CC BY
16
DOI 10.31588/2413-4201-1883-246-2-112-117 УДК 611.73:612.13:612.55:612.83-001-092.9
ГЕМОДИНАМИКА В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ И ТЕМПЕРАТУРНАЯ РЕАКЦИЯ ПОСЛЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ СПИННОГО МОЗГА (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ)
Кубрак Н.В. - мл.н.с., Кононович Н.А. - к.вет.н., вед.н.с.
ФГБУ «НМИЦ ТО имени академика Г.А. Илизарова» Минздрава России
Ключевые слова: спинной мозг, повреждение, скелетные мышцы, гемодинамика, терморегуляция
Keywords: spinal cord, injury, skeletal muscles, hemodynamics, thermoregulation
В настоящее время поиск диагностических, хирургических и терапевтических подходов к прогнозированию течения, а также способов устранения последствий врожденных патологических состояний, либо травматических повреждений позвоночника и, в частности, спинного мозга (ТСМ) сохраняет высокую актуальность, как в практической медицине, так и в ветеринарии [1, 2, 6, 9]. Решение возникающих проблем обычно направлено на восстановление нарушенных, либо полностью утраченных произвольных движений, нарушенной функции тазовых органов и сердечно-сосудистой системы, значительно реже - дисфункции пищеварительной системы. Чаще всего повреждение спинного мозга не приводит к отчетливому патофизиологическому профилю; дефициты и изменения варьируют в зависимости от уровня и степени травмы [4, 8, 13].
Принято считать, что при полном перерыве спинного мозга на высоком уровне, наряду с прочими патологическими состояниями, происходят серьезные нарушения кровообращения тканей и органов, изменяется терморегуляция [10, 11]. Однако вазомоторные расстройства ниже уровня травмы наблюдаются даже при частичной потере двигательных и сенсорных функций [12]. Они являются одной из причин возникновения такого осложнения как пролежни, лечение которых часто не позволяет добиться желаемого результата [7].
Очевидно, что изучение особенностей течения изменений и патологических процессов, формирующихся в ответ на ТСМ, имеет как клиническое, так и фун-
даментальное значение. При этом многие вопросы возможно решить путем экспериментального моделирования in vivo на мелких лабораторных и крупных животных [3, 5].
Цель исследования: изучить динамику кровообращения в мышцах дисталь-ных сегментов тазовых конечностей и температурную реакцию после контузион-ной травмы спинного мозга у мелких лабораторных животных.
Материал и методы исследований. Выполнены эксперименты на 24 самках крыс линии Wistar в возрасте от 8 до 10 месяцев, с массой тела 270-320 г. Животные содержались в индивидуальных клетках (по одной особи в каждой клетке). Рацион включал стандартные корма и чистую питьевую воду без ограничений.
Во всех случаях, в условиях операционной, наркотизированным животным моделировали контузионную травму спинного мозга средней степени тяжести. Для этого после продольного разреза мягких тканей выполняли ляминэктомию на уровне ThIX. Осуществляли жесткую фиксацию позвоночника за остистые отростки позвонков ThVIII и Thx. Травму спинного мозга проводили цилиндрическим грузом (диаметр 1,8 мм, масса 10 г), свободно падающим с высоты 25 мм. После этого на мягкие ткани накладывали узловые швы.
Для достижения цели у животных перед оперативным вмешательством, а также через 5, 15, 30, 60 и 90 суток эксперимента изучали температурную реакцию тканей и особенности кровообращения на симметричных участках дистальных сег-
ментов тазовых конечностей (с латеральной поверхности голеней, в области брюшка передней большеберцовой мышцы).
Дополнительно в эти же периоды регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин), общую температуру тела (Тобщ, °С). Показатель ЧСС (ЭКГ исследование), температурную реакцию и функциональное состояние сосудов регистрировали с использованием реографа-полианализатора РГПА-6/12 «РЕАН-ПОЛИ» (НПКФ «МЕДИКОМ-МТД», Россия) и входящих в комплект принадлежностей. Электроды для снятия ЭКГ-потенциалов устанавливали во втором стандартном отведении. Температуру покровных тканей регистрировали непрерывно в течение трех минут с помощью контактного температурного датчика ДТ-3. Для оценки кровообращения в тканях применяли метод фотоплетизмографии (ФПГ). Исследование выполняли в течение 60 секунд датчиком ФПГ-2. Вязкоупругие свойства артерий крупного, среднего и мелкого калибра оценивали по степени изменения максимальной скорости быстрого кровенаполнения (МСБКН, Ом/с) и средней скорости медленного кровенаполнения (ССМКН, Ом/с). Для изучения особенностей венозного оттока анализировали изменение индекса венозного оттока (ИВО, %). Общую температуру тела измеряли при помощи электронного термометра DT-622 в течение 1 минуты.
Исследования проводили в утренние часы. В качестве нормальных использовали количественные значения, полученные от экспериментальных животных перед оперативным вмешательством и при обследовании 15 интактных животных аналогичного возраста при однотипных
условиях содержания.
Полученные количественные данные подвергали статистической обработке с использованием программы AtteStat 13.1 (Россия). Для каждого анализируемого параметра определяли средние значения (М) и стандартное отклонение (SD). Достоверность различий оценивали с помощью критерия Вилкоксона. Различия показателей считали достоверными при р<0,05.
Эксперименты выполнены в соответствии с требованиями «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей».
Результат исследований. При анализе результатов обследования экспериментальных животных до начала опыта и интактных животных были получены следующие средние значения изучаемых параметров: ЧСС - 284,58±1,32 уд/мин; Тобщ - 33,36±0,73 °С. При оценке показателей, характеризующих локальную температурную реакцию и сосудистый ответ, не выявили достоверных отличий между симметричными участками на правой и левой половине тела. В связи с этим, для них были определены общие средние значения показателей: 1лев (локально голень левая) и Шр (локально голень правая) -28,38±1,58 °С; МСБКН - 1,58±0,33 Ом/с, ССМКН - 0,89±0,43 Ом/с, ИВО - 57,57±19,14 %.
Через 5 суток после моделирования контузионной травмы спинного мозга определили снижение ЧСС по отношению к дооперационному уровню. В периоды 15, 30 и 60 суток эксперимента его значения достоверно от исходных данных не отличались. К 90 суткам вновь было зарегистрировано значимое уменьшение данного показателя (Таблица 1).
Таблица 1 - Динамика ЧСС, (М±б)
Этапы эксперимента
Параметр до операции 5 суток 15 суток 30 суток 60 суток 90 суток
ЧСС (уд/мин) 284,28 223,28 240,28 270,28 224,28 188,25
±57,42 ±37,56 ±28,33 ±27,98 ±57,42 ±13,98
Достоверность различий в
сравнении с дооперацион- 0,04 0,11 0,44 0,08 0,01
ным периодом (р=)
Анализ динамики общей температуры тела показал достоверное увеличение этого параметра на всех сроках эксперимента. Через 5 суток Тобщ повышалась на 1 °С (р=0,01) по сравнению с нормой. На следующем этапе (15 суток) данный показатель продолжал повышаться, как по отношению к дооперационным значениям (р=0,001), так и к предыдущему периоду (р=0,004) и сохранялся на достигнутом уровне до 60 суток опыта. При этом разница с нормой составляла 3,35 °С (р=0,0001). К окончанию эксперимента (90 суток) Тобщ уменьшалась более, чем на 2,0 °С в сравнении с предыдущим периодом (р=0,005). Вместе с тем ее значения
еще достоверно превышали нормальный уровень (р=0,02).
Локально, на симметричных участках дистальных сегментов тазовых конечностей, температура тканей была достоверно повышенной на всех этапах опыта. Ее максимальные значения регистрировали через 15 суток после операции. В частности, 1лев превышала норму на 2,5 °С (р=0,006), а V - на 2,4 °С (р=0,004). В последующем эти параметры незначительно снижались и к окончанию опыта были больше нормальных значений: ^ев на 2,1 °С (р=0,01), tпр - на 1,8 °С (р=0,01). Динамика температурной реакции в ходе эксперимента представлена на рисунке 1.
ДО 5 суток 15 суток 30 суток 60 суток 90 суток Рисунок 1 - Динамика температурной реакции (°С)
При количественном анализе параметров, характеризующих вязкоупругие свойства сосудов дистальных сегментов тазовых конечностей, определили, что через 5 суток опыта происходило резкое увеличение МСБКН у 42 % животных слева (в 2,6 раза по отношению к норме, р=0,0004) и в 25 % наблюдений - справа (в 2 раза, р=0,006). На контралатеральных участках тела данный показатель варьировал в диапазоне нормы. У двух животных, как справа, так и слева, МСБКН значимо не изменялся. В большинстве наблюдений ССМКН соответствовал нормальному уровню. У одного животного МСБКН и ССМКН были незначительно снижены, и еще в одном наблюдении - резко увеличены, как слева, так и справа.
К 15 суткам эксперимента у 25 %
животных было отмечено достоверное увеличение МСБКН (р=0,003) в 2 раза и более в сравнении с нормой на обоих сегментах. Еще у 25 % данный показатель был повышен на одной из сторон, в одном наблюдении соответствовал норме, а в остальных случаях происходило его достоверное снижение в 1,7-2,4 раза (р=0,009). В этот период ССМКН в 25 % случаев был заметно снижен (р=0,003) справа и слева, в 17 % с одной из сторон повышался, а у остальных животных соответствовал норме.
Через 30 суток опыта практически во всех наблюдениях регистрировали достоверное снижение МСБКН и ССМКН справа и слева как по отношению к предыдущему периоду (р=0,03), так и в сравнении с нормой (более чем в 4 раза, р=0,001).
Лишь у одного животного данные показатели были увеличены в 2 раза слева.
К 60 суткам в 63 % случаев МСБКН и ССМКН варьировали в диапазоне нормы. У остальных животных эти параметры были повышены с одной из сторон (р=0,003). К окончанию эксперимента (90 суток) в большинстве наблюдений данные показатели превышали нормальные значения, как справа, так и слева более, чем в 1,5 раза (р=0,002), у одного животного были резко снижены и в одном случае соответствовали норме.
Во всех наблюдениях на протяжении эксперимента не отмечали значимого изменения параметра ИВО.
Заключение. Таким образом, анализ результатов показал, что у животных контузионная травма спинного мозга средней степени тяжести на уровне ^¡х сопровождалась незначительным нарушением сердечного ритма, что было сильнее выражено в ранний послеоперационный период и через 3 месяца после повреждения.
На протяжении эксперимента регистрировали нарушение процессов терморегуляции, что характеризовалось достоверным повышением общей температуры тела и локальной температуры, в частности на симметричных участках латеральной поверхности правой и левой голени. Гемодинамика в тканях дистальных сегментов тазовых конечностей в первые две недели эксперимента развивалась по гиперкинетическому типу, как правило, за счет увеличения тонуса артерий крупного калибра. К окончанию первого месяца в большинстве наблюдений состояние вазоконстрик-ции сосудов сменялось их вазодилатацией. Об этом свидетельствовало снижением скорости кровотока, как следствие гипото-нуса артерий крупного, среднего и мелкого калибра. В последующем тонус сосудов постепенно увеличивался и к окончанию опыта превышал нормальный уровень. Нарушения венозного оттока на протяжении эксперимента не регистрировали. Локально изменения термальных показателей и вязкоупругих свойств сосудов были более выражены на левой конечности.
Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований, в рамках
программы НИР Государственного задания на 2018-2020 гг: «Оптимизация условий восстановительных и адаптационно-компенсаторных процессов при оперативных вмешательствах на позвоночнике и в остром периоде травматической болезни спинного мозга (ТБСМ)».
Результаты работы будут использоваться в качестве контроля в рамках программы НИР Государственного задания на 2021-2023 гг: «Разработка интраопераци-онных нейрорегенеративных и реваскуля-ризирующих воздействий для улучшения результатов восстановительных и реконструктивных операций на нервах конечностей».
ЛИТЕРАТУРА:
1. Баиндурашвили, А.Г. Комплексное лечение пациента с осложненной травмой грудного отдела позвоночника с использованием методики чрескожной электрической стимуляции спинного мозга (клиническое наблюдение) / А.Г. Баинду-рашвили, С.В. Виссарионов, С.М. Белян-чиков [и др.] // Гений ортопедии. - 2020. -Т. 26. - №. 1. - С. 79-88.
2. Долганова, Т.И. Диагностическая информативность огибающей ЭМГ поверхностных паравертебральных мышц в постуральных стереотипах у пациентов со сколиозом III-IV степени / Т.И. Долганова, Д.В. Долганов, С.О. Рябых // Гений ортопедии. - 2018. - Т. 24. - №. 1. - С. 57-63.
3. Кобызев, А.Е. Особенности кровообращения в мышцах спины при ско-лиотической деформации поясничного отдела позвоночника и в условиях ее коррекции / А.Е. Кобызев, Н.А. Кононович, В.В. Краснов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2014. - Т. 157. - №. 6. - С. 778-781.
4. Козлов, Н.А. Современная концепция лечения компрессионных повреждений спинного мозга у собак. Часть 2. Клинический раздел / Н.А. Козлов // Российский ветеринарный журнал. Мелкие домашние и дикие животные. - 2014. - №. 2. - С. 24-27.
5. Краснов, В.В. Развитие экспериментальной вертебрологии и нейрохирургии в Российском научном центре «Восстановительная травматология и ортопе-
дия» им. Академика Г.А. Илизарова / В.В. Краснов, Н.В. Кубрак, А.Ю. Кирсанова // Гений ортопедии. - 2017. - №. 2. -С. 134-138.
6. Михайлова, А.С. Преимущества использования компьютерной томографии при выявлении компрессионных поражений спинного мозга у собак / А.С. Михайлова // Norwegian Journal of Development of the International Science. - 2018. - №. 192. - С. 38-39.
7. Парай, А.Е. Пластические операции при пролежнях различной локализации у спинальных больных / А.Е. Парай, А.Г. Бутырский, В.Н. Старосек // Вестник неотложной и восстановительной хирургии. - 2016. - Т. 2. - №. 1. - С. 47-53.
8. Сотников, В.В. Лечение острых травм спинного мозга, переломов и вывихов / В.В. Сотников // Ветеринарный Петербург. - 2014. - №. 3. - С. 2-4.
9. Яникина, М.А. Диагностика опухолей позвоночного столба и спинного мозга у собак / М.А. Яникина, М.А. Ви-
тушкина // Вестник науки. - 2021. - Т. 5. -№. 1(34). - С. 233-238.
10. Llewellyn-Smith, I.J. Changes in synaptic inputs to sympathetic preganglionic neurons after spinal cord injury / I.J. Llewellyn-Smith, L.C. Weaver // Journal of Comparative Neurology. - 2001. - Т. 435. - №. 2.
- P. 226-240.
11. Popa, C. Vascular dysfunctions following spinal cord injury / C. Popa, F. Popa, V.T. Grigorean [et al.] // Journal of medicine and life. - 2010. - Т. 3. - №. 3. - P. 275.
12. Tancredo, J.R. Development of a skin temperature map for dermatomes in individuals with spinal cord injury: a cross-sectional study / J.R. Tancredo, R.A. Tambas-cia, M. Borges [et al.] // Spinal cord. - 2020.
- Т. 58. - №. 10. - P. 1090-1095.
13. Taylor, J.A. Autonomic consequences of spinal cord injury / J.A. Taylor // Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical.
- 2018. - Т. 209. - P. 1-3.
ГЕМОДИНАМИКА В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ И ТЕМПЕРАТУРНАЯ РЕАКЦИЯ ПОСЛЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ СПИННОГО МОЗГА (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)
Кубрак Н.В., Кононович Н.А.
Резюме
Целью исследования явилось изучение динамики кровообращения в мышцах дисталь-ных сегментов тазовых конечностей и температурной реакции после контузионной травмы спинного мозга у мелких лабораторных животных.
Самкам крыс линии Wistar (п = 24) в возрасте 8-10 месяцев моделировали контузион-ную травму спинного мозга средней степени тяжести на уровне ТЫх. На симметричных участках тела изучали динамику кровообращения в мышцах правой и левой голени, а также локальную температурную реакцию. Оценивали изменения общей температуры тела и частоту сердечных сокращений. Продолжительность эксперимента составила 90 суток.
Выявили признаки изменения сердечного ритма в сторону его снижения; на всем протяжении эксперимента регистрировали нарушение процессов терморегуляции в виде выраженной гипертермии; кровообращение в мышцах голеней через 1 месяц опыта протекало по гипокинетическому типу, которое в последующем сменялось гипертонусом, как крупных, так и мелких артерий. В данном эксперименте нарушения венозного оттока не наблюдали. Локально изменения температурной реакции и функциональных свойств сосудов были более выражены на левой конечности.
HEMODYNAMICS IN THE SKELETAL MUSCLES AND TEMPERATURE RESPONSE AFTER SPINAL CORD INJURY (AN EXPERIMENTAL STUDY)
Kubrak N.V., Kononovich N.A.
Summary
The study purpose consisted in studying the dynamics of blood circulation in the muscles of distal segments of the pelvic limbs, as well as studying the temperature response after contusion injury of the spinal cord in small laboratory animals.
Wistar female rats (n = 24) at the age of 8-10 months underwent modeling the spinal cord contusion injury of medium severity at the level of ThIX. The dynamics of circulation in the muscles of the right and left leg, as well as local temperature response was studied on the body symmetrical parts. Both the changes in the body overall temperature and the dynamics of heart rate were evaluated. The experiment duration was 90 days.
The following was revealed: the signs of heart rate change - towards its decrease; the disorder of thermoregulation processes was recorded throughout the experiment in the form of pronounced hyperthermia; the blood circulation in the leg muscles after one month of the experiment proceeded according to the hypokinetic type, which was subsequently changed to the hypertonicity of both large and small arteries. The disorders of venous outflow were not observed in this experiment. Locally, the changes of the temperature response and the functional vascular properties were more pronounced in the left limb.
DOI 10.31588/2413-4201-1883-246-2-117-121 УДК 619:614.31:637.5.62+636.2.087.72-026.73
ОЦЕНКА МЯСНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА МЯСА ТЕЛЯТ, ПОЛУЧАВШИХ КОРМОВЫЕ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ ХЕЛАТНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЛЕЙ МЕТАЛЛОВ-
МИКРОЭЛЕМЕНТОВ
Куликова М.С. - аспирант, Куликов А.Н. - к.вет.н., доцент, Шишкин А.В. - д.м.н., профессор, Михеева Е.А. - к.вет.н., доцент
ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»
Ключевые слова: кормовые добавки, микроэлементы, хелатные комплексные соединения, мясная продуктивность
Keywords: feed additives, trace elements, chelated complex compounds, meat productivity
Для восполнения дефицита микроэлементов в рационе животных применяют кормовые добавки,
содержащие неорганические соли Mn, Fe, Zn, либо хелатные комплексные соединения данных микроэлементов.
Данные комплексные соединения, как правило, обладают меньшей токсичностью и более высокой биодоступностью [5]. Однако, не все они одинаково эффективны. Это связано с тем, что при изменении условий (в т.ч. величины рН) комплексные соединения
могут разлагаться с высвобождением иона металла и терять свои преимущества по сравнению с неорганическими солями. Данный процесс может происходить в желудочно-кишечном тракте животных, где в разных отделах рН сильно различается.
Для решения данной проблемы нами разработаны жидкие кормовые добавки, содержащие вещества, способные реагировать друг с другом с образованием хелатных комплексных соединений металлов-микроэлементов. При этом в
