CC BY
52
7. Бухарин О.В., Валышев А.В., Гильмутдинова Ф.Г. и др. Экология микроорганизмов человека. - Екатеринбург: УрО РАН, 2006. - 480 с.
8. Воронина Л.Г. Антилизоцимная активность возбудителя в диагностике и прогнозировании течения гонококковой инфекции // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 1997. -№ 4. - С. 96-98.
9. Гайдаш І.С. Антилізоцимна активність умовно-патогенних бактерій - збудників посттравматичних остеомієлітів // Буковинський медичний вісник. - 2000. - № 2. - С. 50-51.
10. Гайдаш И.С., Флегонтова В.В., Бирюкова С.В. и др. Микробиологический спектр условно-
патогенных бактерий - возбудителей посттравма-тических остеомиелитов // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2000. - № 2. - С. 89-92.
11. Гайдаш І.С., Флегонтова В.В., Суглобов Є.В. и др. Антилизоцимная активность этиологических агентов хронического травматического остеомиелита // Український медичний альманах. - 2004. - Т. 7, № 5. - С. 135-136.
12. Смирнова А.М. Микробиология и профилактика стафилококковых инфекций. - Л.: Медицина, 1977. - 216 с.
13. Чистович Г.Н. Патогенез стафилококковых инфекций. - Л.: Медицина, 1961. - 216 с.
Экспериментальная биология и медицина УДК 612.232.3-092.9:615.22.577
КАРДИОПРОТЕКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АРИЛАЛКАНОВ В ПЕРИОД РЕОКСИГЕНАЦИИ ПОСЛЕ ОСТРОЙ ГИПОКСИИ
© Пашин Е.Н., Лазарева И.А., Татаренкова И.А., Пашина М.Е.
Кафедра фармакологии Курского государственного медицинского университета, Курск
E-mail: kaf. farmakolo g@kurskmed. com
В период реоксигенации после 3-минутной однократной гипоксии ЛХТ 51-93 оказывал выраженное защитное действие на миокард, которое выражалось в более полном восстановлении развиваемого давления, максимальной скорости сокращения и максимальной скорости расслабления, интенсивности функционирования структур, предупреждении развития брадикардии. Указанные протективные эффекты сочетались с более высокими значениями коэффициента восстановления в сравнении с контролем. В период реоксигенации после двукратной гипоксии защитное действие ЛХТ 51-93 несколько снижалось. ЛХТ 52-93 уступал ЛХТ 51-93 по протективному действию во время реоксигенации после однократной гипоксии и не отличался от ЛХТ 51-93 в период реоксигенации после двукратной гипоксии.
Ключевые слова: гипоксия, реоксигенация, ЛХТ 51-93, ЛХТ 52-93.
CARDIOPROTECTIVE ACTION OF SOME ARYLALKANE DERIVATIVES DURING REOXYGENATION
FOLLOWING ACUTE HYPOXIA Pashm E.N., Lazareva I.A., Tatarenkova I.A., Pashina M.E.
Pharmacology Department of the Kursk State Medical University, Kursk
LHT 51-9 exerted the marked protective action on the myocardium in the reoxygenation period following a 3-minute single hypoxia. This action was expressed in the following: more complete restoration of the developed pressure, the highest rates of contraction and relaxation, the intensity of structures functioning and bradycardia prevention. The stated protective effects were associated with higher values of restoration coefficient as compared to the control. The protective action of LHT 51 -93 was slightly decreased in the reoxygenation period following a double hypoxia. LHT 52-93 was inferior to LHT 51-93 in the protective action after a single hypoxia and does not differ after a double hypoxia during reoxygenation.
Keywords: hypoxia, reoxygenation, LHT 51-93, LHT 52-93.
В последнее время коронарная недостаточность рассматривается как совокупность двух патогенных синдромов - ишемического и реперфу-зионного, а не только одного ишемического [1, 4, 5, 6]. Анализ и сопоставление клинических и экспериментальных данных привели к заключению о том, что возможность пролонгирования и даже потенцирования степени повреждения ранее ишемизированного миокарда в условиях его реперфузии и реоксигенации представляет реальное и распространенное явление в кардиопатологии человека [4, 5, 6].
В основе развития постишемического репер-фузионного синдрома лежит повреждение мембран и ферментов кардиомиоцитов и эндотелия сосудов в результате интенсификации перекисно-го окисления липидов (ПОЛ), обусловленных постишемической гипероксией миокарда и притоком прооксидантов, повышением мембраносвязанных и солюбилизированных фосфолипаз, разрушающее действие амфифильных соединений и вымыванием из реперфузируемого миокарда ионов, ферментов и других макро- и микромоле-кулярных соединений [1, 2, 5, 8, 9].
Учитывая изложенное, нами изучена кардио-протективная активность производных арилалка-
нов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на моделях однократной и двукратной 3-минутной острой гипоксии с последующей реоксигенацией у крыс.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Модель острой гипоксии с последующей реоксигенацией была разработана и внедрена в НИР сотрудниками кафедры фармакологии Курского государственного медицинского университета [3] для изучения кардиопротективного действия лекарственных средств и широко использовалась при исследовании кардиотропной фармакологической активности антиоксидантов, акто-протекторов и антигипоксантов, гипотензивных средств и др.
Эксперименты проводили на белых крысах Вистар обоего пола массой 200-260 г. Наркотизированным этаминал-натрием (40 мг/кг внутри-брюшинно) животным проводили трахеостомию и переводили их на искусственную вентиляцию легких с помощью аппарата искусственного дыхания для мелких лабораторных животных «АИД».
После торакотомии по парастернальной линии для регистрации левожелудочкового давления и его первой производной (±dp/dt) в полость левого желудочка вводили канюлю, соединенную с датчиком давления P23ID (Швеция) и электроманометром МСК-301 (Польша). Гипоксию моделировали путем отключения аппарата искусственной вентиляции легких. Опыты проводили по следующей схеме: исход —> 3 мин гипоксии —> 20 мин реоксигенации.
Синхронную запись левожелудочкового давления (ЛЖД) и ±dp/dt осуществляли на самописце Н-338-8П. Указанные параметры регистрировали в исходе, а также на 5, 10, 15 и 20-й мин реоксигенации.
Защитное действие исследуемых веществ ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 изучали в дозах, составляющих 10 и 5% от LD50. ЛХТ 51-93 (3,2, и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3, и 2,2 мг/кг) вводили вну-трибрюшинно за 30 минут до опыта на изотоническом растворе натрия хлорида в объемах 0,10,6 мл. Животным контрольной серии вводили изотонический раствор натрия хлорида в аналогичных объемах.
Рассчитывали следующие показатели:
♦ ИФС (интенсивность функционирования структур) - произведение давления развиваемого левым желудочком (РД) на ЧСС, при этом под РД понималась разница максимального левожелудочкового давления за исключением конечнодиастолического давления;
♦ TTI (индекс «напряжение-время», равный интегралу давления в полости левого желудочка сердца за период изгнания крови);
♦ Vmax = [ (+dp/dtmax)]/РД (индекс Son-nenblick, Из);
♦ ПРС (показатель работы сердца) - рассчитывали по формуле TTI X Vmax X ЧСС;
♦ Кв (коэффициент восстановления) рассчитывали по формуле ХПРСр/(ПРСисх X 20), где ПРСр - показатель работы сердца в период реок-сигенации, ПРСисх - показатель работы сердца до гипоксии.
Поскольку работа сердца прямо пропорциональны таким показателям, как TTI, контрактиль-ности (или индексу Sonnenblick, Из) и частоте сердечных сокращений (ЧСС) [7] нами был рассчитан показатель работы сердца (ПРС) представляющий собой произведение TTI, Из и ЧСС. Рассчитав ПРС в период реоксигенации, мы могли определить коэффициент восстановления (Кв), рассчитанный по соответствующим формулам (см. выше).
Для накопления повреждения проводили повторную гипоксию с последующей реоксигенаци-ей. При этом схема эксперимента выглядела сле-
дующим образом: исход —> 3 мин гипоксии —> 40 мин реоксигенации —> 3 мин гипоксии —> 20 мин реоксигенации.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В контрольной серии экспериментов период реоксигенации после однократной 3-минутной гипоксии характеризовался повышением показателей сократимости миокарда (табл. 1).
Однако восстановление функциональной активности сердца не достигало исходного уровня. Так, значения давления, развиваемого левым желудочком, (РД) на 5 и 10-й мин реоксигенации на 16,5+3,8% и 15,2±3,5% соответственно были ниже, чем в исходе. В дальнейшем наблюдалось умеренное повышение данного параметра и к 20-й мин реоксигенации снижение РД в сравнении с исходом составляло 9,9±1,6%. Влияние предшествующей 3-минутной гипоксии на максимальную скорость сокращения (+dp/dtmax) и максимальную скорость расслабления (-dp/dtmax) миокарда левого желудочка сердца было более выраженным, нежили на РД. Это характеризовалось их меньшей способностью к восстановлению в период реоксигенации: зарегистрированный уровень +dp/dtmax (-20,7±6,5%) и -dp/dtmax (-30,3+4,6%) на 5-й мин реоксигенации практически не изменялся на протяжении всего периода наблюдения и к 20-й мин был на 31,5±3,5 и 35,4+7,7% был ниже исходных значений. Выраженная брадикардия, наблюдаемая к 3-й мин гипоксии, в период реоксигенации значительно уменыпалась. Однако уровень ЧСС на 5-й мин после восстановления дыхания был на 21,6+8,3% ниже в сравнении с исходным уровнем. Дальнейший период наблюдения характеризовался снижением ЧСС, уровень падения которого к 20-й мин реоксигенации составил 48,3+7,2%. Кроме того, в период реоксигенации наблюдалось восстановление ИФС. Так, уровень указанного параметра к 5-й мин восстановления дыхания был ниже исходного уровня на 21,3±6,4%. Но уже к 10-й мин реоксигенации отмечалось снижение ИФС на 42,3+7,9% и в последующие периоды наблюдения (на 15 и 20-й мин), он не претерпевал существенных изменений.
При предварительном введении (за 30 мин до гипоксии) вещества ЛХТ 51-93 в дозе 1,6 мг/кг (5% от LD50) в период реоксигенации отмечалось более выраженное восстановление РД (табл. 1) в сравнении с контролем на 5-й мин наблюдения, что подтверждается возрастанием этого показателя на 20,0+3,1% от исходного уровня. В дальнейшие периоды наблюдения РД не отличалось от
Таблица 1
Влияние производных арилалканов (ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93) на сократимость миокарда в период реоксигенации после однократной 3-минутной гипоксии (в % от исходного уровня, М±т)
Показатели Серии опытов Время реоксигенации
5-я мин 10-я мин 15-я мин 20-я мин
РД I +20,0±3,1* -15,1+3,4 -21,0+3,2 -16,0+3,1
II +41,6±3,7* +20,8+1,0* -4,1+2,0 -0,1+2,3*
III +17,6+1,7* -5,1+3,7* -30,4+5,5 -35,2+7,3*
IV +40,0+5,3* +11,7+4,3* +11,4+4,1* -14,2+6,3
V -16,5+3,8 -15,2+3,5 -10,0+5,4 -9,9+1,6
+dp/dtmax I +13,0+4,1* -19,6+2,4 -22,0+4,5 -21,3+1,2*
II +19,0+7,6* +10,3+6,2* -5,3+3,5* -0,2+5,8*
III +5,3+6,3* -15,0+6,1 -35,0+5,6 -37,3+7,1
IV +17,0+7,5* +4,4+6,4* +3,8+5,0* -19,3+5,4
V -20,7+6,5 -20,3+1,9 -26,7+3,5 -31,5+3,5
- dp/dtmax I +5,0+5,8* -23,1+6,4 -26,0+4,5 -24,2+1,6
II +9,0+6,5* +5,0+3,3* -7,1+5,3* -0,2+4,8*
III +2,5+4,2* -19,1+3,8 -38,0+4,4 -39,1+6,2
IV +4,4+6,5* +0,4+6,3* -7,8+8,5 -21,4+4,2
V -30,3+4,6 -30,3+4.2 -32,1+7,8 -35,7+7,7
ЧСС I +5,3+1,1* +11,7+3,2* +11,7+4,1* +11,7+3,1*
II +16,8+4,3* -0,1+5,6* -12,5+3,3* -17,6+3,5*
III +11,7+3,6* -11,7+2,8 +5,7+4,4* -4,7+6,9*
IV +17,0+4,1* +7,1+4,0* -9,0+3,4* -17,0+5,3*
V -21,6+8,3 -41,8+6,8 -45,5+5,8 -48,3+7,2
ИФС I +26,4+5,4 * -12,0+5,1* -16,2+5,0* -14,6+4,5*
II +41,6+10,0* +16,6+4,5* -8,3+3,4* -12,7+3,1*
III +28,5+7,1* -10,3+4,8* -36,5+8,7 -41,5+4,8
IV +45,3+8,0* +1,1+5,1* -2,2+6,1* -29,6+8,3
V -21,3+6,4 -42,3+7,9 -41,1+7,1 -43,2+7,8
Примечание: I - ЛХТ 51-93 в дозе 5% от ЬБ50; II - ЛХТ 51-93 в дозе 10% от ЬБ50; III - ЛХТ 52-93 в дозе 5% от ЬБ50; IV -ЛХТ 52-93 в дозе 10% от ЬБ50; V - контроль. РД - давление, развиваемое левым желудочком; +іірЛі1тах и - іір/ііітах - максимальные скорости сокращения и расслабления левого желудочка; ЧСС - частота сердечных сокращений; ИФС - интенсивность функционирования структур. Индексом * отмечены значения при Р< 0,05 в сравнении с контролем.
таковой в контрольной серии наблюдения. Высокие значения развиваемого левым желудочком давления на 5-й мин после восстановления дыхания сочетались с достоверно белее высокими значениями максимальной скорости сокращения (+dp/dtmax) и максимальной скорости расслабления (-dp/dtmax). Так, в указанный период наблюдения они возрастали соответственно на 13,0±4,1 и 5,0±5,8% от исхода, тогда как в контроле регистрировалось снижение этих параметров (Р<0,05). ЧСС под влиянием ЛХТ 51-93 (5% от LD50) превышала ее уровень в контрольной серии экспериментов, а также уровень в исходе на протяжении всего периода реоксигенации (табл. 1). Указанные изменения параметров сократимости сопровождались более высокими значениями ИФС, которая была достоверно выше в сравнении с контролем в течение 20 мин реоксигенации, а на 5-й мин
превышал его уровень, регистрируемый в исходном состоянии (табл. 2).
Увеличение дозы ЛХТ З1-93 до 10% от LD50 приводило к выраженному повышению его кардиопротективного действия в период реокси-генации после однократной острой гипоксии. Об этом свидетельствуют достоверно более высокие значения РД на З, 10 и 20-й мин наблюдения, а также более высокие значения максимальной скорости сокращения (+dp/dtmax) и максимальной скорости расслабления (-dp/dtmax) миокарда, наблюдающиеся на всем протяжении реоксигена-ции. Так, +dp/dtmax и -dp/dtmax к 20-й мин восстановления оксигенации были сопоставимы с их исходным уровнем и составляли соответственно -0,2±5,8% и -0,2±4,8% от исхода. ЧСС под влиянием ЛХТ 51-93 (10% от LD50) также как под влиянием ЛХТ З1-93 в дозе З% от LD50 значительно
Таблица 2
Влияние производных арилалканов (ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93) на интенсивность функционирования структур (ИФС) миокарда в период реоксигенации после двукратной 3-минутной гипоксии (в % от исходного уровня, М±т)
Показатели Серии опытов Время реоксигенации после повторной гипоксии
5-я мин 10-я мин 15-я мин 20-я мин
ИФС I -22,0+6,7 -47,1+5,3 -53,7+6,1 -44,6+5,6*
II -17,1+4,8 -28,1+5,8 -26,0+6,5* -26,5+5,6*
III -10,2+6,5 -17,3+4,9* -21,5+5,6* -47,5+5,2*
IV -17,5+4,8 -13,4+5,1* -18,0+4,9* -32,1+5,7*
V -24,4+6,4 -42,4+6,1 -52,7+5,4 -68,5+5,9
Примечание: I - ЛХТ 51-93 в дозе 5% от ЬБ50; II - ЛХТ 51-93 в дозе 10% от ЬБ50; III - ЛХТ 52-93 в дозе 5% от ЬБ50; IV -ЛХТ 52-93 в дозе 10% от ЬБ50; V - контроль. Индексом * отмечены значения при Р< 0,05 в сравнении с контролем.
превышала уровень ЧСС, наблюдавшийся в контрольной серии экспериментов, на всем протяжении периода наблюдения. О выраженном кардио-протективном действии исследуемого вещества говорят и значения интенсивности функционирования структур. Так, на 5 и 10-й мин реоксигенации ИФС превышала на 41,6± 10,0% и 16,6±4,5% соответственно уровень показателя в исходе, а на 15 и 20-й хотя и уменьшалась ниже исходного уровня (-8,3±3,4 и 12,7+3,1% соответственно), однако оставалась выше в сравнении с контролем. Кардиопротективное действие ЛХТ 52-93 в дозе 5% от ЬБ50 характеризовалось более высокими в сравнении с контролем значениями РД на 5 и 10-й мин наблюдения, достоверно значимыми отличиями +dp/dtmax и ^рМітах миокарда на 5-й мин оксигенации. Это сочеталось с более высокими значениями ЧСС (табл. 1) и определяло достоверно более высокие значения ИФС, зарегистрированные на 5 и 10-й мин реоксигенации.
Увеличение дозы ЛХТ 52-93 до 10% от ЬБ50 приводило к некоторому повышению кардиопро-тективного действия вещества. Так, достоверно более высокие значения РД регистрировались на протяжении 15 мин наблюдения, +dp/dtmax и -dp/dtmax в течение 10 мин реоксигенации, а ЧСС превышала уровень контрольной серии в течение всего периода наблюдения. Это сочеталось с более высокими показателями ИФС, которые отмечались на 5, 10 и 15 мин реоксигенации.
При накоплении гипоксического повреждения (двукратная гипоксия) в период возобновления оксигенации защитное действие исследуемых веществ было сопоставимо, что характеризовалось практически одинаковой степенью восстановления ИФС к 20 мин реоксигенации после повторной гипоксии (табл. 2). Однако следует отметить, что при действии ЛХТ 52-93 достоверно более высокие значения ИФС регистрировались, начиная с 10-й мин наблюдения, и защитное дей-
ствие вещества проявлялось как в дозе 5%, так и 10% от ЬБ50. ЛХТ 51-93 оказывало защитное действие в период реоксигенации при повторной гипоксии в дозе 5% от ЬБ50 на 20-й мин, а в дозе 10% от ЬБ50 на 15 и 20-й мин наблюдения.
В контрольной серии экспериментов в результате развивавшейся фибрилляции левого желудочка и остановки сердца в период реоксигена-ции после двукратной гипоксии в 4 случаях из 10 происходила гибель животных на 7-10 мин после восстановления дыхания. Во всех опытах с применением и ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 при повторной гипоксии гибели животных, как в период острой гипоксии, так и в период реоксигенации не происходило, что само по себе говорит о кар-диопротективной активности указанных соединений.
Расчеты показателя работы сердца (ПРС) и коэффициента восстановления (Кв) в опытах с однократной гипоксией показали, что как ЛХТ 51-93, так и ЛХТ 52-93 приводят к большему в сравнении с контролем восстановлению работоспособности миокарда в период реоксигенации, о чем свидетельствуют достоверно более высокие значения ПРС и коэффициента восстановления (Кв) (табл. 3). Так, Кв в контрольной серии составил 0,51, тогда как под действием исследуемых препаратов он не опускался ниже 0,7, достигая максимума (0,9) при введении ЛХТ 51-93 в дозе 10% от ЬБ50.
При реоксигенации после двукратной гипоксии в контрольной серии наблюдалось снижение Кв (0,43) и менее выраженное восстановление ПРС. Протективное действие исследуемых веществ характеризовалось более выраженным восстановлением ПРС в сравнении с контролем и более высокими значения Кв. Наибольшее значение Кв имел при введении ЛХТ 52-93 в дозе 10% от ЬБ50. При введении ЛХТ 51-93 в дозе 5 и 10% от ЬБ50 и ЛХТ 52-93 в дозе 5% от ЬБ50 значе-
Таблица 3
Значения показателя работы сердца (ПРС) и коэффициента восстановления (Кв) под влиянием производных арилалканов (ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93) в периоды реоксигенации после одно- и двукратной 3-минутной гипоксии (в % от исходного уровня, М±т)
Показатели Серии опытов Время реоксигенации
5-я мин 10-я мин 15-я мин 20-я мин
Реоксигенация после однократной гипоксии
ПРС I +12,4±4,9* -17,4+4,6* -29,3+6,1* -44,5+5,2
II +26,9±5,8* +5,9+4,8* -7,4+5,1* -19,4+4,9*
III +9,4±5,4* -20,9+4,7* -56,3+5,2 -59,9+6,1
IV +20,1±4,7* -17,0+5,1* -29,4+4,6* -48,9+6,2
V -32,2±5,3 -44,7+4,8 -62,7+5,7 -61,2+5,4
Кв I 0,81
II 0,90
III 0,70
IV 0,79
V 0,51
Реоксигенация после двукратной гипоксии
ПРС I -27,9+6,1 -50,0+5,2 -66,7+4,6 -51,3+4,3
II -25,6+5,2 -37,4+5,4 -40,3+4,5* -42,3+4,5*
III -17,4+5,3 -29,5+5,6 -37,9+5,1* -55,1+4,1*
IV -24,8+4,7 -20,6+4,5* -26,6+4,7* -47,3+5,1*
V -27,5+5,8 -47,1+4,6 -71,7+5,9 -77,7+6,2
Кв I 0,54
II 0,60
III 0,67
IV 0,65
V 0,43
Примечание: I - ЛХТ 51-93 в дозе 5% от ЬБ50; II - ЛХТ 51-93 в дозе 10% от ЬБ50; III - ЛХТ 52-93 в дозе 5% от ЬБ50; IV -ЛХТ 52-93 в дозе 10% от ЬБ50; V - контроль. ПРС - показатель работы сердца; Кв - коэффициент восстановлениия. Индексом * отмечены значения при Р< 0,05 в сравнении с контролем.
ния Кв были ниже, однако их уровень был выше, чем в контрольной серии экспериментов (табл. 3).
Таким образом, в период реоксигенации после 3-минутной первичной острой гипоксии ЛХТ 51-93 оказывало выраженное защитное действие на миокард, которое выражалось в более полном восстановлении РД, максимальной скорости сокращения и максимальной скорости расслабления, предупреждении развития брадикардии. Все это обусловило более высокие значения ИФС под влиянием вещества в периоды наблюдения, начиная с 10-й мин. При этом повышение дозы вещества с 5 до 10% от ЬБ50 приводило к повышению выраженности защитного эффекта. Указанные протективные эффекты ЛХТ 51-93 сочетались с более высокими значениями коэффициента восстановления в сравнении с контролем. При конденсации гипоксического повреждения наблюдалось снижение эффективности ЛХТ 51-93, что выразилось в уменьшении Кв. Однако достоверно
более высокие значения показателей сократимости и, следовательно, ИФС в сравнении с контролем регистрировались на 20-й мин наблюдения при введении вещества в дозе 5% от ЬБ50 и на 15 и 20-й мин наблюдения при введении его в дозе 10% от ЬБ50.
ЛХТ 52-93 при однократной гипоксии, хотя и уступало ЛХТ 51-93, но также оказывало защитное действие на миокард во время реоксигенации. Наибольшее протективное действие отмечено при введении вещества в дозе 10% от ЬБ50, которое проявилось более значимым по сравнению с контролем восстановлением сократительной активности и ИФС на 5-15 мин наблюдения. Снижение дозы ЛХТ 52-93 до 5% от ЬБ50 приводило к падению защитного действия. При двукратной гипоксии защитный эффект ГБ 52-93 сопоставим с таковым у ГБ 51-93, о чем свидетельствует практически одинаковое восстановление сократительной активности миокарда и ИФС к 20-й мин
