и удержание груза - проводили по методике Сперанского C.B. (Вишневский A.A., 2007).

Оксидативный статус головного мозга и сердца определяли по концентрации диеновых конъюгатов (ДК) (J. Prazer et al., 1968) и оснований Шиффа (ШО) (Fletcher B.L. et al., 1973). Состояние системы АОЗ оценивалось по активности фермента супероксиддисмутазы (СОД), определяемого по методике В.Н. Чумакова и Л.Ф. Осинской (1977).

Уровень лизоформ фосфолипидов (lyso-PL) в эритроцитарных мембранах и в ткани мозга определяли после экстракции липидов из бислоя по методу, описанному Финдлеем Дж. с соавт. (1990), с разделением на пластинах для тонкослойной хроматографии (Silufol® UV 254, Чехия) в системе хлороформ/метанол/уксусная кислота/вода (60:50:1:4 по объему) и последующей количественной оценкой по содержанию липидного фосфора.

Состояние свертывающей системы крови изучалось по коагулограмме, записанной на коагулографе Н-334. Определялось начало, продолжительность, окончание времени свертывания, вязкость крови и плотность кровяного сгустка.

Содержание электролитов (Na+, К+) в тканях головного мозга, сердца, печени, почки и скелетной мышцы изучали по методу А.Г. Румель и А.Ф. Баженовой (1967) на пламенном фотометре ПФМ-УХЛ 4.2.

Выведение животных из эксперимента осуществлялось под общим эфирным наркозом после предварительного забора крови из левого желудочка сердца для определения состояния ее свертывания.

Статистическую обработку результатов проводили методом вариационной статистики с помощью пакета прикладных программ «Statlab» и «Microsoft Excel». Вычислялось среднее значение (М), ошибка средней величины (ш). Разницу средних величин оценивали по t-критерию Стьюдента и вероятности Р, которую признавали статистически значимой при Р <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Функциональные показатели и оксидативный статус

В результате проведенных исследований было установлено, что острая церебральная ишемия (ОЦИ) в условиях низко- и высокогорья (3200 м) вызывала сдвиги в поведенческой активности крыс и физической работоспособности (табл. 1, 2, рис.

1). Это проявилось статистически достоверным снижением показателей локомоции, ориентировочной реакции и исследовательского поведения животных при тестировании в «открытом поле». Данный тип поведенческих расстройств рассматривается как следствие гипоксии, гипогликемии и ацидоза, сопровождающих ишемию мозга (Cherubini А. et al., 2000).

Введение винпоцетина на 10 сутки оперированным крысам в низкогорье (табл. 1) способствовало достоверному увеличению пересеченных наружных квадратов в 2,5 раза (Р <0,01), внутренних квадратов - в 3,4 раза (Р <0,001), вертикальных стоек - в 2,6 раза (Р <0,01) и обследованных норок в 3,2 раза (Р <0,001). В высокогорье при применении винпоцетина крысам с ОЦИ наблюдалось восстановление нарушенных показателей поведения (табл. 2) на 10 сутки. Способствовало увеличению физической работоспособности (рис 1) на 55% (по сравнению с 3-ми сутками). Скорее всего, данный факт отражал корригирующее действие фармакологических доз винпоцетина в отношении стресс-индуцированных механизмов.

Поведенческие сдвиги в группе крыс с острой церебральной ишемией, получавших а-токоферол, были менее выражены по сравнению с нелеченными животными, однако значительно уступали в интенсивности практически всех показателей поведения по сравнению с группой животных, получавших винпоцетин как в низкогорье, так и в высокогорье (табл. 1,2). На сниженную физическую работоспособность а-токоферол положительного влияния не оказывал (рис. 1).

Таким образом, нами продемонстрировано корригирующее влияние винпоцетина на показатели поведения и физическую работоспособность крыс при ОЦИ как в низкогорье, так и в горах. В то же время а-токоферол обладал меньшей эффективностью. Поскольку стабилизация ментальных способностей и повышение физической работоспособности являются одними из критериев успешной адаптации организма в горах (Агаджанян H.A., 2002), применение винпоцетина способствует значительному повышению приспособительного потенциала организма и более благоприятному течению ОЦИ.

Измепение показателей поведения у крыс с острой церебральной ишемией в условиях низкогорья (М+ш)

Число наружных квадратов Вход в центр Вертикаль стойки Норковый рефлекс Груминг

1(п=8) 69±3 11±1 20±1 10±0,7 6±1

3 сутки II (п~16) 24±2,8* 3±1* 4,5±1* 3,8±0,8* 2±0,4*

III (п=9) 24±5* 3,2±1,1* 4,5±1,0* 4±0,6* 1,2±0,2*

IV (п=7) 30±4* 1,6±0,3* 7,8±0,9* 5,5±0,9* 2,3±0,5*

6 сутки II (п=9) 21±6* 3±1,2* 3±1,3* 2,8±0,4* 3,8±1

III (п=8) 44±7**<> 5,1±1* 7±1,6* 7±1,7<> 2,7±0,4**

IV (п=6) 27±6* 1,3±0,5* 6,5±0,9* 5,4±1*<> 3,4±0,8*

10 сутки II (п=6) 43±Ю* 4±1,2* 7,1±1,4* 5,1±1,5* 7,5±1,9*

III (п=4) 60±10 * 11±1,4*с 12±2** 13±1*о 3,2±0,3*О

IV (п=4) 36±7* 5±0,6* * 8,2±1,9* 5,3±0,9* 3,6±0,8*

15 сутки II (п=6) 36±6* 3±1,4* 8,5±1,2** 5,5±0,4* 7±1,4*

III (п=4) 53±5** 7±1,7 8±0,8** 8±1,2* 3±0,4*о

IV (п=4) 30±5* 1,4±0,4* 5,5±1* 5,3±0,7* 3±1*о

Обозначения: I — здоровые интактные крысы (контроль); II -крысы с двусторонней окклюзией ОСА; III - крысы с двусторонней окклюзией ОСА + винпоцетин; IV - крысы с двусторонней окклюзией ОСА + а-токоферол; * - изменения достоверны по сравнению со здоровыми низкогорными животными; изменения достоверны по сравнению с третьими сутками после окклюзии; о - изменения достоверны по сравнению со II группой; (Р <0,05).

Изменение показателей поведения у адаптированных к высокогорью крыс с церебральной ишемией (М±т)

Число наружны X Квадратов Вход в центр Вертикал, стойки Норков. рефлекс Груминг

I (11=8) 69±3 11±1 20±1 10±0,7 6±1

V(n=7) 49±10* 8,7±1 7,4±0,8* 10±1,2 5,4±1

3 сутки VI (п=10) 27±6* 4,8±1*х 7,7±1*х 4,8±0,4*х 8±1х

VII (п=9) 29±6* 5,2±0,8*х 5,3±0,5* 4,8±0,5*х 4,7±1,1

VIII (п=7) 11±3*х 3,7±0,6*х 4,5±1* 5,1±1*х 4,4±0,6

6 сутки VI (п=7) 27±5*х 5±1*х 6±1* б±1,5* 6,4±1,7

VII (п=8) 39±5* 4,2±0,6* х 5,8±1* 4,5±0,5*х 6,9±0,8

VIII (п=6) 20±2* 5,3±0,6* 4,2±0,5* 6,5±0,8* 5±1

10 сутки VI (п=4) 38±5* 4,5±0,2* 7,8±0,9* 5,7±0,4* х 6±1,8

VII (п=4) 58±4*+ 8,2±1* + 15±1,4* + 8,5±1* + 6±0,7

VIII (п=4) 37±5* 4,2±0,6*х 7,8±1* 7±0,7 11±0,6*х

15 сутки VI (п=4) 39±7* 4±0,8* 7,3±1,5* 6±0,4*х 7±0,8

VII (п=4) 45±6 8±1,6+ 15±1,4* + 7,2±1,1 9±0,9*х

VIII (п=4) 28±3** 5,7±1,2*х 8±1** 7,7±2 11±0,6*х

Обозначения: I - интактная (низкогорная) группа крыс; V -здоровые крысы после 45 суток адаптации; VI - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия OCA; VII - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия ОСА + винпоцетин; VIII - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия ОСА + á-токоферол. *- изменения достоверны по сравнению с низкогорными животными;х -изменения достоверны по сравнению с адаптированными животными; + - изменения достоверны по сравнению с VI группой, * - изменения достоверны по сравнению с третьими сутками после окклюзии; (Р <0,05).

Рис. 1 Изменение физической работоспособности у адаптированных к высокогорью крыс с церебральной ишемией

В современной полиэтиологичной концепции цереброваскулярных заболеваний весьма значимую роль отводят проявлениям оксидантного стресса (Карагезян К.Г. с соавт., 1998; Федин А.И. с соавт., 2007). В настоящем исследовании было продемонстрировано, что при острой церебральной ишемии снижение активности антиоксидантных ферментов (СОД) может провоцировать накопление продуктов ПОЛ, а также лизоформ мембранных фосфолипидов (1узо-РЬ), обладающих значительным детергентным потенциалом. Нами выявлено, что в низкогорье (табл. 3) двусторонняя перевязка ОСА (II группа) на 7 сутки после операции сопровождалась повышением содержания ДК в тканях мозга в 2,6 и в сердце в 2,25 раза (Р <0,001), ШО в головном мозге - в 2,4 и в сердце - в 2,25 раза (Р <0,001). На 15 сутки концентрация ДК и ШО в тканях мозга превышала нормальный уровень в 2,25 и в 1,9 раза (Р <0,001), в сердце соответственно в 1,9 и в 2 раза (Р <0,001). Уровень лизоформ фосфолипидов в головном мозге (рис. 2) был выше контрольных значений на 35% (Р <0,05).

Активность СОД в этой группе животных (рис. 3) в тканях головного мозга на 7 сутки снижалась по сравнению с контролем на 35,7% (Р <0,01), в сердце на 19,6% (Р <0,01), оставаясь достоверно пониженной на 15 сутки в головном мозге на 29,2% (Р <0,01) и в сердце - на 17,4% (Р <0,01).

Динамика продуктов перекисного окисления липидов в ткани мозга и сердца при острой церебральной ишемии в условиях _ низко- и высокогорья (М±т)_

М озг Сердце

ДК (нмоль/мг л) ШО (усл. ед.) ДК (нмоль/мг л) ШО (усл. ед.)

I (п=9) 0,3 Ш,01 0,36±0,01 0,36±0,01 0,36±0,01

II (п=9) 7 сут 0,81±0,01* 0,85±0,01* 0,81±0,02* 0,81±0,02*

15 сут 0,7±0,01* 0,69±0,01* 0,69±0,03* 0,75±0,03*

III (п=9) 7 сут 0,65±0,006*0 0,7±0,01*о 0,62±0,01*О 0,58±0,01*о

15 сут 0,48±0,01*О 0,45±0,01*о 0,52±0,01*о 0,5±0,01*О

IV (п=9) 7 сут 0,7±0,019*О 0,75±0,02* о 0,7±0,02*о 0,65±0,01*о

15 сут 0,52±0,01*о 0,50±0,01*О 0,57±0,02*о 0,6±0,02* о

VI п=9) 0,22±0,02* 0,43±0,02* 0,32±0,01* 0,48±0,02*

VI (п=9) 7 сут 0,42±0,01*х 1,58±0,01*х 0,61±0,02*х 1,09±0,02*х

15 сут 0,39±0,02*х 1,26±0,006*х 0,44±0,01*х 0,97±0,01*х

VII (п=9) 7 сут 0,32±0,02*х+ 1,17±0,02*х+ 0,56±0,02*Х+ 0,75±0,01*х+

15 сут 0,27±0,01*х+ 0,82±0,01*х+ 0,36±0,01*х+ 0,59±0,02* х"

VIII (п=9) 7 сут 0,34±0,01*х+ 1,29±0,02*х+ 0,48±0,02*х+ 0,81±0,02*х+

15 сут 0,30±0,01*х+ 0,95±0,02*х+ 0,41±0,01*х+ 0,67±0,01*х+

Обозначения (здесь и е табл. 4, 5): I - интактная (низкогорная) группа крыс; П - крысы с двусторонней окклюзией ОСА; III - крысы с двусторонней окклюзией ОСА + винпоцетин; IV - крысы с двусторонней окклюзией ОСА + а-токоферол; V - здоровые крысы после 45 суток адаптации; VI - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия ОСА; VII - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия ОСА + винпоцетин; VIII - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия ОСА + а-токоферол; * -изменения достоверны по сравнению со здоровыми низкогорными животными; о - изменения достоверны по сравнению со II группой;" -изменения достоверны по сравнению с адаптированными животными; + - изменения достоверны по сравнению с VI группой; (Р <0,05)

Введение винпоцетина крысам с острой церебральной ишемией в условиях низкогорья (III группа) оказывало благоприятное влияние как на уровни продуктов ПОЛ и лизоформ фосфолипидов, так и на активность фермента АОЗ (табл. 3, рис. 2, 3). На 7 сутки после перевязки ОСА содержание ДК и ШО в тканях мозга и сердца III группы по сравнению с

контролем достоверно повышалось, но их увеличение, по сравнению с группой животных не получавших препарат, было гораздо менее выражено. Так, концентрация ДК и ШО в головном мозге была увеличена в 2,1 ив 1,9 раза (Р <0,001), в сердце - в 1,7 и в 1,6 раза (Р <0,001). На 15 сутки содержание ДК и ШО в головном мозге несколько снижалось, но по сравнению с контролем оставалось повышенным в головном мозге на 55% и 25% (Р <0,001) (против 125% и 90% во II группе), в сердце - на 72% и 61% (Р <0,001) (против 90% и 100 % во II группе). Уровень лизоформ фосфолипидов в головном мозге (рис. 2) достоверно от контрольных значений не отличался и был ниже уровня крыс II группы на 90,4% (Р <0,05). Активность СОД на 7 сутки в головном мозге и сердце по сравнению с контролем снижалась на 21% (Р <0,01). На 15 сутки уровень активности фермента по сравнению с 7 сутками повысился, но остался ниже контрольных значений в головном мозге на 12,3% (Р <0,05) и в сердце - на 8% (рис.3).

Рис. 2 Содержание лизоформ фосфолипидов (К'йо-РЬ) в ткани мозга крыс при острой церебральной ишемии (15 суток) в условиях низкогорья

Обозначения (здесь и на рис. 3) I - здоровые интактные крысы (контроль); II - крысы с двусторонней окклюзией ОСА; III - крысы с двусторонней окклюзией ОСА + винпоцетин; IV - крысы с двусторонней окклюзией ОСА + а-токоферол; * - изменения достоверны по сравнению со здоровыми низкогорными животными; - изменения достоверны по сравнению со II группой; (Р <0,05)

Применение а-токоферола в условиях низкогорья (табл. 3, рис. 3) у крыс с двусторонней перевязкой ОСА (IV группа) также оказывало положительное влияние на уровень оксидантного

стресса по сравнению с группой животных, не получавших фармпрепараты, но его антиоксидантный эффект был несколько менее выражен чем у винпоцетина. На 7 сутки концентрация ДК и ШО в тканях мозга была повышена в 2,25 и в 2 раза (Р <0,001), в сердце соответственно в 1,9 и 1,8 раза (Р <0,001). На 15 сутки уровень ДК и ШО в мозге оставался повышенным по сравнению с контрольной группой в 1,4 и в 1,3 раза (Р <0,001). На уровень лизоформ фосфолипидов (рис. 2) отокоферол достоверного влияния не оказывал. Активность СОД по сравнению с контролем на 7 сутки снижалась в головном мозге на 26,8%, в сердце - на 20,0% (Р <0,01), оставаясь пониженной и на 15 сутки на 18,1% и 13,1% (Р <0,01) соответственно (рис. 3).

700 600 500 400 300 200 100 0

Шмозг ПЗсердце

Рис. 3 Активность СОД в ткани мозга и сердца крыс при острой церебральной ишемии (15 суток) в условиях низкогорья

Экспозиция в высокогорье (табл. 3) здоровых животных в течение 45 суток (V группа) сопровождалась достоверным повышением уровня ШО в тканях головного мозга и сердца на 19,3% и на 33,3% (Р <0,01) соответственно, а уровень ДК был снижен. Содержание лизоформ фосфолипидов (рис. 4) превышало значения низкогорного контроля в эритроцитарных мембранах в 2 раза (Р <0,05) и в ткани мозга - на 25,4%. Также наблюдалось снижение активности СОД (рис. 5) тканях головного мозга на 10% и сердца - на 12% (Р <0,05).

Моделирование церебральной ишемии в условиях высокогорья (VI группа) на 7 сутки сопровождалось выраженными нарушениями в системе ПОЛ. Как видно из табл. 3,

отмечалось повышение уровней ДК в тканях головного мозга и сердца на 90% (Р <0,001), ШО в головном мозге - в 3,7, в сердце -в 2,3 раза (Р <0,001) и снижение активности СОД в головном мозге - на 50% и в сердце - на 45,6% по сравнению со здоровыми адаптированными животными.

■ эритроциты Ш мозг

Рис. 4 Содержание лизоформ фосфолипидов (lyso-PL) в эритроцитарных мембранах и ткани мозга крыс при острой церебральной ишемии (15 суток) в условиях высокогорья

Обозначения (здесь и на рис. 5): I - интактная (низкогорная) группа крыс; V - здоровые крысы после 45 суток адаптации; VI - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия OCA; VII - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия ОСА + винпоцетин; VIII - крысы после 30 суток адаптации + двусторонняя окклюзия ОСА + á-токоферол. *- изменения достоверны по сравнению с низкогорными животными; х - изменения достоверны по сравнению с адаптированными животными; + - изменения достоверны по сравнению с VI группой; (Р <0,05)

На 15 сутки содержание ДК, 1110 (табл. 3) и лизоформ фосфолипидов (рис. 4) по сравнению с контролем оставалось достоверно повышенным, а активность СОД сниженной (рис. 5).

Введение винпоцетина (VII группа) проявилось более низким содержанием продуктов ПОЛ (табл. 3). На 7-е сутки по сравнению с VI группой: уровень ДК был меньше в тканях мозга на 24% (Р <0,01) и ШО - на 26% (Р <0,01). Антиоксидантная активность по сравнению с нелеченными животными была также более выражена. На 15-е сутки положительная динамика в

отношении снижения продуктов ПОЛ и повышения активности ферментов АОЗ сохранялась (рис. 5). По сравнению с 7-ми сутками уровень ДК и ШО в тканях головного мозга на 15 сутки снизился на 16% и 31%, а активность СОД повысилась на 15%, приблизившись к контрольному уровню. Содержание лизоформ фосфолипидов в ткани мозга (рис. 4) достоверно от низкогорного контроля не отличалось, и было ниже по сравнению с данными VI группы на 52%.

усл.ед

700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 -0 -

Имозг ЁШсердце

Рис. 5 Активность СОД в ткани мозга и сердца крыс при острой церебральной ишемии (15 суток) в условиях высокогорья

Коррекция а-токоферолом (VIII группа) также способствовала снижению продуктов ПОЛ (табл. 3). На 7-е сутки по сравнению с нелеченными животными (VI группа) в тканях головного мозга уровень ДК был ниже на 19% и в сердце - на 21%, содержание ШО в тканях мозга было меньше на 18% и в сердце - на 26%. На 15-е сутки, по сравнению с 7-ми сутками, в головном мозге ДК снизились еще на 12%, а ШО - на 26%. Наблюдалась тенденция к увеличению активности СОД (рис. 5) в тканях головного мозга и сердца по сравнению с VI группой. Однако по сравнению со здоровым адаптированным контролем уровень продуктов ПОЛ в VIII группе на 7-е и 15-е сутки был достоверно повышен, а активность СОД снижена.

Таким образом, нами показано, что антиоксидантный эффект винпоцетина in vivo сравним с эффектом а-токоферола

как в условиях низкогорья (760 м), так и в горах (3200 м). Установленный факт подтвердил имеющиеся в литературе сведения об антиоксидантном потенциале винпоцетина (К^Ша К. е! а!., 2003; Козловский В.И., 2008). Помимо того, нами был выявлен новый эффект винпоцетина. Введение винпоцетина, в отличие от а-токоферола, достоверно уменьшало индуцированное окислительным стрессом накопление 1уБО-РЬ, помимо ингибирующего влияния на содержание продуктов ПОЛ. Полученные результаты отражают снижение активности фосфолипазы Аг, которая, по-видимому, оказалась одной из мишеней винпоцетина. В то же время, а-токоферол, ингибируя повышение содержания продуктов ПОЛ, не оказывал влияние на 1уБО-РЬ в мозге при ОЦИ.

Установленные нами факты свидетельствуют о том, что 1уБо-РЬ обладают большей цитотоксичностью и детергентным потенциалом по сравнению с продуктами ПОЛ. Это заключение сделано на основании снижения чувствительности мозга к 1узо-РЬ-опосредованному цереброповреждающему действию ишемии и гипоксии при введении винпоцетина. О функциональных последствиях указанных событий можно судить по улучшению показателей поведения крыс и физической работоспособности, которое в случае с винпоцетином оказалось более значительным по сравнению с а-токоферолом, не оказывающим ингибирующего влияния на уровень 1узо-РЬ (табл. 1, 2; рис. 1).

Реологические свойства крови

По современным данным, одним из ведущих патогенетических факторов развития церебральной ишемии является изменение реологических свойств крови, развивающееся на фоне церебрального атеросклероза или его сочетания с артериальной гипертензией (Ионова В.Г. с соавт., 2002; Суслина З.А. с соавт., 2005; Сапари Л. с соавт., 2006). В литературе описано, что применение винпоцетина повышает деформируемость (эластичность) эритроцитов (Наука\уа М., 1992), снижает гематокрит, вязкость плазмы и цельной крови, агрегацию эритроцитов (Сапари Л. с соавт., 2006) и тромбоцитов (Суслина З.А. с соавт., 2002) и способствует увеличению атромбогенного, антиагрегационного потенциала сосудистой стенки (Суслина З.А. с соавт., 2002).

Анализ коагулограммы у крыс с ОЦИ в условиях низкогорья выявил изменения, свидетельствующие о гиперкоагуляции и снижении фибринолитической активности

крови (табл. 4). Так, на 7-е сутки ОЦИ (II группа) отмечалось повышение вязкости крови в 2,4 раза (Р <0,001) и плотности кровяного сгустка на 40% (Р <0,001) по сравнению с контролем (I группа), наблюдалась тенденция к снижению времени продолжительности свертывания. На 15-е сутки продолжительность свертывания укорачивалась на 26,8% (Р <0,01), оставались достоверно повышенными вязкость крови в 2,9 раза (Р <0,001) и плотность кровяного сгустка на 40% (Р <0,001). Применение винпоцетина и а-токоферола способствовало улучшению реологических свойств крови.

Важно отметить, что при изучении аналогичных параметров в горах имелись существенные отличия, в том числе и появление, так называемого, «гипер-гипокоагуляционного синдрома», который не наблюдался в условиях низкогорья (табл. 4). Так, 45-ти суточная адаптация крыс к высокогорью (V группа) сопровождалась достоверным удлинением времени начала (в 3,9 раза, Р <0,001) и окончания (в 1,7 раза Р <0,001) свертывания, повышением вязкости крови (в 3 раза Р <0,001) и плотности кровяного сгустка (на 28%). Это согласуется с описанными в литературе коагуляционными изменениями при адаптационных процессах в горах (Рачков А.Г. с соавт., 1996; Ильина JI.JI., 2000).

Обращает на себя внимание тот факт, что введение крысам с ОЦИ в высокогорье винпоцетина (VI группа) способствовало сохранению нормальных значений времени начала, продолжительности и окончания свертывания на 7-е сутки, не отличающиеся от показателей здоровых адаптированных животных (табл.4). Это вероятно обусловлено описанным в литературе положительным влиянием винпоцетина на агрегацию эритроцитов, тромбоцитов и деформируемость эритроцитов, а также снижением плотности кровяного сгустка в результате усиления фибринолитической активности крови (Hayakawa М. 1992; Сапари Л. с соавт., 2006; Танашян М.М. с соавт., 2007).

В VIII группе, где в целях коррекции ОЦИ применяли отокоферол, имелись некоторые отличия в спектре гемокоагуляционных параметров. Эти отличия заключались в значительном (в 2,5 раза) сокращении времени начала свертывания, что могло быть прогностически неблагоприятно (Суслина З.А. с соавт., 2006). В то же время плотность кровяного сгустка имела тенденцию к снижению, что может свидетельствовать об усилении фибринолитической системы крови. В целом, оценивая результаты коррекции ОЦИ

а-токоферолом, можно сделать заключение о его положительном влиянии на реологические свойства крови у крыс в условиях высокогорья. В литературе описано подобное влияние а-токоферола на реологию крови. Так И. В. Мищенко с соавт. (2001) отмечает, что применение а-токоферола возвращает тромбюцитоактивирующие и прокоагулянтные свойства тканей у крыс с церебральной ишемией к уровню, наблюдаемом}' у интактных животных.

Таким образом, продемонстрированная нами способность винпоцетина и а-токоферола снижать гиперкоагуляцию у крыс с церебральной ишемией в условиях низко- и высокогорья свидетельствует об участии данных препаратов в формировании механизмов, обеспечивающих защитный и адаптационный эффект.

Таблица 4

Изменение гемокоагуляции при острой церебральной ишемии у крыс в условиях низко- и высокогорья (М±ш)

Начало свертывания, сек Продолжительность свертыва ния, сек Окончан. свертывания, сек Вязкость крови, усл. ед Плотность сгустка, усл.е;

I (п=9) 48±5 134±9 182±11 3,7±0,004 0,014±0,004

П (п=9) 7 сут 54±8 123±2 175±5 1,55±0,05* 0,01±0*

15 сут 87±1 98±5* 187±1 1,26±0,1* 0,01±0*

III (п=9) 7 сут 56±2 210±22*о 266±36 *<> 1,4±0,4* 0,0125±0,009

15 сут 50,3±13<> 136±20 186±4 1,7±0,3 0,013±0,002

IV (п=9) 7 сут 38±6* 123±16 160±22 1,63±0,21* 0,013±0,002

15 сут 36±5*<> 189±28*о 226±29 1,8±0,14*О 0,04±0,002* О

V (п=9) 188±28* 134±25 315±35* 1,19±0,001* 0,01±0,001

VI (п=9) 7 сут 6ШГ 29±11* х 90±10*х 1,03±0,01х* 0,01±0

15 сут 120±1,7*х 137±37 263±40 1,13±0,04* 0,01±0,004

VII (п=9) 7 сут 162±62+ 143±30+ 305±49+ 1,23±0,01 0,01±0

15 сут 269±18*+ 115±29 384±22*+ 1,22±0,001* 0,013±0,003

VIII (п=9) 7 сут 126±27+ 93±27 220±1,5*+х 1,07±0,08* 0,013±0,001*+"

15 сут 100±20*х 109±22 176±37*х 1,26±0,01+*х 0,013±0,003

Электролитный баланс

При исследовании электролитов в различных органах крыс при острой церебральной ишемии в низкогорье отмечалось повышение КТИа' коэффициента (табл. 5) на 7-е сутки (II группа) во всех органах и тканях по сравнению с контрольной группой: в головном мозге - на 33%, в сердце - на 58%, в печени - на 80%, в почке - на 66% и скелетной мышце - на 28% (Р <0,001). Тенденция к дальнейшему повышению сохранялась и на 15-е сутки, особенно в головном мозге, где по сравнению с контрольной группой он повысился на 75% (Р <0,001). К7№+ коэффициент (табл. 5) у адаптированных к высокогорью здоровых животных также увеличивался по сравнению со здоровыми низкогорными крысами во всех органах и тканях, кроме скелетной мышцы.

Таким образом, при ОЦИ в условиях низкогорья и при адаптации к высокогорью здоровых животных (45 суток) развивались однотипные изменения электролитного баланса, характеризующиеся снижением уровня натрия и повышением К+/Ыа+ коэффициента почти во всех исследуемых органах и тканях. Возможно, данные изменения К+/Ыа+ коэффициента связаны с необходимостью усиления работы К7№+ насосов в условиях гипоксии, поскольку их работа напрямую связана с адаптивной модуляцией мембранных потенциалов. А мембранные потенциалы, в свою очередь, определяют уровень регуляторных процессов, направленных на оптимизацию путей синтеза макроэргов в условиях гипоксии.

Моделирование ОЦИ в высокогорье у адаптировавшихся в течение 30 дней крыс (VI группа) на 15 сутки по сравнению с адаптированными здоровыми животными (V группа) сопровождалось снижением К'Жа+ коэффициента в мозге на 15% (Р <0,05), сердце - на 18% (Р <0,02) и в печени - на 33% (Р <0,05), что прогностически является неблагоприятным. Данные изменения объясняются тем, что высокогорная гипоксия является дополнительным фактором, оказывающим отрицательное влияние на изменение электролитного обмена при острой церебральной ишемии. Об этом свидетельствует снижение К7На+ коэффициента в тканях головного мозга на 15-е сутки после операции, в отличие от низкогорья, где данное соотношение наоборот изменяется в сторону увеличения. Более интенсивное изменение электролитов в головном мозге свидетельствует о повышении функции центральной нервной системы, направленной на оптимизацию регуляторных процессов.

Изменение К+ЛЧа+ коэффициента (усл. ед) в тканях крыс с ишемией головного мозга в условиях низко- н высокогорья

(М±т)

Мозг Сердце Печень Почка Скелетная мышца

1(11=10) 2,4±0,1 2,4±0,09 3,5±0,1 1,5±0,06 6,3±0,2

II (п=11) 7 сут 3,2±0,4 3,8±0,2* 6±0,3* 2,9±0,2* 8,1±1,9*

15 сут 4,2±0,1* 3,9±0,29 5,4±0,2 1,6±0,1 8,6±0,6*

III (п=12) 7 сут 5,3±0,5*о 3,3±0,3* 6,5±0,3*О 2,0±0,5 8,0±0,6*о

15 сут 5,7±0,3*о 4,9±0,6* 5,6±0,8* 3,4±0,5*О 9,4±2,0

IV (п-9) 7 сут 5,2±0,4*О 5,9±0,4*о 8±0,5*О 2,1±0,4 10,9±1,3*о

15 сут 5,7±0Д*О 4,7±0,5* 6,5±0,5* 3,0±0,3*^ 9,6±1,2*

V (п=9) 3,3±0,2* 3,3±0,2* 6,1±0,4* 2,5±0,1* 6,8±0,3

VI (п=9) 7 сут 3,4±0,2* 2,9±0,2 4,6±0,2*х 1,9± 0,2 х 5,3±0,5 х

15 сут 2,8±0,03 х 2,7±0,1х 4,5±0,5 х 3,7±0,7* 6,7±0,6

VII (п=11) 7 сут 3,5±0,2* 3,1±0,1* 5,5±0,2 *+ 2,9±0,2*+х 5,8±0,4

15 сут 2,8±0,3 2,б±0,1х 5,3±0,5 + 2,2±0,1+ 6,4±0,2

VIII (п=9) 7 сут 3,6±0,2* 2,6±0,3 4,1±0,3Х 2,1±0,06х 6,2±0,7

15 сут 3,2±0,3 2,5±0,2 х 4,3±0,3Х 2,1±0,2 + 5,2±0,3*+х

Введение винпоцетина и а-токоферола оказывало корригирующее влияние на течение острой церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья, что подтверждалось менее выраженными изменениями в ионной асимметрии и нормализацией К+/Иа+ коэффициента в органах животных на 15-е сутки окклюзии ОСА, с более выраженным «калий сберегающим» эффектом у винпоцетина. Данный факт, вероятно, обусловлен положительным влиянием лекарственных препаратов на основные патогенетические звенья церебральной ишемии: нарушенный церебральный кровоток и оксидантный стресс.

ВЫВОДЫ

1. Острая церебральная ишемия в условиях низко- и высокогорья приводит к нарушениям поведенческих реакций, снижению физической работоспособности и сопровождается накоплением в ткани мозга продуктов перекисной деградации мембранных липидов (диеновых коньюгатов; оснований Шиффа; Iyso-PL), а также снижением активности супероксиддисмутазы и гиперкоагуляцией, более выраженных в горах.

2. При воздействии гипоксической гипоксии и циркуляторной гипоксии наблюдаются однотипные изменения в модуляции ионного баланса для различных тканей, о чем свидетельствует снижение уровня Na+ и повышение K7Na+ коэффициента как у крыс с острой церебральной ишемией в условиях низкогорья, так и у здоровых животных на 45-е сутки пребывания в горах. В условиях высокогорья (3200 м) острая церебральная ишемия у адаптированных животных вызывает повышение концентраций Na+ в мозге, сердце и почках и -как результат - снижение K+/Na+ коэффициента в этих тканях.

3. Применение винпоцетина и а-токоферола при острой церебральной ишемии у крыс в условиях низкогорья (760 м) и вьгсокогорья (3200 м) способствует стабилизации функциональных показателей поведения в «открытом поле», повышению физической работоспособности, нормализации процессов свободно-радикального окисления, ионного баланса и гемореологических параметров. Для винпоцетина данный эффект характеризуется большей амплитудой положительных изменений.

4. Антиоксидантный эффект винпоцетина in vivo сравним с эффектом а-токоферола, как в условиях низкогорья, так и в горах. Введение винпоцетина, в отличие от а-токоферола, достоверно уменьшало накопление lyso-PL, помимо ингибируюгцего влияния на содержание продуктов ПОЛ. Способность винопоцетина нивелировать повышение уровня lyso-PL в значительной мере определяет его мембранопротективные свойства.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Короткевич И.Г. Патогенез цереброваскулярных заболеваний и обоснование возможности применения мидокалма // Физиология, морфология и патология человека и животных в условиях Кыргызстана: Сборник науч. статей. - Бишкек, 2005. -вып. 5.-С. 245-249.

2. Короткевич И.Г. Изменение содержания электролитов в тканях при ишемии мозга у реадаптированных к высокогорью крыс/ Филипченко Е.Г. // Физиология, морфология и патология человека и животных в условиях Кыргызстана: Сборник науч. статей. - Бишкек, 2006. - вып. 6. - С. 105-110.

3. Короткевич И.Г. Влияние кавинтона и а-токоферола на содержание электролитов в тканях при ишемии мозга у реадаптированных к высокогорью крыс/ Захаров Г.А.// Актуальные проблемы сердечно-сосудистой патологии: Мат. научно-практич. конф. с международным участием. -Кемерово, 2006. - С. 213-215.

4. Короткевич И.Г. Изменение ионной асимметрии в органах и тканях при церебральной ишемии и её коррекции у адаптированных к высокогорью крыс/ Зарифьян А.Г., Захаров Г.А. // Материалы XII Междун. симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации». - М. - 2007. - С. 187189.

5. Короткевич И.Г. Влияние кавинтона и а-токоферола на показатели работоспособности и поведения у адаптированных к высокогорью крыс с церебральной ишемией/ Захаров Г.А. // Вестник КРСУ. - 2007. - Т. 7. - №6. - С. 137-141.

6. Короткевич И.Г. Изменение содержания электролитов в тканях крыс при ишемии головного мозга в условиях высокогорья/ Захаров Г.А.// Вестник Казахского Национального университета. - 2007. - №4. - С. 186-189.

7. Короткевич И.Г. Коррекция биологических мембран биорегуляторами антиоксидантами при острой церебральной ишемии в условиях высокогорья/ Кузьменко О.С., Жапаралиева Ч.О. // Физиология, морфология и патология человека и животных в условиях Кыргызстана: Сборник науч. статей. - Бишкек, 2007. - вып. 7. - С. 82-90.

8. Короткевич И.Г. Корригирующие эффекты винпоцетина и а-токоферола на уровень окислительного стресса при церебральной ишемии в условиях высокогорья/ Жапаралиева Ч.О., Кузьменко О.С. //Медико-физиологические проблемы экологии человека: Матер. Всеросс. конф. - Ульяновск, 2007. -С. 89-90.

9. Короткевич И.Г. Динамика перекисного окисления липидов у крыс с острой церебральной ишемией в условиях высокогорья// Актуальные эколого-гигиенические проблемы и здоровье населения: Сб. статей юбилейной научно-практической конференции, посвященной 75-летию Мануйленко Ю.И.. - Бишкек, 2008. - С. 187-193.

10. Короткевич И.Г. Изменение содержания электролитов в тканях при ишемии головного мозга у крыс в условиях низко-и высокогорья / Кан Д.В., Михалина Г.В. // Сб. матер. 60-й научной студ. конф. и 36-й конф. молодых ученых СГМА. -Смоленск: СГМА, 2008. - С. 115.

11. Короткевич И.Г. Мембранные и функциональные эффекты винпоцетина и а-токоферола при экспериментальной церебральной ишемии у крыс/ Вишневский A.A., Джантаева Г.А., Жапаралиева Ч.О. // Вопросы биомедицинской химии (принята в печать)

12. Короткевич И.Г. Влияние кавинтона на гемокоагуляцию у крыс с церебральной ишемией в условиях низко- и высокогорья/ Захаров Г.А. // Клиническая медицина и патофизиология (принята в печать).

алтын^татва

Зак. № 213 объем 1,6 уч. изд. л., тираж 100 экз.

г. Бишкек, ул.Орозбекова 44, тел.: 62-13-10 е-таИ: romanss@front.ru

Актуальность проблемы.

Цереброваскулярные заболевания являются одной из наиболее актуальных проблем современной медицины. Ежегодно в мире мозговой инсульт переносят более 20 млн. человек, из них 5,7 млн. умирает в течение первого года (Чуканова Е.И., 2003; Кулебрас А., 2007; Покровский А.В., 2007). В Кыргызстане число больных, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения, неуклонно растет. Только за последние три года заболеваемость ишемическим инсультом увеличилась в 1,8 раза и геморрагическим - в 1,5 раза и составила соответственно 3985 и 1570 случаев в год. Смертность от инсульта в Кыргызстане одна из наиболее высоких в мире (261 случай на 100 тысяч населения) (ВОЗ, 2004). Инсульт нередко оставляет после себя тяжелые последствия, занимая первое место среди всех причин инвалидизации населения (Скворцова В.И., 2007). Особо следует подчеркнуть, что от инсульта страдают не только больные, но и члены их семей. По данным ВОЗ в развитых странах стоимость прямых и непрямых расходов на одного больного инсультом составляет 55-73 тыс. долларов США, что составляет 4-5% всех затрат на здравоохранение (Чуканова Е.И., 2002, 2003). Непрямые расходы, связанные с трудовыми потерями, не поддаются подсчету.

Влияние факторов высокогорья на течение острой церебральной ишемии изучено недостаточно. Поскольку 30% территории Кыргызстана расположены на высоте более 3000 метров, необходимо изучение особенностей течения церебральной ишемии в условиях высокогорья. Единичные работы (Кононец И.Е., 1999) указывают на неблагоприятное течение церебральной ишемии в ранние сроки высокогорных наблюдений. В связи с чем, вопрос дальнейшего изучения экспериментальной ишемии головного мозга в условиях высокогорья и изыскания возможностей ее коррекции является весьма актуальным.

Поиск средств, способствующих устранению или уменьшению тяжести нарушений, вызванных ишемией и гипоксией, представляет большой интерес. Для лечения церебральной ишемии в клинической практике широко применяются препараты, улучшающие мозговой кровоток и метаболизм нервной ткани. К числу таких средств относится винпоцетин (кавинтон®). Имеются указания на его антиоксидантные (Bagoly Е. et al., 2007), нейропротективные (Denes L. et al., 2005), вазоактивные и микроциркуляторные эффекты (Амелин А.В., 2000; Суслина З.А. с соавт., 2002), на регуляцию кислородного баланса (Козловский В.И., 2008), многочисленные метаболические эффекты, обнаружено улучшение памяти и обучаемости животных (McDaniel М.А. et al., 2003). В то же время многие молекулярные аспекты и механизмы действия препарата не вполне ясны. Неотдифференцированы молекулярные мишени препарата, мало исследовано влияние винпоцетина на электролитный баланс, характер изменений реологических свойств крови. Наконец, выбор оптимальных подходов для коррекционных мероприятий в условиях изолированного и сочетанного воздействия острой церебральной ишемии и комплекса физических факторов высокогорной среды остается неизученным аспектом проблемы. Все вышеизложенное предопределило цель и задачи исследования.

Цель и задачи исследования Целью работы являлось определение и оценка функциональных, оксидативных, мембранных, гемореологических, ионных механизмов ответа организма при острой церебральной ишемии и ее коррекции винпоцетином и а-токоферолом в условиях низко- и высокогорья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1. Изучить изменение поведенческих реакций, физической работоспособности, состояния перекисного окисления липидов, гемореологических показателей, электролитного баланса при острой церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья.

2. Определить влияние винпоцетина и а-токоферола на показатели поведения и физическую работоспособность животных, перекисное окисление липидов, гемореологические показатели и электролитный баланс при острой церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья.

3. Выявить особенности механизмов действия винпоцетина и а-токоферола при острой церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья.

Научная новизна

Получены новые данные о благоприятном характере течения острой церебральной ишемии (ОЦИ) при коррекции винпоцетином у адаптированных крыс в условиях высокогорья (3200 м). Появление отрицательной корреляционной связи между функциональными показателями и уровнем окислительного стресса при введении винпоцетина и а-токоферола является признаком эффективных адаптивных преобразований при ОЦИ в высокогорье.

Впервые показано, что способность винпоцетина нивелировать повышение уровня лизоформ фосфолипидов (lyso-PL), в значительной мере определяет мембранопротективные свойства этого биорегулятора, так как детергенный потенциал lyso-PL, наряду с активацией свободнорадикальных процессов, может служить причиной нарушения молекулярной структуры мембран.

Получены новые факты, показывающие, что при воздействии гипоксической гипоксии и циркуляторной гипоксии наблюдается единая тенденция в модуляции ионного баланса для различных тканей. Продемонстрировано корригирующее влияние винпоцетина и а-токоферола при ОЦИ в условиях высокогорья, проявляющееся менее выраженными сдвигами в ионной асимметрии и нормализацией K+/Na+ коэффициента.

Установлено благоприятное влияние винпоцетина и а-токоферола на реологические свойства крови.

Практическая значимость

Выявленные функциональные, оксидативные, ионные и гемореологические изменения под влиянием фармакологических препаратов при экспериментальной церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья позволяют определить критерии эффективности применения средств коррекции. Полученные в ходе исследований данные могут быть использованы при разработке методических рекомендаций при выборе антигипоксантов и мембранопротекторных средств в целях успешного приспособления и жизнедеятельности человека и животных в высокогорье.

Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре Физиологических дисциплин медицинского факультета КРСУ при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу патологической физиологии (акт от 18 сентября 2008 г.).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Применение при церебральной ишемии в условиях низко- и высокогорья препаратов, обладающих антиоксидантным эффектом (а-токоферола и винпоцетина), способствует восстановлению физической работоспособности и поведенческих реакций животных, оказывает положительное влияние на процессы свободно-радикального окисления, электролитный баланс и гемокоагуляцию.

2. Lyso-PL-ограничивающий эффект винпоцетина является одним из механизмов действия данного биорегулятора, обеспечивающий мембранопротективные процессы, стабилизацию оксидативного статуса и улучшение функциональных показателей при острой церебральной ишемии.

3. Сочетанное воздействие физических факторов высокогорной среды (3200 м; 45 суток) и винпоцетина демонстрирует саногенный эффект, способствуя благоприятному течению острой церебральной ишемии в данных природно-климатических условиях.

Личный вклад соискателя

Автором диссертации проведен информационный поиск, разработана теоретическая концепция и рабочая гипотеза, выполнены серии экспериментальных работ в условиях низко- и высокогорья, проведена статистическая обработка результатов, дана их интерпретация, сделаны выводы, опубликованы статьи.

Апробация диссертации Материалы работы были представлены на ежегодных научных конференциях Кыргызско-Российского. Славянского университета (Бишкек, 2006 и 2007 гг.); на Региональной научно-практической конференции с международным участием "Актуальные проблемы сердечно-сосудистой патологии" (Кемерово, 2006); на Международной научной конференции "Актуальные проблемы современной физиологической науки", посвящ. 100-летию проф. М.Ф. Авазбакиевой (Алматы, 2007); на XII Международном симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации" (Москва,

2007); на Всероссийской конференции с международным участием "Медико-физиологические проблемы экологии человека" (Ульяновск, 2007 г.); на 36-й конференции молодых ученых Смоленской госмедакадемии (Смоленск,

2008); на Республиканской научно-практической конференции «Актуальные эколого-гигиенические проблемы и здоровье населения» (Бишкек, 2008)

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 8 статей.

Структура диссертации

ВЫВОДЫ

1. Острая церебральная ишемия у крыс в условиях низко- и высокогорья приводит к нарушениям поведенческих реакций, снижению физической работоспособности и сопровождается накоплением в ткани мозга продуктов перекисной деградации мембранных липидов (диеновых коньюгатов; оснований Шиффа; lyso-PL), а также снижением активности супероксиддисмутазы и гиперкоагуляцией, более выраженных в горах.

2. При воздействии гипоксической гипоксии и циркуляторной гипоксии наблюдаются однотипные изменения в модуляции ионного баланса для различных тканей, о чем свидетельствует снижение уровня Na+ и повышение K+/Na+ коэффициента как у крыс с острой церебральной ишемией в условиях низкогорья, так и у здоровых крыс на 45-е сутки пребывания в горах. В условиях высокогорья (3200 м) острая церебральная ишемия у адаптированных крыс вызывает повышение концентраций Na+ в мозге, сердце и почках и — как результат — снижение K+/Na+ коэффициента в этих тканях.

3. Применение винпоцетина и а-токоферола при острой церебральной ишемии у крыс в условиях низкогорья (760 м) и высокогорья (3200 м) способствует стабилизации функциональных показателей поведения в «открытом поле», повышению физической работоспособности, нормализации процессов свободно-радикального окисления, ионного баланса и гемореологических параметров. Для винпоцетина данный эффект характеризуется большей амплитудой положительных изменений.

4. Антиоксидантный эффект винпоцетина in vivo сравним с эффектом а-токоферола как в условиях низкогорья, так и в горах. Введение винпоцетина, в отличие от а-токоферола, достоверно уменьшало накопление lyso-PL, помимо ингибирующего влияния на содержание продуктов ПОЛ. Способность винопоцетина нивелировать повышение уровня lyso-PL в значительной мере определяет его мембранопротективные свойства.

110