Научная статья на тему 'Гипоксия и свободнорадикальное окисление у крыс в постреанимационном периоде'

Гипоксия и свободнорадикальное окисление у крыс в постреанимационном периоде Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
201
95
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИШЕМИЯ / СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ / ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ / МОЗГ ГОЛОВНОЙ / ПОСТРЕАНИМАЦИОННЫЙ ПЕРИОД / ISCHEMIA / FREE RADICAL OXIDATION / CHEMILUMINESCENSE / BRAIN / POSTRESUSCITATIVE PERIOD

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Еникеев Д. А., Нургалеева Е. А., Самигуллина А. Ф., Баймурзина Ю. Л.

Проведено исследование состояния свободнорадикального окисления в постреанимационном периоде у крыс после остановки кровообращения. Выявлены активация изучаемых процессов в головном мозге и угнетение их в плазме крови. Метод хемилюминесценции может служить экспресс-методом оценки свободнорадикального окисления и ишемического повреждения тканей в динамике длительного постреанимационного периода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Еникеев Д. А., Нургалеева Е. А., Самигуллина А. Ф., Баймурзина Ю. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYPOXIA AND FREE RADIKAL OXYDATION IN POSTRESUSCITATED RATS

The study of free radical oxidation status in postresuscitative rats who suffered blood circulation arrest has been carried out. The activation of brain processes studied and their suppression in blood. Chemiluminescense method can be used as an express method of free radical oxidation and ischemic damager of tissues assessment during postresuscitative period.

Текст научной работы на тему «Гипоксия и свободнорадикальное окисление у крыс в постреанимационном периоде»

медицины: материалы региональной научно-практической конференции. - Самара: Содружество плюс, 2005. - С. 278-281.

8. Поворознюк В.В. М1жнародна декада захворювань кюток та изглоб1в: участь Украшсько1 ассощацп Остеопорозу // Пробл. остеологи. - 2003. - Т. 7, № 3-4. - С. 3-13.

9. Сметник В.П. Селективные эстроген - рецепторные модуляторы -альтернатива заместительной гормонотерапии: Руководство по остеопорозу / Под ред. Л.И. Беневоленской. - М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2003. - С. 236-244.

10. Терегулова З.С. Интоксикация органическими растворителями на предприятиях резинотехнических изделий (современные подходы к оценке условий труда, диагностике, лечению и профилактике) / З.С. Терегулова, Г.Г. Максимов. - Уфа, 1999. - 188 с.

11. Уланова И.П. Оценка опасности химических соединений с учетом метаболических и токсикологических критериев / И.П. Уланова, Г.Г. Авилова // Гигиена труда и профзаболевания. -

1988.-№2.-С. 22-25.

12. Melton E.J. 3-d Perspectives: haw many women have osteoporosis now? // J. Bone Miner. Res. -1995.-Vol. 10. - P. 175-177.

УДК 577.158.334:535.379:616.831-005.4-036.882-08-06-001.8-092.9 © ДА. Еникеев, ЕА. Нургалеева, А.Ф. Самигуллина, Ю.Л. Баймурзина, 2007

Д.А. Еникеев, Е.А. Нургалеева, А.Ф. Самигуллина, Ю.Л. Баймурзина ГИПОКСИЯ И СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ У КРЫС В ПОСТРЕАНИМАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ

ГОУВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа

Проведено исследование состояния свободнорадикального окисления в постреанимационном периоде у крыс после остановки кровообращения. Выявлены активация изучаемых процессов в головном мозге и угнетение их в плазме крови. Метод хемилюминесценцииможет служить экспресс-методом оценки свободнорадикального окисления и ишемического повреждения тканей в динамике длительного постреанимационного периода.

Ключевые слова: ишемия, свободнорадикальное окисление, хемилюминесценция, мозг головной, постреанимационный период.

DA Yenikeyev, Ye.A. Nurgaleeva, A.F. Samigullina, Yu.L. Baimursina ' HYPOXIA AND FREE RADIKAL OXYDATION IN POSTRESUSCITATED RATS

The study of free radical oxidation status in postresuscitative rats who suffered blood circulation arrest has been carried out. The activation of brain processes studied and their suppression in blood. Chemiluminescense method can be used as an express method offree radical oxidation and ischemic damager of tissues assessment duringpostresuscitative period.

Keywords: ischemia, free radical oxidation, chemiluminescense, brain, postresuscitative period.

Ишемическое повреждение мозга является основным фактором патогенеза различных нарушений деятельности ЦНС, наблюдаемых после острой остановки кровообращения [2, 11]. Разрушение липидных мембран митохондрий в ишемическом и реперфузион-ном периодах приводит к избыточному накоплению активных форм кислорода, что сопровождается образованием свободных радикалов, перекисей и активацией процессов пере-кисного окисления липидов, способных преодолеть антиоксидантную защиту [3]. В этой связи повышенное внимание уделяется методам исследования свободнорадикального окисления в биологическом материале. Наиболее удобным является метод регистрации интенсивности свечения (хемилюминесценции) биоматериала, возникающего, при рекомбинации свободных радикалов [13]. Особого же внимания в динамике постреанима-

ционного периода требует изучение отсроченных нарушений функций мозга, формирующихся на фоне внешнего восстановления неврологического статуса, поскольку они нередко заканчиваются необратимой инвалиди-зацией организма [12]. В связи с этим целью исследования явилось изучение особенностей процессов СРО в мозге и сыворотке крови в динамике длительного постреанимационного периода.

Материалы и методы

Работа проведена на 180 неинбредных самцах крыс массой 150-180 г, содержавшихся в виварии на стандартном рационе и свободном доступе к воде. Острую остановку кровообращения в организме длительностью 7 минут вызывали у животных под эфирным наркозом путем интраторакального пережатия сосудистого пучка сердца металлическим Г-образным крючком по методу В.Г. Корпачева

с соавт. (1982). Комплекс реанимационных мероприятий включал в себя наружный массаж сердца в сочетании с искусственной вентиляцией легких. Контрольных крыс подвергали наркозу. В течение всего постреанима-ционного периода (5 недель) оценивали неврологический статус по методу СП. Лысен-кова с соавт. (1982) в модификации Л.Т. Идрисовой с соавт. (1999).

Хемилюминесцентный анализ (ХЛ) го-могенатов мозга и сыворотки крови в различные сроки после оживления проводился по методу Фархутдинова P.P. (1995). Для приготовления гомогенатов навеску ткани отмывали охлажденным фосфатным буфером, измельчали и заливали буфером в соотношении 1:5 (весюбъем), гомогенизировали при температуре +4°С. Инициировали хемилюминес-ценцию сыворотки и гомогенатов добавлением 1 мл 50 мМ раствора FeS04»7H20 к 1 мл пробы. Регистрация ХЛ велась прибором «Хемилюминомер-003». Критерием оценки состояния СРО служил интегральный показатель - величина светосуммы свечения, характеризующая способность липидов подвергаться окислению, то есть реакционность системы. Исследования проводили в течение 5 минут. Все полученные данные выражали в условных единицах по отношению к эталону, интенсивность свечения которого составляет 5,1x105 квантов в секунду. В плазме крови и на эритроцитах проводилось исследование содержания веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНиСММ) по методике М.Я. Малаховой (2000), с последующей регистрацией спектральной характеристики водного раствора супернатанта при длинах волн от 238 до 306 нм. Расчет ВНиСММ в плазме и эритроцитах проводили по формулам:

ВНиСММпл= (Еш + Е}« +...+ Е)0й> х 4 (уел. ед.); ВНиСММэр = (Eus + Н242 +• ■ ■ + Е3об) х 4 (уел. ед.);

Величина катаболического пула плазмы (КПпл) определялась по формуле:

КП1Ы= (Е»( + Еиг +••■+ Ejsg) х4 (уел. ед.);

Затем рассчитывался показатель, характеризующий отношение катаболического пула к общему количеству ВНиСММ в плазме крови и выраженный в %.

Исследовалось содержание конечного продукта метаболизма оксида азота - нитрита

- по методу Н.Л. Емченко с соавт. (1994), который также отражает катаболические процессы в тканях. Фотометрическую регистра-

цию данных соединений осуществляли по реакции Грисса, используя в качестве цветообразующих реагентов сульфаниламид и N нафтилэтилендиаминдигидрохлорид (НЭДА). Абсорбцию раствора измеряли при длине волны 540 нм. В качестве стандарта использовали нитрит натрия.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием критерия Стью-дента, различия считали достоверными при уровне вероятности Р< 0,05.

Результаты и обсуждение

В течение первых пяти суток у крыс экспериментальной группы наблюдалось постепенное восстановление неврологического статуса: нормализовалась сердечная деятельность, устанавливалось самостоятельное дыхание, роговичный рефлекс, зрение, слух, способность передвигаться без видимых признаков атаксии и принимать пищу. Неврологический дефицит был наиболее выражен в первые сутки, он достигал 48±2,1 балла, соответствуя состоянию средней тяжести, и проявлялся гиподинамией, расстройствами мышечного тонуса, координации движений, зрения и слуха. Также были отмечены повышение эмоциональной реактивности и усиление агрессивности. В последующие сутки неврологический дефицит снижался, и к 10-м суткам состояние реанимированных крыс не отличалось от контрольной группы.

При исследовании ХЛ тканей головного мозга отмечалось достоверное увеличение средних значений светосумм до 5-х суток по-стреанимационного периода (Р<0,05). На 5-е сутки было выявлено угнетение индуцированного свечения тканей с последующей ее активацией на 7- и 10-е сутки (Р<0,05). Затем показатели светосуммы и максимального свечения снижались до контрольных значений к 35-м суткам. Наиболее высокие показатели ХЛ наблюдались на 1-е и 3-й сутки (Р<0,05), что свидетельствовало об лактивизации процессов СРО в исследуемых тканях в указанные сроки. Весьма существенно, что восстановление кровоснабжения органа после глубокой ишемии, имеющее место при проведении реанимационных мероприятий, влечет за собой развитие вторичных реперфузионных повреждений, активацию свободнорадикального окисления липидов, усугубляющее ишемические изменения и придающее необратимый характер [7].

В то же время исследование сыворотки крови выявило угнетение хемилюминесцен-ции и достоверное (Р<0,05) снижение показателей светосумм на протяжении всего иссле-

дуемого периода, вплоть до 35-х суток. Ми- подъемом уровня показателей без достижения

нимальные значения хемилюминесценции контрольных значений (табл. 1). ,

отмечались на 1-е и 3-й сутки с последующим

Таблица 1

Показатели светосуммы хемилюминесценции в сыворотке крови и гомогенате тканей мозга экспериментальных животных (М+т). усл. ед.

КоНТр Постреанимационный период

Показатели (п=10) Сутки

( ) 1-е(п=8) 3-е(п=8) 5-е (п=8) 7-е (п=8) 10-е <п=8) 14-е (п=8) 21-е (п=8) 28-е (п=8) 35-е (п=8)

Сыворотка 13.3+0.4 6.1+0^ 6,9+Т[,*0* *" ЩМ*” (<2+1,1 * *** 7.7±1'.34**8,7+1 ,0 1 "УИРЛУ п “10.3+0*8 п°*1*1.5+06* Головной мозг 1 1.3+0 2 17.5 + 1 .Г" I 6.3+1.7' Із.4+0.7" [5.0+1.2” [ 3.8+1.0' 1з.7+Ь7 2.8*0.5' 2.4±0.3 1.8+0.2

р<0,05; -р<0,01; -р<0,001-достоверность различий по сравнению с контролем.

По данным Фархутдинова P.P. (1995), угнетению индуцированной солями железа XJI сыворотки крови способствуют фракции полипептидов с молекулярной массой ЫО тыс. дальтон («средние молекулы»). Молекулы низкой и средней молекулярной массы (МНиСММ) обладают способностью связывать ионы двухвалентного железа, тем самым лишают их каталитической активности, влияя на инициирование, развитие и обрыв процессов свободнорадикального окисления. Снижение интенсивности свечения может являть-

ся диагностическим признаком повышенного содержания средних молекул. вызванного развитием некротического процесса при различных по этиологии повреждениях, в том числе и гипоксическом.

В наших исследованиях на протяжении всего периода наблюдений оставался повышенным уровень МНиСММ и катаболиче-ский пул, свидетельствующий о развитии деструктивных процессов в тканях (табл. 2). Данное положение соотносится и с полученными нами ранее результатами [5, 6].

Таблица 2

Показатели Кон- троль п“10 Постреанимационный период

Сутки

1-е п=13 3-й п=13 5-е л-8 1-й n=9 10-е n-10 14-е n=8 21-e n-9 28-e n-11 35-e n-8

ВНиСММ* 21,21± 2.00 23,38± 0.70 22,92* 0.76 19,30* 0,71 20,70± 0,55 24,27* 0,56 20,97* 1,16 20,73* 0,89 22,4®± 0,48 20,49* 0,96

ВНиСММщ 9,54± 0,13 15,79± 0.81’" 12,11* 0,60" 10,26* 0,27* 10,90* 0,38* 9,954= 0,31 6.Ш 0,53**’ 8,49* 0,25** 7,34* 0,27*" 11,32* 1,36

Катэб. пуд 1,24± 0,02 з,9а± 0,31"' 2,76± 0J6- 1,93* 0,16 2,30* 0,19*** 2,48* 0,12"* 2,02± 0,41 2,09± 0,14"' 2,90* 0.12*” 3,06± 0,43"

% катаб, пула 13,17± 0,36 ЗЗД2± 1.63” 27,73± 1,80*" 20.SU іЖ" 24,53* 0,70'" 23,73± 0,57*" 26,45* 5,47* 24,26* 1,09’“ 30,3* 2,3*" 27,40* 3,16“

* р<0,001 - достоверность различий по сравнению с контролем.

Средние молекулы оказывают влияние на морфофункциональное состояние микро-циркуляторного русла, обладают нейротокси-ческой активностью, оказывают ингибирующее действие на тканевое дыхание, изменяют проницаемость мембран [10].

Для оценки интенсивности развития ка-таболических процессов в тканях проводилось исследование содержания конечного продукта метаболизма оксида азота - нитрита в сыворотке крови крыс в постреанимацион-ном периоде. Уровень нитрита достоверно отличался от контрольного в течение 14 суток после оживления. Высокие показатели по сравнению с контрольной группой отмечались на первые сутки постреанимационного

периода (Р<0,05). Затем наблюдалось постепенное снижение концентрации нитрита, достигшее своего минимального уровня на 5-е сутки. 7-й день постреанимационного периода характеризовался второй волной подъема концентрации данного соединения. С 14-х суток в динамике содержания нитрита отмечалось постепенное его уменьшение (Р<0,05), а к 35-м суткам уровень исследуемого вещества стал минимальным и превышал значения в контрольной группе на 25% (Р<0,05) (см. рисунок). Данное увеличение содержания нитрита также подтверждает активацию процессов катаболического распада тканей на протяжении всего постреанимационного периода.

Ч Ч "I "I Ч Ч Ч Ч I

Я ІІ || її її ІІ II II I

и-’ В-г Т-* 10- 14’ 21-1 2<М «• *утки

Рисунок. Динамика содержания нитрита у крыс в постреанимационном периоде * - р<0,05; ” - р<0,01 - достоверность различий по сравнению с контролем.

Весьма существенно, что выявленное восстановление неврологического статуса в позднем постреанимационном периоде, по-видимому, может быть связано не с нормализацией его состояния, а с развитием компенсаторных процессов и высокой пластичностью мозга. Так, М.Ш. Аврущенко (2006) были установлены выраженные изменения плотности и состава неирональных популяций при отсутствии внешних неврологических нарушений. В связи с этим, выявленные методом хемилюминесцентного анализа сдвиги в биохимическом гомеостазе мозговой ткани также могут свидетельствовать о продолжающемся ее повреждении на фоне нивелирования неврологического дефицита.

Заключение

Таким образом, несмотря на внешнее восстановление неврологического статуса в динамике длительного постреанимационного периода в головном мозге продолжаются деструктивные процессы, сопровождающиеся активацией СРО. В то же время, при исследовании методом хемилюминесценции сыворотки крови важно учитывать возможность снижения светосуммы, интегрального показателя реакционности системы, за счет накопления МНиСММ. Данный показатель можно рекомендовать как косвенный критерий эндотоксикоза.

Получено 23.11. Об.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аврущенко М.Ш. Постреанимационные изменения морфофункционального состояния нервных клеток: значение в патогенезе энцефалопатии / М.Ш. Аврущенко, И.В. Острова, А.В. Волков, Ю.В. Заржецкий // Общая реаниматология. - 2006. - Т. 2. - № 5-6. - С. 85-96.

2. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов- М.: Медицина,

1989.-367 с.

3. Гусев, Е.И. Ишемия головного мозга / Е.И. Гусев, В.И. Скворцова. -М.: Медицина, 2001. -327 с.

4. Емченко Н.Л. Универсальный метод определения нитратов в биосредах организма / Н.Л. Емченко, О.И. Цыганенко, Т.В. Ковалевская // Клиническая и лабораторная диагностика. -1994.-№4.-С. 19-20.

5. Еникеев Д.А. Эндогенная интоксикация в динамике постреанимационного периода в эксперименте / Д.А. Еникеев, Е.А. Нургалеева, Л.М. Маликова, А.Р. Хайртдинова, Г.А. Байбурина, М.А. Александров, А.Ф. Самигуллина // Здравоохранение Башкортостана. - 2004. - № 4. - С. 87-88.

6. Еникеев Д.А. Динамика состояния эндотоксикоза в постреанимационном периоде в эксперименте / Д.А. Еникеев, Е.А. Нургалеева, А.Ф. Самигуллина, Р.К. Игбаев // Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН и Администрации Волгоградской области. - 2005. - № 1. -С. 36.

7. Зозуля Ю.А. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная защита при патологии головного мозга / Ю.А. Зозуля, В.А. Барабой, Д.А. Сутковой. - М.: Знание, 2000. - 344 с.

8. Идрисова Л.Т. Балльная оценка неврологического статуса крыс при алкогольной коме и влияние на нее лазерной физиогемотерапии / Л.Т. Идрисова, Д.А. Еникеев, Г.А. Байбурина // Клиническая медицина и патофизиология. - 1999. - № 2. - С. 75-79.

9. Корпачев В.Г. Моделирование клинической смерти и постреанимационной болезни у крыс / В.Г. Корпачев, СП. Лысенков, Л.З. Телль // Патологическая физиология и экспериментальная

терапия. - І982. - № 3. - C. 7B-B0.

10. Mалаxова M^. Эндогенная интоксикация как отражение компенсаторной перестройки обменных процессов в организме // Эфферентная терапия. - 2000. - Т. б. № 4. - C. 3-І4.

11. Неговский ВА Центральная нервная система и постреанимационная патология организма.

- M.:Mед;ицина■ І99І. - C. ІІ-24.

12. Семенов В.Н. Неврология терминальных состояний / В.Н. Семенов. A.M. Гурвич // Вестник PAMH. - І994. -№ І. - C. І5-20.

13. Фархутдинов P.P. Хемилюминесцентные методы исследования свободнорадикального окисления в биологии и медицине / Фархутдинов P.P.. Лиховских ВА - Уфа. І995. - B7 с.

УДК 6!6.4M-00L4-092.4

© CM. Юлдашев. Т.И. Mусгафин, Л.Г. Булыгин. Д.С. Куклин. MX Юлдашев. 2007

СМ. Юлдашев, Т.И. Мустафин, Л.Г. Булыгин, Д.С. Куклин, М.Т. Юлдашев ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОРГАНОСОХРАНЯЮЩЕЙ ОПЕРАЦИИ ПРИ ТРАВМАТИЧЕСКИХ РАЗРЫВАХ ПОЧКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ АЛЛОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ГОУВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа

В эксперименте на животных моделирован разрыв почки и проведено ушивание раны традиционным способом (контрольная группа) и с применением препаратов серии «Аллоплант» ТУ42-2-537-93 (основная группа).

Установлено, что при ушивании раны поврежденной почки с применением препаратов «Аллоплант» достигается надежный гемостаз и восстанавливается целостность органа.

Морфологические исследования раневого процесса через семь, четырнадцать, двадцать один, тридцать и шестьдесят суток показали, что используемые препараты «Аллоплант» подвергаются резорбции, формируется тонкий рыхлый рубец с достаточным количеством кровеносных сосудов, наблюдаются признаки активации регенеративного процесса. Ключевые слова: травматический разрыв почки, гемостаз, аллопластические материалы, регенерация.

S.M. Yuldashev, T.I. Mustafin, L.G. Bulygin, D.S. Kuklin, M.T. Yuldashev EXPERIMENTAL REASONS OF ORGAN PRESERVING SURGERY FOR TRAUMATIC KIDNEY RUPTURE USING ALLOPLASTIC MATERIALS

The kidney rapture was simulated in an animal experiment. The wound suturing was performed in a traditional way (control group) andusingAlloplant TU42-2-537-93agents (basicgroup).

It has been established that with the damaged kidney suturing with the use of Alloplant agents, reliable hemostasis and the organ integrity restoration are available.

Morphologic studies of the wound process at days 7, 14, 21, 30 and 60 have shown that Alloplant agents employed are subjected to resorption, a thin friable cicatric with a sufficient number of blood vessels isformed, signs of the regenerative process activation in the form ofneogenic renal channels are observed.

Key words: traumatic kidney rapture, hemostasis, regeneration.

Повреждения почек составляют 14,8% среди всех закрытых травм внутренних органов [10, 18]. Большое количество нефрэкто-мий при травмах почек дало толчок к изучению вопроса о том, как сохранить этот важный орган [8, 21]. Основной целью во время оперативного лечения поврежденной почки является адекватный гемостаз, при достижении которого возможно сохранение органа [ 1,

4, 5, 8]. Решению данной задачи посвящены труды многих отечественных и зарубежных ученых [16, 19, 20].

Известные в литературе методы местного гемостаза (тампонада раны почки аутотканью: мышцей, жировой клетчаткой, сальником и ушивание, применение фибриновых плёнок, цианокрилатного клея, «Капрофер», «Тахокомб» и т.д.) не всегда позволяют достичь надёжной остановки кровотечения из травмированной почки [1, 4, 5, 8]. Применение данных способов местного гемостаза зна-

чительно упрощает оперативное вмешательство, но не может в полной мере решить проблему надежной остановки кровотечения из паренхиматозных органов [6, 7, 14].

При глубоких и множественных повреждениях почки указанные способы гемостаза не эффективны, ибо в результате их применения развиваются деформация органа с нарушением соотношений структурных элементов почки, воспалительные процессы, образование камней, гидронефроз, сморщивание почки и хроническая почечная недостаточность и т.д.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Известны работы по применению алло-пластических материалов серии «Алло-плант», созданных во Всероссийском центре глазной и пластической хирургии [12, 14], при повреждениях печени, селезенки и друтих органов [3, 10, 15]. Ранее «Аллоплант» применялся как гемостатическое средство при операциях на почке [10].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.