CC BY
20
здiйснюe токсичного впливу на компоненти суглобу, оптимальним е розведення препарату 1:4.
Summary
DETERMINING OF OPTIMAL CONCENTRATION OF " OCTENISEPT " MEDICATION FOR INTRA-ARTICULAR INTRODUCTION IN
CHILDREN
Lukyanenko D.N.
Keywords: octenisept, growing organism, osteomyelitis metaepiphysarius, children, joints.
The problem of choice of the most effective antiseptic that doesn't affect tissues of the musculoskeletal system is still being urgent. Therefore, this experiment is aimed to define safe concentration of "Octenisept" medication which doesn't result in degenerative and inflammatory changes in joint and bone tissues. The experiment has been carried out on 40 e two month aged non-pubertal white laboratory rats. We have used histological, morphometric and statistical methods. It has been found out the medicine doesn't have any toxic effect on the joint components. The optimal concentration of the medicine is 1:4.
УДК 612.176+616.126+611.018.74+612.452 Лучко 1.М.
АКТИВН1СТЬ СИМПАТО-АДРЕНАПОВО1 I ПРОСТАГПАНДИНОВО1 СИСТЕМ ТА СТУПШЬ УРАЖЕННЯ ЕНДО-ТЕЛ1Ю ЕНДОКАРДА ЩУР1В ПРИ ГОСТРОМУ СТРЕС1 Р1ЗНО1 ТРИВАЛОСТ1
1вано-Франшський нацюнальний медичний уыверситету
Метою роботи було вивчення стану ендотел{ю ендокарда шлуночтв щур{в у взаемозв'язку i3 pi-внями катехолам^в та деяких простагландитв у кpовi при dii гострого емоцтно-больового стресу одно- i тригодинног тривалост1. Вм^т катехолам^в визначали радюферментним методом за допомогою стандартних набоpiв «Катехола» (Чехiя). Для визначення концентрацп простагландитв використовували стандартт тест-системи фipми «Clinical Assays» (США) i реагенти 1нституту iзотопiв (Угоршина) (радюферментний метод). Стан ендотелю ендокарда вивчали за допомогою свтловог мтроскопп, аналiзуючи мазки-вiдбитки з макропрепарат1в шлуночтв. Встановлено, що стресовий вплив призводить до збшьшення активностi симпато-адреналовог та простагландиновог систем i проявляешься вираженим тдвищенням концентрацп в кpовi катехолам^в i простагландитв клаЫв Е2, F2a i I2. Збшьшення вм^ту простагландитв знаходиться у прямш залежностi вiд тpивалостi дп стресора. Шдсилення синтезу та видi-лення в кров катехолам^в, ят, як вiдомо, волод^ть патоендотелютропним ефектом, супро-воджуеться пошкодженням ендошелiоцитiв ендокарда шлуночтв та гх злущенням. Вираже-тсть процесу десквамаци ■катин зростае iз збтьшенням часу стрес-реакцп. Якщо тсля одно-годинного стресу мае м^це незначне збшьшення кiлькостi злущених ендотелiоцитiв, то тсля тригодинного впливу цей показник зростае в декшька pазiв. Шдвищення активностi простагландиновог системи мае, очевидно, захисний характер i обмежуе пошкоджуючу дю на серцево-судинну систему в стресових ситуащях тдвищеног концентрацп катехолам^в.
Ключов1 слова: стрес, ендокард, ендотелм, катехоламши, простагландини.
Вступ
Сьогодн очевидним е той факт, що в оргаш-зацп стрес-реакцп штегративну i домшуючу роль в^фграе центральна нервова система, зокрема первинна ланка нейрогуморальноТ регуляци, яка виконуе роль пускового мехашзму - симпато-адреналова система (САС). Центральне мюце при цьому належить ппоталамусу, осктьки його багаточисельн нервовi кл^ини зв'язан зi вама вщдтами ЦНС. Основними гормонами, як видн ляються при стрес-реакци i через як реалiзуеть-ся пошкоджуючий вплив стресора на серцево-судинну систему, в тому чи^ i ТТ ендотелш, е катехоламши (КА) [2, 3, 5, 6]. З шшого боку, е дат про те, що при гострому емоцшному стрес змшюеться також синтез i вивтьнення деяких простагландитв (ПГ), як володшть цитопротек-тивною дiею [4, 5]. Одним iз найбтьш важливих та фiзiологiчно активних ПГ е простациклш (ПГ12), який синтезуеться ендотелiем та прояв-ляе вазодилататорний i антиагрегантний ефекти [4, 9, 11].
Незважаючи на те, що вивченню впливу стресових факторiв на серцево-судинну систему присвячено велику ктькють дослщжень, л^ера-турн данi про стан ендотелiальноТ вистелки се-рця у взаемозв'язку iз активнiстю симпатоадре-наловоТ та простагландиновоТ систем при дм гострого стресу е дуже обмеженими.
Мета дослвдженн Метою роботи було вивчити стан ендотелш ендокарда шлуночкв щурiв у взаемозв'язку iз вмiстом в кровi КА (адреналшу, норадреналiну i дофамiну) та деяких ПГ (Е2, F2a, 12) при дм гострого емоцiйно-больового стресу (ЕБС) рiзноТ тривалостi.
Матерiал i методи дослiдженн
Дослiдження проводили на 26 бтих безпоро-дних щурах-самцях масою 180-240 г, якi були розподтеы на три групи: 1-а - контрольна група, 2-а - щури, як пiддавалися дiТ одногодинного ЕБС, 3-я - тварини, що зазнавали впливу триго-динного ЕБС. Для моделювання ЕБС викорис-
товували електрочмпульсну методику Desiderato O. [10]. Утримання тварин та мантуляцп на них проводили згщно положень ,,европейськоТ кон-венцп про захист хребетних тварин, що викорис-товуються для дослiдних та наукових цтей" (Страсбург, 1986) та ,,Загальних етичних прин-ципiв експериментiв на тваринах", ухвалених Першим Нацiональним конгресом з бюетики (Ки-Тв, 2001). Евтаназш тварин здiйснювали пiд не-мбуталовим наркозом.
Матерiал для дослiдження забирали через 1 i 3 години вiд початку дм стресора. Кров для ви-значення вмiсту катехоламiнiв i простагландиыв забирали iз черевноТ аорти пщ нембуталовим наркозом (40 мг/кг) у кшькосп 4 мл. У шприц по-передньо набирали 0,2 мл розчину гепарину з глутатюном (0,5 мг/мл) та шдометацином (0,1 мг/мл). Кров центрифугували на холодi 15 хв при 1000 об/хв, а плазму збер^али при -20 °С. Вмют адреналiну, норадреналiну i дофамшу ви-значали радiоферментним методом за допомо-гою стандартних наборiв «Катехола» (Чехiя). Для визначення концентрацiТ простагландиыв Е2, F2a, 12 користувалися радюферментним методом, застосовуючи стандартнi тест-системи фiрми «Clinical Assays» (США) i реагенти 1нсти-туту iзотопiв (Угоршина).
Вмст кaтехолaмiнiв i простагландинiв у
Серце видаляли i зупиняли в охолодженому фiзiологiчному розчинi. Для дослщження стану ендотелiю ендокарда готували мазки-вщбитки з макропрепаратiв обох шлуночкiв, прикладаючи Т'х до предметних скелець. Попередньо стшку шлуночкiв зi сторони ендокарда висушували потоком повiтря. 1Мкропрепарати фарбували за методом Романовського. При цьому у порiвняннi iз цитоплазмою ч^ко фарбуються ядра клiтин. Стушнь пошкодження ендотелiю ендокарда ви-значали пщ свiтловим мiкроскопом (окх7; обх90) за кiлькiстю злущених клiтин на 1 мм2 площi вщ-битку, що вщповщае 40 полям зору.
Одержат дат оброблен статистично за кри-терieм «Ь> Стьюдента. Критичний рiвень значи-мостi «р» при перевiрцi статистичних гiпотез у даному дослщжены приймали рiвним 0,05.
Результати дослщження. Результати дослн дження вмюту КА i ПГ у плазмi кровi щурiв при гострому ЕБС представлен в таблицi 1. Як видно iз ^еТ таблицi, вже одноразовий одногодин-ний стрес супроводжуеться рiзким зростанням концентрацп КА у кровi. Так, зокрема, рiвнi ад-реналiну i норадреналшу пiдвищуються вщповн дно у 8,5 i 7,1 раза, дофамiну - у 18,4 раза у по-рiвняннi з контролем.
Таблиця 1
змi кровi при гострому ЕБС р'!зноТ mривалосmi (М±т, п=6-10)
Дослщжуваний показник Контроль Стрес, 1 год Стрес, 3 год
1. Адреналш, пмоль/мл 8,28+1,55 70,40+5,07* 65,05+3,42*
2. Норадреналiн, пмоль/мл 5,06+0,38 36,27+2,14* 31,25+1,92*
3. Дофамш, пмоль/мл 0,66+0,11 12,88+0,72* 24,15+1,57*
4. ПГЕ2, пг/мл 280,86+21,42 621,43+27,89* 904,25+35,04*
5. nrF2a, пг/мл 179,25+12,24 538,57+48,67* 1021,43+41,70*
6. ПГ12, пг/мл 291,38+28,19 942,57+60,74* 1437,14+44,92*
Примiтка. "*"- вiрогiдно у порiвняннi з контролем (р<0,05).
Високим залишаеться рiвень КА i через 3 год шсля початку дм стресора. При цьому статистично достовiрно зростае (у порiвняннi iз одного-динним стресом) концентра^я дофамiну, в той час як рiвнi адреналiну i норадреналiну мають навiть тенденцiю до зниження. Отже, гострий ЕБС супроводжуеться вираженою актива^ею САС i рiзким зростанням концентрацп КА у пла-змi кровк
Поряд iз активацiею САС в умовах стрес-реакцп змiнюеться синтез i вивiльнення у кров ПГ. Як видно iз даних таблиц 1, гострий ЕБС супроводжуеться збтьшенням вмiсту ПГ у плазмi кровi. Це особливо виражено при тригодинному стресовому впливк Так, рiвень простагладину Е2 зростае у 3,2 рази, простагладишв F2a i 12 - вщ-повiдно у 5,7 i 4,9 раза у порiвняннi з контрольною групою тварин. Зростання цих показникiв корелюе iз тривалiстю стрес-реакци. Таким чином, iз наведених вище результат дослiджень можна заключити, що, поряд iз вираженою акти-вацiею САС, в умовах стресового впливу вщбу-ваеться значне пщсилення синтезу та вивть-нення у кров рiзних класiв ПГ, що мае, очевидно,
захисно-пристосувальне значення.
КА, як уже згадувалось рашше, володшть патоендотелiотропною дieю. Тому на основi аналiзу мазкiв-вiдбиткiв, ми вивчили стан ендо-телiю ендокарда при дм ЕБС рiзноТ тривалостi (табл. 2).
Як видно iз таблиц 2, у контрольноТ групи тварин на площi 1 мм2 нараховуеться 22-24 злущених ендотелiоцити, а у полi зору при вщ-повщному збiльшеннi мiкроскопа вони можуть бути вщсутыми, або Тх кiлькiсть складае 1-2. Од-ногодинний ЕБС супроводжуеться незначним збтьшенням кшькосп злущених ендотелюциив у мiкропрепаратах з ендокарда обох шлуночш. Однак, пiсля тригодинноТ стрес-реакци цей пока-зник суттево збтьшуеться. При стресi такоТ три-валосп кiлькiсть ендотелiоцитiв у полi зору мк-роскопа збiльшуеться до 4-11 штин. Абсолютна кiлькiсть злущених кл^ин у мiкропрепаратах на 1 мм2 площi вiдбитку зростае у 2,0 i 2,1 раза (вщ-повщно з ендокарду правого i лiвого шлуночкiв) (табл. 2). Незалежно вщ тривалостi стрес-реакцiТ, у мазках-вщбитках переважае поодиноке розмiщення клiтин у полi зору, значно рiдше зу-
стрiчаються скупчення по 5-10 ендотелюциив (злущення пластами).
Таблиця 2
Кльксть ендотелiоцитiв (клimuH/мм2) у мазках^дбитках з ендокарда шлуночюв серця шу^в при гострому ЕБС pi3H0f тривалостi (M±m, n= 6)
Групи тварин Об'ект дослщження
ендокард равого шлуночка ендокард лiвого шлуночка
1. Контроль 21,83+0,95 23,67+1,69
2. Стрес, 1 год 25,17+1,74 р1-2<0,1 30,33+1,26 р1-2<0,01
3. Стрес, 3 год 43,00+1,79 р1-3<0,001 49,00+2,71 р1-3<0,001
стрес викликае активацш симпато-адреналовоТ та простагландиновоТ систем, що призводить до зростання концентрацп у плазмi кровi катехола-м^в та простагландинiв (ПГЕ2, ПГF2a i ПГ12). Пiдвищення вмюту простагландинiв корелюе iз тривалiстю стресового впливу.
2. Актива^я симпато-адреналовоТ та простагландиновоТ систем супроводжуеться уражен-ням ендотелiоцитiв ендокарда шлуночкiв та Тх злущенням. Вираженiсть процесу десквамацп ендотелiальних клiтин залежить вiд тривалост стрес-реакцп.
Перспективи подальших дослiджен
Враховуючи отриман нами результати, а та-кож данi iнших експериментальних i клiнiчних дослiджень, можна говорити про системний характер пошкоджень ендотелш серця та судин рiзного калiбру у вiдповiдь на дiю стреав рiзного генезу. Тому вважаемо доцтьним подальше ви-вчення впливу стресових факторiв на структуру ендотелiю судин рiзних органiв. Результати таких дослщжень сприятимуть розкриттю нових ланок патогенезу ендотелiальноТ дисфункцп при багатьох захворюваннях.
Пщсумовуючи наведенi результати, можемо заключити, що гострий ЕБС викликае пошко-дження ендотелюциив ендокарда обох шлуноч-кiв, яке супроводжуеться злущенням кл^ин i залежить вiд тривалост дп стресора. Деяке пере-важання десквамацп ендотелiю у лiвому шлуно-чку пояснюеться, очевидно, бiльш вираженими гемодинамiчними факторами в цiй камерi серця.
Обговорення. Отриманi нами результати е сшвзвучними з даними ряду експериментальних та кл^чних дослiджень [2, 3, 6]. Так, у людей при гострому максимальному стреа, коли вщбу-ваеться зупинка серця i проводяться реашма-цiйнi заходи, концентра^я адреналiну у плазмi кровi збтьшуеться в 300 разiв i в окремих випа-дках досягае 273 нг/мл, а концентра^я норадре-налшу в цей час перевищуе норму в 32 рази.
Пщвищення активност простагландинсинте-зуючих систем, на нашу думку, мае захисний характер i вiдiграе вiдповiдну роль у обмеженн ушкоджуючоТ дп на серцево-судинну систему в стресових ситуа^ях КА. Слiд вiдмiтити, що окремi автори [1, 7, 8] в експериментальних тва-рин спостер^али пiдвищення активност системи ПГ12 та Е2 i пригнiчення стрес-реакцп в умовах адаптацп до фiзичного навантаження високоТ ш-тенсивностi.
Аналiз мазкiв-вiдбиткiв з ендокарда обох шлуночш дозволив нам встановити факт поси-лення процесу десквамацп ендотелiальних клн тин пiд впливом ЕБС, що, ймовiрно, е одним iз проявiв патоендотелютропноТ дп шдвищеноТ концентрацп у кровi КА. Очевидно, пщ час стрес-реакцп в ендотелюцитах виникають незворотнi змiни, як поступово наростають i ведуть до по-рушення контактiв мiж сусщыми клiтинами та Тх зв'язку з базальною мембраною, що в кшцевому результат призводить до Тх злущення. Тут слщ вiдмiтити пряму залежнють цього процесу вiд тривалостi стресового впливу.
Висновки. 1. Гострий емоцшно-больовий
Реферат
АКТИВНОСТЬ СИМПАТО-АДРЕНАЛОВОЙ И ПРОСТАГЛАНДИНОВОЙ СИСТЕМ, А ТАКЖЕ СТЕПЕНЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ ЭНДОКАРДА КРЫС ПРИ ОСТРОМ СТРЕССЕ РАЗЛИЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ Лучко И.Н.
Ключевые слова: стресс, эндокард, эндотелий, катехоламины, простагландины.
Целью работы было изучение состояния эндотелия эндокарда желудочков крыс во взаимосвязи с уровнями катехоламинов и некоторых простагландинов в крови при действии острого эмоционально-
10.
11.
Л^ература
Пшенникова М.Г. Адаптация к физической нагрузке увеличивает активность системы простагландинов Е и 12 и уменьшает стресс-реакцию / М. Г. Пшенникова, Б. А. Кузнецова, М. В. Ши-мкович [и др.] // Бюл. эксперим. биол. и медицины. - 1996. - № 12.- С. 622-624.
Барабой В. А. Стресс : природа, биологическая роль, механизмы, исходы / Барабой В. А. - К. : Фитосоциоцентр, 2006. - 424 с.
Клименко В. I. Емоцшш стреси як чинник ризику хвороб системи кровообку / В. I. Клименко // Мед. перспективи. - 2005. - № 4. - С. 87-90.
Малая Л.Т. Эндотелиальная дисфункция при патологии сердечно-сосудистой системы / Л. Т. Малая, А. Н. Корж, Л. Б. Балко-вая. - Харьков : Торсинг, 2000. - 432 с.
Меерсон Ф.З. Патогенез и предупреждение стресорных и ише-мических повреждений сердца / Меерсон Ф.З. - М. : Медицина, 1984. - 272 с.
Погосова Г. В. Признание значимости психоэмоционального стресса в качестве сердечно-сосудистого фактора риска первого порядка / Г. В. По-госова // Кардиология. - 2007. - № 2. - С. 65-72.
Пшенникова М. Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии / М. Г. Пшенникова // Патол. физиол. и эксперим. терапия. - 2000. - № 3. - С. 20-26. Пшенникова М.Г. Соотношение катехоламинов и простаглан-динов у крыс при остром стрессорном воздействии и адапта-циии к стрессу / М. Г. Пшенникова, Б. А. Кузнецова, М. В. Шим-кович [и др.] // Бюл. эксперим. биол. и медицины. - 1990. - № 6. - С. 534-535.
Чоп'як В. В. Ендотелюцит: фiзiологiя та патолопя / В. В. Чоп'як, Г. О. По-тьомюна, I. В. Вальчук // Серце i судини. - 2004. - № 1(5). - С. 105-109.
Desiderato O. Development of gastric ulcers in rats following stress termination / O. Desiderato, J. R. Mac Kinnon, H. J. Hissom // J. Comp. Physiol. Psychol. - 1974. - V. 87. - P. 208-214. Arehart Е. Prostacyclin, Atherothrombosis and Cardiovascular Disease / E. Arehart, S. Gleim, Z. Kasza [et al.] // Current Medicinal Chemistry. - 2007. - V. 14, № 20. - P. 2161-2169.
болевого стресса одно- и трёхчасовой длительности. Содержание катехоламинов определяли радиоферментным методом с помощью стандартных наборов «Катехола» (Чехия). Для определения концентрации простагландинов использовали стандартные тест-системы фирмы «Clinical Assays» (США) и реагенты Института изотопов (Венгрия) (радиоферментный метод). Состояние эндотелия эндокарда изучали с помощью световой микроскопии, анализируя мазки-отпечатки с макропрепаратов желудочков. Установлено, что стрессовое воздействие приводит к увеличению активности симпато-адреналовой и простагландиновой систем и проявляется выраженным возрастанием концентрации в крови катехоламинов и простагландинов классов Е2, F2a и 12. Увеличение содержания простагландинов находится в прямой зависимости от длительности действия стрессора. Усиление синтеза и выделения в кровь катехоламинов, которые, как известно, обладают патоэндотелиотропным эффектом, сопровождается повреждением эдотелиоцитов эндокарда желудочков и их слущиванием. Выраженность процесса десквамации клеток возрастает с увеличением времени стресс-реакции. Если после одночасового стресса имеет место незначительное увеличение количества слущенных эндотелиоци-тов, то после трёхчасового воздействия этот показатель возрастает в несколько раз. Увеличение активности простагландиновой системы имеет, вероятно, защитный характер и ограничивает повреждающее действие на сердечно-сосудистую систему в стрессовых ситуациях повышенной концентрации катехоламинов.
Summary
ACTIVITY OF SYMPATHETIC-ADRENAL AND PROSTAGLANDIN SYSTEMS AND SEVERITY OF ENDCARDIAL ENDOTHELIUM DAMAGE IN RATS UNDER ACUTE STRESS OF VARIOUS DURATION Luchko I.M.
Key words: stress, endocardium, endothelium, cathecholamines, prostaglandins.
The research was aimed to study the state of endocardial endothelium of rats' ventricle and its correlation with the levels of cathecholamines and some prostaglandins in blood under acute emotional and pain stress of one- and three hour duration. The level of cathecholamines has been measured by radioenzyme method using standard test kits "Cathechola" (Czech Republic). To determine the concentration of prostaglandins standard test systems of the Clinical Assays" (USA) and reagents of the Institute of isotopes (Hungary) (radioenzyme method) have been used. The state of endocardial endothelium has been studied by the light microscopy analyzing the smears-imprints of the ventricles. It has been found out that the stress leads to the increase of activity of sympathetic-adrenal and prostaglandin systems and this is manifested by the significant increase of blood concentration of cathecholamines and prostaglandins E2, F2a, I2. The increase of prostaglandins depends directly on the stress duration. The increase of synthesis and release of blood cathecholamines which are known to have the pathologic effect on endothelium is followed by the damage of endocardial endothelium of ventricles and their desquamation. The intensity of the cells' desquamation process rises according to the increase of stress duration. One hour stress leads to the mild increase in a number of desquamated endotheliocytes and three hour influence leads to the rise of such condition in few times. The increase of prostaglandin system activity seems to be of protective character and limits the damaging action of elevated cathecholamine concentration on the cardio-vascular system under the stress.
