Експериментальне обгрунтування використання кетаміну для попередження розвитку гіпералгезії Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

© Дми^ев Д. В. УДК: 615.035.4 Дмитр'кв Д. В.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ КЕТАМ1НУ ДЛЯ ПОПЕРЕДЖЕННЯ РОЗВИТКУ ППЕРАЛГЕЗИ

Вiнницький нацiональний медичний ушверситет iMeHi М. I. Пирогова (м. Вiнниця)

[email protected]

Дана робота виконана у рамках планових на-уково-дослщних роб1т В1нницького нацюнально-го медичного ун1верситету iM. М. I. Пирогова МОЗ Укра!ни (ВНМУ): «Використання модуляторiв ак-тивностi метаболiзуючих ферментiв та сорбентiв в якост засобiв корекцiI фармакологiчноI активнос-Ti та токсичностi лiкарських засобiв» (№ державно! реестрацiI - 0101U002832) та «Асощативы бюмар-кери прогнозу, переб^, ефективностi та безпеки фармакотерапiI захворювань внутрiшнiх органiв» (№ державно! реестрацп - 0104U003730).

Вступ. Лiкування пюляоперацмного болю, зо-крема, в ранньому пюляоперацмному перiодi, тра-дицiйно включае опiоIднi анальгетики. Неадекватна аналгезiя в ранньому пiсляоперацiйному перiодi попршуе перебiг i прогноз цього i збiльшуе рiвень пiсляоперацiйних ускладнень та сприяе розвитку ппералгези. Гiпералгезiя - це стан пщвищено! чут-ливост до болю, який виникае внаслщок штенсив-но! ноцицептивно! стимуляцiI або може бути шду-кований опющними анальгетиками. Гiпералгезiя реалiзуеться переважно на рiвнi спинного мозку та асоцтеться зi збiльшенням iнтенсивностi болю, та, вщповщно, розвитком стрес-вiдповiдi на бть, пiдвищенням ризику хроызаци болю, розвитком толерантной до опющв та потребою у пщвищены доз [1-3, 6,7].

Мета дослщження. Морфологiчно обфун-тувати використання кетамшу для попередження розвитку ппералгези.

Об'ект i методи дослщження. В дослщжены використано 50 нелiнiйних щурiв масою 200-250 г. В якост моделi ппералгези використовували кара-генiновий набряк (0,1 мл 1% р-н). Карагеыновий набряк вiдтворювали сублантарним введенням 0,05 мл 1% розчину карагеншу (Sigma, USA) в праву задню юн^вку тварини [4]. Спостереження за розвитком простагландинового набряку у тварин обох статей проводили на 3-й годин (пку розвитку) пюля введення флогогену. Тварини були подтеы на 4 груп. I - карагеншовий набряк без л^вання (контроль), тваринам II групи в/оч вводили, вщповщно, фентант (5 мгк/кг), тваринам IV групи - ке-тамш (10-25 мг/кг) [2,3,5].

Експерименти проведен з дотриманням мiж-народних принцитв бвропейсько! конвенци про захист хребетних тварин, що використовуються

для дослщних та шших наукових цтей, у вщповщ-HOCTi до Закону Украши вщ 21.02.2006 № 3447-IV «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» та згiдно з етичними нормами i правилами роботи з лабораторними тваринами (Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, National Academy Press, Washington DC, 1996).

Забраний матерiал фксувався 10% водним роз-чином нейтрального формалшу протягом 48 годин, по™ вш промивався проточною водою, в по-дальшому проводилось його зневоднення у сис-темi багатоатомних спирав i заливка в парафш за стандартною схемою. Приготованi натвтоню зрiзи товщиною 7-8 мкм забарвлювались гематоксил^ ном i еозином (основний метод забарвлення псто-логiчних препара^в) для оцiнки патологiчних змiн та реакцм тканин при розвитку в них асептичного запалення, порушень мiкрогемоциркуляцiI у вщ-повiдь на введення флогогену. Також пстолопчы препарати, виготовлен зi шматочкiв тканин, взятих на 3-4 годину та 7-14 -ту добу експерименту, окрiм традицмного метода забарвлення гематоксилшом та еозином, срiблились за методом Фута для ви-значення розвитку в тканинах у процес розрiшення запалення дрiбних нервових заюнчень та патоло-гiчних 1х змiн. Мiкроскопiю гiстологiчних препаратiв проводили за допомогою свiтлового мiкроскопа OLIMPUS BX 41 iз застосуванням збтьшень у 40, 100, 200 та 400 разiв. При мiкроскопiI проводилась оцшка стану та складу тканин у вогнищi запалення, наявнiсть патолопчних i репаративних змiн, 1х характер.

Статистичну обробку отриманих даних проводили iз застосуванням методiв варiацiйноI статистики за допомогою програми «Stаtistica 5.5» (нале-жить ЦН1Т ВНМУ iменi М. I. Пирогова, лщензмний № AXXR910A374605FA). Оцшювали та визначали середы значення, стандарты вдоилення та по-хибки середнього. Вiрогiднiсть рiзниць значень мiж кiлькiсними величинами в разi вщповщнос-тi розподiлiв нормальному визначали критерiями Ст'юдента та Фiшера. Вiрогiдними вважались вщ-мiнностi при р < 0,05.

Результати дослщжень та Ух обговорення. На 3 годину експерименту в першм групi тварин у тканинах визначались таю змши (рис. 1).

Рис. 1. Дшянка шкiри в зонi запалення через 3 год вщ початку експерименту, група карагешну (1 — формування зони некрозу;

2 — незначний набряк, розшарування дерми;

3 -повнокрiв'я судин дерми з незначною периваскулярною лiмфолейкоцитарною iнфiльтрацieю).

Гематоксилiн-еозин. х100.

Зона некротизованих тканин була значною та складала 1,5 мм, також мала мюце зона реактивних змiн в оточуючих тканинах, II поширенють складала 2,5-3 мм, значними були вираженють запалення, набряку, порушень мiкроциркуляцiI. Зона пошкодження була без чiтких меж, iз розвитком у центрi II некроза з перифокальними реактивними змша-ми у виглядi запалення, порушень мiкроциркуля-цiI. Судини у дермi в зон ураження були паретично розширеы, з вираженими дистрофiчними змiнами ендотелю повнокровнi, з крайовим стоянням лей-коцитiв у них. Навколо додатюв шкiри та периваску-лярно визначались невелик скупчення одноядер-них кл™н - лiмфоцитiв та клiтин моноцитарного ряду з наявнютю поодиноких лейкоци^в. У дермi та пподерм1 спостер1галось незначне на-копичення набряково! рщини на вщмшу вщ тварин друго! групи як один iз проявiв роз-ладiв мiкрогемоциркуляцiI з незначним роз-волокненням колагенових i еластичних волокон власне дерми. В набряковм рщиы також зустрiчались одноядерн клiтини типу моно-цитiв кров^ лiмфоцитiв, поодинокi сегменто-ядернi лейкоцити.

На З годину пюля введення фентанта у тварин друго! групи спостер^ались на-ступнi морфологiчнi змши у тканинах. Вони були бтьш вираженi, нiж у тварин друго! групи. Зона пошкодження була поширеною, без чiтких меж, iз розвитком у центрi II некрозу (товщина шару некротизованих тканин складала 2,5 мм) з перифокальними реактивними змшами у виглядi запалення (зона реактивних змш товщиною до 5 мм), порушень мiкроциркуляцiI. Судини у дермi в зон ураження були паретично розширенi, з вираженими дистрофiчними змiнами ендотелю повнокровнi, з крайовим стоянням лейко-цитiв у них. Навколо додатюв шюри та пери-

васкулярно визначались невелию скупчення одноядерних клнтин - лiмфоцитiв та клiтин моноцитарного ряду з наявнютю поодиноких лейкоци^в. У дермi та гiподермi спосте-рiгалось накопичення набряково^ рiдини як один iз проявiв розладiв мiкрогемоциркуляцiI з розволокненням колагенових i еластичних волокон власне дерми. В набряковм рщиы також зустрiчались одноядернi кл^ини типу моноцитiв кровi, лiмфоцитiв, поодиною сег-ментоядернi лейкоцити (рис. 2).

Таким чином, через 3 години пюля введення фентанта в уражених тканинах спо-стертаються раны стади запального процесу у виглядi ознак альтераци, що переважають, та визначаються початковi ознаки ексудатив-ного процесу.

На 3-ю годину експерименту в груп тварин, яким вводили кетамш у тканинах визначались змши, подiбнi до змш на 3-ю годину у тварин друго'| групи (введення фентанта), але вони також були менш вираженими. Зона пошкодження була тонкою, без ч^ких меж, iз розвитком у центрi II некрозу з перифокальними реактивними змшами у виглядi запалення та не-значних порушень мiкроциркуляцiI. Товщина зони некроза складала 0,04 мм, зона реактивних змш -2,5 мм. Розлади мiкроциркуляцiI були менш вира-жен в порiвняннi з такими у тварин третьо^ експе-риментально^ групи (рис. 3).

Судини у дермi в зон ураження були дещо роз-ширеы, з незначними дистрофiчними змiнами ен-дотелiю, помiрно повнокровнi, з крайовим стоянням лейкоци^в у деяких з них. Навколо додатюв шюри та периваскулярно визначались поодиною одноядерн ктнтини - лiмфоцити та кл^ини моноцитарного ряду з домшкою поодиноких лейкоцитiв. В набряковiй рщиы також зустрiчались одноядернi

Рис. 2. Дшянка шюри в зон запалення через 3 години вiд початку експеримента, група фенташлу (1 — формування зони некрозу; 2 — набряк, розшарування дерми; 3 — повно^в'я судин дерми з незначною периваскулярною лiмфолейкоцитарною шфшьтращею). Гематоксилiн-еозин. х100.

Рис. 3. Дшянка шкiри в 30Hi запалення через 1 добу вщ початку експеримента, група кетамшу (1 — формування зони некрозу; 2 — помiрний набряк, незначне розшарування дерми, та пподерми; 3 — повнокрiв'я судин дерми; значна лiмфолейкоцитарна iнфiльтрацiя). Гематоксилш-еозин. х100.

клiтини типу моноцитiв кров^ лiмфоцитiв, поодино-Ki сегментоядернi лейкоцити (рис. 3).

Таким чином, дан змiни свiдчать про повне розршення запалення з формуванням сполучнот-канинного рубця, в якому спостертаються проце-си його ремоделювання. У груп кетамiну тварин

в результат! розришення запалення також утворюеться повноц1нний рубець з додат-ками шк1ри без запальних змш та розлад1в м1крогемоциркуляц1'|. Найкращ1 результати в1дм1чаються в 3-й груп1 п1ддосл1дних тварин, найг1рш1 - в 2-й. Висновки

1. На 3 годину пюля введення фентанту спостер1гали наступн1 морфолог1чн1 зм1ни у тканинах тварин. Зона пошкодження була дуже поширеною, без ч1тких меж, 1з розви-тком у центр! II некрозу (товщина шару не-кротизованих тканин складала до 5 мм) з ви-раженими перифокальними реактивними змшами у вигляд1 значного запалення (зона реактивних зм1н товщиною до 7 мм), мали мюце суттев1 порушення м1кроциркуляцИ.

2. При використанн1 для знеболення кетамшу в тканинах визначали под1бн1 мор-фолог1чн1 зм1ни як й пюля введення фентанту, але морфолопчы зм1ни були менш виразними.

Перспективи подальших дослiджень. З врахуванням позитивного переб1гу запального процесу, формування сполуч-нотканинного рубця з ознаками ремоделювання, вщновлення м1кроциркуляцИ при експерименталь-ному застосуванн1 кетам1ну, перспективним е про-ведення кл1н1чних досл1джень щодо попередження розвитку ппералгези у хворих шляхом використан-ня кетам1ну.

Лiтература

1. Кучин Ю. Л. ОпюУд-шдукована гiпералгезiя пiд час анальгоседацй' у па^ентв з черепно-мозковою травмою / Ю. Л. Кучин,

Ф. С. Глумчер, К. Ю. Белка // Бть, знеболювання та штенсивна терапiя. - 2012. - № 1 (Д). - С. 254-257.

2. Кучин Ю. Л. Стресчндукована гiпералгезiя у пащен^в з множинною травмою / Ю. Л. Кучин // Бть, знеболювання та штенсивна

тератя. - 2013. - № 2 (Д). - С. 262-266.

3. Лесной И. И. Предупреждение развития хронического послеоперационного синдрома у хирургических больных / И. И. Лес-

ной, В. И. Черний, К. Ю. Белка // УкраУнський журнал екстремальноУ медицини iм. Г. О. Можаева. - 2012. - Т. 13, № 3. -С. 26-32.

4. Стефанов О. В. ДоклЫчш дослщження лкарських засобiв / О. В. Стефанов. - Кшв, 2001. - С. 77-95.

5. Angst M. S. Opioid-induced hyperalgesia / M. S. Angst, J. D. Clark // Anesthesiology. - 2006. - Vol. 104. - P. 570-587.

6. Lavand'homme P. K. Intraoperative epidural analgesia combined with ketamine provides effective preventive analgesia in patients

undergoing major digestive surgery / P. Lavand'homme, M. D. Kock, H. Waterloos // Anesthesiology. - 2005. - Vol. 103 (4). -P. 813-820.

7. Wilder-Smith O. H. Postoperative hyperalgesia: its clinical importance and relevance / O. H. Wilder-Smith, L. Arendt-Nielsen //

Anesthesiology. - 2006. - Vol. 104 (3). - P. 601-607.

УДК: 615.035.4

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ КЕТАМIНУ ДЛЯ ПОПЕРЕДЖЕННЯ РОЗВИТКУ ППЕРАЛГЕЗИ

Дмитрieв Д. В.

Резюме. В дослщжены використано 50 нелшмних щурiв вагою 200-250 г. В якост моделi ппералгези використовували карагеншовий набряк (0,1 мл 1% р-н). Карагеншовий набряк вщтворювали сублантарним введенням 0,05 мл 1% розчину карагеншу (Sigma, USA) в праву задню кш^вку тварини. Спостереження за розвитком простагландинового набряку у тварин обох статей проводили на 3-й годин (тку розвитку) пюля введення флогогену. Тварини були подтеы на 4 групи. I - карагеншовий набряк без л^вання (контроль), тваринам II групи в/оч вводили, вщповщно, фентант (5 мгк/кг), тваринам III групи вводили кетамш. Вико-ристання високих доз фентанту для знеболення у тварин може призводити до ппералгези, яка супрово-джуеться морфолопчними змшами в шкiрi пюля введення карагеншу. На 3 годину пюля введення фентанту спостер^ались наступи морфолопчы змши - зона пошкодження була дуже поширеною, без чггких меж, iз розвитком у центрi !! некрозу (товщина шару некротизованих тканин складала до 5 мм) з вираженими

перифокальними реактивними змшами у виглядi значного запалення (зона реактивних змлн товщиною до 7 мм), мали мiсце cyTTGBi порушення мiкроциркуляцiI. Використання для знеболення кетамшу у тканинах визначали подiбнi морфологiчнi змiни, як й пюля введення фентанiлу, але вони також були менш виразними.

K^40Bi слова: гiпералгезiя, карагенiн, набряк, кетамiн.

УДК: 615.035.4

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КЕТАМИНА ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ РАЗВИТИЯ ГИПЕРАЛГЕЗИИ

Дмитриев Д. В.

Резюме. В исследовании использовано 50 нелинейных крыс весом 200-250 г В качестве модели ги-пералгезии использовали карагениновый отёк (0,1 мл 1% р-ра). Карагениновый отёк воиспрозводили су-блантарным введением 0,05 мл 1% р-ра карагенина (Sigma, USA) в правую заднюю конечность животного. Наблюдения за развитием простогландинового отёка у животных обеих полов проводили на 3-ем часе (пике развития) после введения флогогена. Животные были поделены на 4 группы. I - карагениновый отёк без лечения (контроль), животным II группы в/брюшинно вводили, соответственно, фентанил (5 мкг/кг), животным III группы вводили кетамин. Использование высоких доз фентанила для обезболивания у животных может приводить к гипералгезии, которая сопровождается морфологическими изменениями в коже после введения карагенина. На 3-ем часе после введения фентанила наблюдались следующие морфологические изменения - зона повреждения была очень распространена, без четких границ, с развитием в центре её некроза (толщина слоя некротизированных тканей составляла до 5 мм) с выраженными перфиокальными реактивными изменениями в виде значительного воспаления (зона реактивных изменений толщиной до 7 мм), имели место существенные нарушения микроциркуляции. Использование для обезболивания кета-мина в тканях определяли подобные морфологические изменения, как и после введения фентанила, но они были менее выраженными.

Ключевые слова: гипералгезия, карагенин, отёк, аналгезия.

UDC: 615.035.4

EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF USE OF KETAMINE FOR PREVENTION HYPERALGESIA

Dmytriiev D. V.

Abstract. The aim of the study was to morphologically justify the use of ketamine for the prevention of hyperalgesia.

Methods. The study used 50 nonlinear rats weighing 200-250 grams in a model of hyperalgesia used karagenin edema (0.1 mL of 1% of the district). Karaheninovyy swelling reproduced sublantarnym introduction of 0.05 ml of 1% solution karagenin (Sigma, USA) in the right hind limb of the animal. Monitoring the development of prostaglandins edema in animals of both sexes were carried out at 3 o'clock (the height of) after flohohenu. The animals were divided into 4 groups. And - karagenin edema untreated (control) animals in group II/wat injected respectively fen-tanyl (5 CIM/kg), Group IV animals - ketamine (10-25 mg/kg). Removed material recorded 10% aqueous solution of neutral formalin for 48 hours, then it running water, subsequently conducted its dewatering system polyhydric alcohols and fill in paraffin by standard procedure. Prepared 7-8 microns thick sections stained with hematoxylin and eosin (basic method of staining of histological preparations) for the evaluation of pathological changes and reactions in the tissues of them aseptic inflammation disorders in response to the edema drug. Also histological preparations made from pieces of tissue, taken at 3-4 hour and 7-14 -day of the experiment than the traditional method of staining with hematoxylin and eosin, silver by Fouta method for determination of the tissues in the resolution of small nerve endings inflammation and pathological their changes. Microscopic histological preparations was performed using a light microscope OLIMPUS BX 41 using increments of 40, 100, 200 and 400 times. At microscopy was performed and assessment of tissue in inflammation, and the presence of pathological reparative changes their character.

Results. The use of high doses of fentanyl for pain relief in animals can lead to hyperalgesia, accompanied by morphological changes in the skin after administration karaheninu. At 3:00 after driving fentanyl observed following morphological changes - the zone of damage was widespread, with no clear boundaries, with the development in the center of necrosis (thickness necrotic tissue was 5 mm) with severe perifocal reactive changes as significant inflammation (zone reactive changes thickness 7 mm), there have been serious violations of microcirculation.

Conclusions. The use of ketamine for pain relief in these tissues were determined morphological changes after administration of fentanyl, but they were less expressive.

Keywords: hyperalgesia, carrageenan, edema, analgesia.

Рецензент - проф. Врошенко Г. А.

Стаття надшшла 28.01.2016 року