CC BY
15
ОСОБЕННОСТИ НАРУШЕНИЯ КАЛЬЦИЕВОГО ОБМЕНА ПРИ ТЯЖЕЛОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАВМЕ, ПРОТЕКАЮЩЕЙ НА ФОНЕ СТЕРОИДНОГО ОСТЕОПОРОЗА
(экспериментальное исследование)
В. Н. Ельский, С. Е. Золотухин, Н. Н. Шпаченко, Ю. Я. Крюк, К. В. Ельский, А. Г. Кривобок
Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Донецк, Украина
Calcium Metabolic Disturbances in Severe Mechanical Injury in the Presence of Steroid-Induced Osteoporosis: Experimental Study
V. N. Yelsky, S. Ye. Zolotukhin, N. N. Shpachenko, Yu. Ya. Kryuk, K. V. Yesky, A. G. Krivobok
M. Gorky National Donetsk Medical University, Donetsk, Ukraine
Цель исследования — выявить особенности и основных закономерностей формирования нарушений кальциевого обмена при тяжелой механической травме, протекающей на фоне стероидного остеопороза. Материал и методы. Экспериментальные исследования выполнены на 197 белых беспородных крысах-самцах, весом 250—300 г. В работе использованы физиологические, патофизиологические, рентгенологические, биохимические, иммуноферментные и статистические методы. Результаты исследования. Изменение кальциевого обмена при стандартной тяжелой механической травме зависит от особенностей индивидуальной реактивности организма, модулирующей течение посттравматической реакции и укладывается в три типа: нешоковый, шоковый несмертельный, шоковый смертельный. Остеопороз отягощает течение всех типов течения посттравматической реакции и уменьшает продолжительность жизни крыс. Установлены новые механизмы расстройств кальциевого обмена, которые уточняют диагностику и оценку тяжести травмы, протекающей на фоне глюкокортикоидного остеопороза. Заключение. Отягощение течения посттравматической реакции остеопорозом вызывается механизмом недостаточной продукции КТ, соответствующими изменениями ПТГ, ТТГ, Т4, Т3 и показателями гиперцитокинемии. Ключевые слова: тяжелая механическая травма, глюкокортикоидный остео-пороз, обмен кальция, цитокины.
Objective: to reveal the specific features and major mechanisms of development of calcium metabolic disturbances in severe mechanical injury in the presence of steroid-induced osteoporosis. Materials and methods. Experimental studies were performed on 197 albino outbred male rats weighing 250—300 g. The studies used physiological, pathophysiological, X-ray, biochemical studies, enzyme immunoassay, and statistical methods. Results. Calcium metabolic changes in standard mechanical injury depend on the specific features of the body's individual responsiveness that modulates the course of a posttraumatic reaction and makes up 3 types: non-shock; shock non-fatal, and shock fatal. Osteoporosis aggravates the course of all types of a posttraumatic reaction and reduces the rats' survival. The new mechanisms responsible for calcium metabolic disturbances, which specify the diagnosis and evaluation of the severity of injury running in the presence of glucocorticoid osteoporosis, are established. Conclusion. The osteoporosis-deteriorated course of a posttraumatic reaction is caused by the mechanism of inadequate bone formation, by relevant parathyroid hormone, thyroid-stimulating hormone, T4, and T3 changes, and hypercytokinemic indices. Key words: severe mechanical injury, glucocorticoid-induced osteoporosis, calcium metabolism, cytokines.
Современный этап развития общества характеризуется неуклонным ростом травматизма, увеличением частоты и тяжести сочетанных повреждений [1—3]. По данным ВОЗ смертность от травм занимает третье место после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а у людей в возрасте до 40 лет выходит на первое место [1, 2].
В последние годы растет частота заболеваний, для лечения которых больные вынуждены длительное вре-
Адрес для корреспонденции (Correspondence to):
Ельский Виктор Николаевич E-mail: victor.jelski@dsmu.edu.ua
мя применять глюкокортикоидные гормоны и их аналоги [4]. Их используют при ряде ревматических, аллергических, онкологических заболеваний. Вместе с лечебной эффективностью глюкокортикоидных препаратов при указанных заболеваниях растет и частота осложнений в виде остеопороза [5].
Тяжелая механическая травма, полученная на фоне глюкокортикоидного остеопороза, характеризуется высокой летальностью и частотой осложнений [2]. В настоящее время механизмы нарушений кальциевого обмена у пострадавших с сопутствующим остеопорозом изучены недостаточно. Не ясно как взаимодействуют глюкокортикоиды с гормонами щитовидной и паращи-товидной желез, нуждаются в уточнении патогенетиче-
ская роль кальцитонина и провоспалительных цитоки-нов, особенно ФНО-а и ИЛ-6.
Цель исследования — выявление основных закономерностей формирования расстройств кальциевого обмена при тяжелой механической травме, протекающей на фоне стероидного остеопороза в эксперименте.
Материалы и методы
Экспериментальные исследования выполнены на 197 белых беспородных крысах-самцах, весом 250—300 г. Выбор самцов для исследования был обусловлен необходимостью исключения влияния циклической активности яичников самок на показатели кальциевого обмена. Подготовка животных к эксперименту, травмирование и выведение из эксперимента осуществляли при соблюдении общих требований и положений Европейской Конвенции по защите позвоночных животных, используемых для исследовательских и других целей (Страсбург, 1986). В качестве контроля использовано 20 животных, у них определяли биохимические показатели крови.
Нами разработана экспериментальная модель тяжелой механической травмы, протекающей на фоне глюкокортикоид-ного остеопороза и критерии тяжести самого остеопороза. Эта модель предусматривает первоначальное моделирование ос-теопороза путем внутримышечного введения 3 мг/кг метил-преднизолона (фирма «Pfizer», США) в сутки на протяжении 4—5 недель под непосредственным еженедельным рентгенологическим контролем длины пояснично-грудного отдела позвоночника крысы и учета степени уменьшения средней длины одного позвонка этого сегмента, по которой и определяют тяжесть остеопороза [6]. Сама же травма моделировалась у ос-теопоретических крыс по модифицированному методу Кенно-на путем нанесения 50 ударов электромагнитным ударником по бедрам крыс силой 250 Н/см2. Типы посттравматической реакции (ПТР) определяли с помощью модифицированного метода измерения электропроводности кожи посредством показателя «К» в динамике по С. Е. Золотухину [3]. В частности, показатель «К» вычисляли по формуле:
K =
Р\.
Р'мин (тРавма)
(1),
где Рмакс — величина электрического сопротивления кожи, измеряемого при напряжении 0,6 В; Рмин — при напряжении 0,2 В.
Само электрическое сопротивление снимали с помощью электродов-прищепок с передних лап крыс и определяли по закону Ома. Числитель уравнения 1 отражал изменения электрического сопротивления кожи, полученные в динамике посттравматической реакции, знаменатель — в контроле (до нанесения травмы у каждого животного).
На основании дискретных значений показателя «К», вычисляемых в течение 4-х часов после травмы у животных, находящихся в иммобилизированном состоянии, строили графики. При травме мягких тканей в течение 1,5 часов наблюдения у животных регистрировали фазу возбуждения, угнетения, переходную фазу. К четвертому часу у части животных развивался ранний период торпидной фазы шока. Анализ динамики АД по типам развития ПТР показал, что этот период развивался у животных с первыми двумя типами ПТР. У животных с третьим типом развития ПТР уровень АД восстанавливался. Определенный тип кривых указывал на принадлежность крыс к стандартным группам животных, у которых течение посттравматической реакции обозначалось как «шоковый смертельный тип», «шоковый несмертельный» и «нешоковый» [1, 3].
В работе использованы также рентгенологические (рентгенография костей скелета крыс), биохимические (определение в крови концентрации ионизированного кальция, кальцитонина, паратиреоидного гормона, тироксина (Т4) и трийодтиронина
(Т3), иммуноферментные (определение в крови концентрации ИЛ-6 и ФНО-а) и статистические методы исследования. Определение содержания гормонов проводили радиоиммунологическим (метка радиоактивным изотопом I125) и иммунофермент-ным методами (использованием стандартных коммерческих наборов реактивов для определения исследуемых веществ в образцах плазмы крови крыс. Анализ осуществляли по инструкции, прилагаемой к набору фирмой изготовителем. Пробы ра-диометрировали на счетчиках гамма импульсов «Гамма-800» или «Бетта-2» (КПО «Медаппаратура», Киев). Интенсивность окраски продукта ферментативной реакции количественно оценивали на ридере PR2100 Sanofi Diagnostic Pasteur (Франция). Цитокины выявляли методом твердофазного иммунофермент-ного анализа с применением в качестве индикаторного фермента пероксидазы хрена. В методике использованы реактивы производства ООО «Протеиновый контур» (Россия, С-Петербург). Содержание ионизированного кальция в сыворотке крови определяли с помощью ионоселективных электродов на анализаторе «Эксперт 001».
Результаты и обсуждение
Для изучения изменений кальциевого обмена, наиболее важных параметров нейроэндокринного статуса, в том числе гормонов кальцитонина (КТ), паратиреоидно-го (ПТГ), тиреотропного (ТТГ), тироксина и трийодтиро-нина, цитокинового ответа (ИЛ-6, ФНО-а) при тяжелой механической травме и сопутствующем глюкокортикоид-ном остеопорозе разной степени тяжести выполнили исследования и получили следующие результаты.
У травмированных (без остеопороза) животных, различающихся по типам течения посттравматической реакции, имелись различия в выраженности исследуемых показателей (см. табл. 1). Наиболее выраженными были изменения при шоковом смертельном типе, затем при шоковом несмертельном, затем при нешоковом. При шоковом смертельном типе ПТР, в частности, концентрация ионизированного кальция снижалась на 31,8% (p<0,05), концентрация КТ увеличивалась в 1,6 раза (p<0,05), ПТГ — в 3,7 раза (p<0,05), ТТГ — в 2,8 раза (p<0,05), Т4 — в 1,6 раза (p<0,05). Концентрация Т3, наоборот, при шоковом смертельном типе снижалась на 22,1% (p<0,05). Наибольшего уровня достигали показатели цитокинов в сыворотке крови. Концентрация ИЛ-6 при шоковом смертельном типе увеличилась в 5,6 раза (p<0,05), а ФНО-а — в 27 раз (p<0,05). При нешоковом типе, в отличие от шокового смертельного типа, регистрировалась гиперкальциемия с повышением уровня кальция на 102% по сравнению с уровнем контроля (p<0,05). В меньшей степени регистрировали отклонения в концентрации гормонов и цитокинов. В частности, концентрация КТ увеличивалась на 41% (p<0,05), ПТГ — в 2,1 раза (p<0,05), ТТГ — в 1,4 раза (p<0,05), Т4 — на 72% (p<0,05). Уровень Т3 не изменялся. Концентрация цитокинов, ИЛ-6 и ФНО-а увеличивалась по сравнению с шоковым смертельным типом также меньше. Концентрация ИЛ-6 превысила значения контроля на 70% (p<0,05), а ФНО-а — в 9,9 раза (p<0,05). Промежуточное положение занимали отклонения биохимических и иммунологических показателей, регистрируемых при шоковом несмертельном типе ПТР. В частности, концентра-
Рмакс - Рмин (КОнтрОЛЬ)
Таблица 1
Изменение биохимических и иммунологических показателей крови при разных типах течения
посттравматической реакции (M±m)
Показатель, ед
Контроль 1 (интактные) (и=10)
Значения показателей в зависимости от типа посттравматической реакции шоковый шоковый нешоковый
смертельный (и=10) несмертельный (и=10) (и=10)
Значения показателей
Са++, мкмоль/л КТ, пг/мл ПТГ, пг/мл ТТГ, МО/мл Т4, нмоль/мл Т3, нмоль/мл ИЛ-6, пг/мл ФНО-а, пг/мл
0,63±0,03 24,11±3,1 51,25±6,91 0,129±0,022 39,67±6,8 2,45±0,19 7,5±1,6 44,72±3,78
0,43±0,03* 71,7±8,2* 239,5±6,7* 0,485±0,03* 102,3±9,7* 1,91±0,01* 49,7±3,8* 1279,3±111,6*
0,75±0,02*,** 42,9±3,9*,** 196,4±5,9*,** 0,401±0,03* 88,5±5,9* 2,34±0,02 28,9±2,2*,** 877,4±34,7*,**
1 31±0 04*,**,*** 34 1±2 2*,**,*** 160,2±4,8*,** 0,312±0,02* 68,4±3,7*,** 2,28±0,02 12,8±1,4*,** 489,6±20,5*,**,***
Примечание. * — обозначена достоверность различий показателей по сравнению с группой контроля (р<0,05); ** — обозначена достоверность различий показателей по сравнению с шоковым смертельным типом посттравматической реакции (р<0,05); *** — обозначена достоверность различий показателей по сравнению с шоковым несмертельным типом посттравматической реакции (р<0,05).
ция ионизированного кальция была на 19% выше, чем в контроле (р<0,05). Концентрация КТ была на 78% выше, чем у интактных животных (р<0,05), ПТГ — на 96% (р<0,05), ТТГ — в 2,1 раза (р<0,05), Т4 — в 1,2 раза (р<0,05). Концентрация Т3 соответствовала значению контрольной величины. Показатели цитокинов повышались так: ИЛ-6 — в 2,9 раза (р<0,05), а ФНО-а — в 18,6 раза (р<0,05).
Полученные результаты свидетельствовали о том, что в патогенезе тяжелой механической травмы и шока, расстройства кальциевого обмена играли важную роль. При развитии того или иного типа течения посттравматической реакции складывались вполне определенные патогенетические звенья и дифференцировались отличия в этом обмене. Изученные нами показатели (биохимические и иммунологические) в той или иной степени отражали эти патогенетические звенья. Полученные нами данные согласуются с литературой, в частности с теми исследованиями, в которых показано, что неблагоприятному течению посттравматической реакции способствовали такие изменения изученных показателей, которые характеризовали недостаточную активацию остеобластов (или выключение этого звена), недостаточную канальцевую реабсорбцию Са++ почками (или выключение этого звена), активацию остеокластов, усиление гиперметаболизма. Благоприятному течению посттравматической реакции, наоборот, способствовали такие изменения изученных показателей, которые характеризовали адекватную активацию остеобластов КТ, адекватную кальциевую реабсорбцию Са++ почками, умеренную активацию остеокластов ПТГ и торможение механизмов гиперметаболизма [1, 2, 7].
В отдельной серии экспериментов мы изучали изменение показателей кальциевого обмена и активности цитокинов при глюкокортикоидном остеопорозе. Величина рентгенологического показателя «Я», увеличивающаяся при углублении остеопороза, свидетельствовала о выраженных изменениях, происходящих в структуре позвоночника. Максимальные изменения этого показателя имели место при тяжелом остеопорозе. Изменение уров-
ня ионизированного кальция в сыворотке крови при ос-теопорозе ¡—III степени носили волнообразный характер: при остеопорозе легкой степени имела место гиперкаль-циемия с повышением уровня кальция в 1,5 раза (по сравнению с уровнем контроля, р<0,05). При остеопорозе средней степени тяжести концентрация кальция возвращалась к первоначальным значениям. При остеопорозе тяжелой степени наблюдалась гипокальциемия со снижением величины ионизированного кальция на 58% (по сравнению с уровнем контроля, р<0,05). Уровень КТ при нарастании тяжести остеопороза также повышался: сначала на 40% (р<0,05), а затем в 1,8 и 1,4 раза в соответствии с остеопорозом средней тяжести и тяжелым остеопо-розом (р<0,05). Значения ПТГ, в отличие от КТ, постепенно снижались. При легком остеопорозе они были максимальными и превышали уровень контроля в 1,8 раза (р<0,05). При остеопорозе средней тяжести ПТГ в 1,6 раза были выше контрольных значений (р<0,05). При тяжелом остеопорозе уровень ПТГ лишь на 57% (р<0,05) превышал контроль. Концентрация ТТГ повторяла колебания ПТГ: уровень ТТГ был максимален при легком и минимален при тяжелом остеопорозе (р<0,05). Концентрация гормонов щитовидной железы Т3 и Т4 не подчинялись волнообразному характеру колебаний: концентрация Т4, повысившись на 40% (р<0,05) при остеопорозе легкой степени, практически не изменялась при остеопорозе средней тяжести и тяжелом остеопорозе. Концентрация Т3, снизившись на 50% (р<0,05) от уровня контроля при остеопорозе легкой степени тяжести, также практически не изменялась при остеопорозе средней тяжести и тяжелом остеопорозе. Уровень ИЛ-6 при остеопорозе ¡—II степени тяжести не отличался от уровня контроля. При тяжелом остеопорозе величина ИЛ-6 резко повышалась в 2,8 раза (р<0,05). Уровень ФНО-а при легком остеопорозе повышался по сравнению с уровнем контроля в 1,4 раза (р<0,05), при остеопорозе средней степени тяжести — в 4,6 раза (р<0,05), при тяжелом остеопорозе — в 19 раз (р<0,05).
Полученные результаты свидетельствовали о том, что изменения кальциевого обмена при глюкокортико-идном остеопорозе отражали, в первую очередь, эффек-
Таблица 2
Продолжительность жизни (М±т) и частотное распределение крыс по типам посттравматической реакции (%)*
Наименование серии _Типы посттравматической реакции_
нешоковый шоковый несмертельный шоковый смертельный
продолжи- частотное продолжи- частотное продолжи- частотное
тельность распреде- тельность распреде- тельность распреде-
жизни, ч ление, % жизни, ч ление, % жизни, ч ление, %
Значения показателей
Травма без остеопороза (контроль 2) 108,6±7,9 28(и=9) 59,7±3,4 34 (п=11) 17,3±2,2 38(п=12)
Травма у остеопоретических
крыс (остеопороз легкой степени) 73,9±6,5 60(и=9) 38,6±2,4 26,7 (и=4) 12,2±2,2 13,3 (и=2)
Травма у остеопоретических
крыс (остеопороз средней степени) — — 29,2±2,7 26,7 (и=4) 8,9±3,3 73,3 (п=11)
Травма у остеопоретических
крыс (остеопороз тяжелой степени) — — — — 3,3±0,5 100(и=15)
Примечание. * — все данные по продолжительности жизни крыс с разными типами посттравматической реакции внутри каждой серии статистически различаются (р<0,05).
ты глюкокортикоидного гормона метилпреднизолона. Изменения КТ, ПТГ, ТТГ, Т4, Т3 носили вторичный характер, обусловленный последствием действия метилпреднизолона. Повышение концентрации этих гормонов при глюкокортикоидном остеопорозе носили компенсаторный характер, направленный на поддержание гомео-стаза, в частности, уровня ионизированного кальция. С ростом тяжести остеопороза наблюдались более глубокие изменения КТ, ПТГ и цитокинов — ИЛ-6 и ФНО-а.
Для изучения особенностей течения посттравматической реакции у остеопоретических животных использовано 45 крыс. В зависимости от тяжести остеопороза все крысы были разделены на 3 группы по 15 штук. Травма без остеопороза выполнена на 32-х крысах (контроль 2). Продолжительность жизни и частотное распределение крыс в контрольной серии представлены в табл. 2.
Факт наличия остеопороза влиял как на частотное распределение типов ПТР, так и на величину продолжительности жизни крыс (табл. 2). При легком остеопорозе распределение животных по типам ПТР еще сохранялось: имел место шоковый смертельный, шоковый несмертельный тип и нешоковый. Однако равномерная частота типов, как в контроле, изменялась. У 60% крыс развивался нешоковый тип, у 26,7% — шоковый несмертельный и у 13,3% — шоковый смертельный. Такое распределение типов было в прогностическом отношении более благоприятным, чем в контроле. Однако реальная продолжительность жизни у животных с различными типами была меньше, чем в контроле 2.
Продолжительность жизни крыс при нешоковом типе посттравматической реакции сокращалась на 38% (р<0,05), при шоковом несмертельном типе на 35% (р<0,05), при шоковом смертельном она имела тенденцию к снижению. Противоречие в благоприятной частоте распределения типов посттравматической реакции и неблагоприятном по сравнению с контролем конечным результатом — продолжительностью жизни крыс, объяснялось механизмом действия глюкокортикоидного гормона метилпреднизолона в начальном периоде травмы и в последующих периодах травматической болезни. Ви-
димо, метилпреднизолон на начальном этапе посттравматической реакции препятствовал механизмам развития шока (его противошоковое действие), но не способствовал развитию других механизмов, которые позволили бы организму выйти из критической ситуации, включив механизмы саногенеза.
При остеопорозе средней степени тяжести (табл. 2) распределение животных по типам ПТР изменялось в сторону развития шоковых ее типов. Шоковый несмертельный тип развивался в 26,7%, шоковый смертельный — в 73,3%. Неблагоприятный сдвиг в сторону шоковых типов посттравматической реакции подтверждался и соответствующим уровнем продолжительности жизни животных. При шоковом несмертельном типе продолжительность жизни крыс уменьшилась на 51,1% (р<0,05), при шоковом смертельном типе — на 53,1% (р<0,05).
При остеопорозе тяжелой степени тяжести (табл. 2) у всех животных развивался шок и продолжительность жизни сокращалась до самого минимума (на 75,2%, р<0,05). Такое реагирование животных на механическое повреждение указывало на резкое угнетение всех защитных и компенсаторных реакций организма, на его изначально (до моделирования травмы) нежизнеспособное состояние, вызванное длительным введением метилпреднизолона.
Таким образом, остеопороз отягощал все типы посттравматической реакции новыми механизмами и ухудшал прогноз жизни травмированных животных.
Учитывая данные о продолжительности жизни крыс, полученные выше, для изучения изменений биохимических и иммунологических показателей выбраны 2 группы животных. В первой группе травму бедер моделировали у остеопоретических крыс, имевших остеопо-роз легкой степени (п=30). У этих крыс развивался один из трех типов ПТР. Через 4 часа после травмы крыс забивали декапитацией и осуществляли забор крови для исследований. Во второй группе крыс травму бедер моделировали у остеопоретических крыс, имевших остеопороз средней степени тяжести (п=20). У этих крыс развивались только шоковые типы ПТР. Как и в преды-
Таблица 3
Изменение биохимических и иммунологических показателей крови у остеопоретических крыс при разных
типах течения посттравматической реакции (M±m)
Показатель, ед Контроль Значения показателей в зависимости от типа посттравматической реакции
(интактные шоковый смертельный шоковый несмертельный нешоковый
животные тяжесть остеопороза
п=20) легкая средней легкая средней легкая
(п=10) тяжести (п=10) (п=10) тяжести (п=10) (п=10)
Са++, мкмоль/л 0,63±0,03 0,42±0,02* 0,40±0,02* 0,51±0,02*,**,*** 0^0,02*^** 0,58±0,03*,**,***
КТ, пг/мл 24,11±3,1 83,73±6,9* 73,4±5,8* 63,9±4,8*,** 82,6±4,7* 59,4±4,7*,**
ПТГ, пг/мл 51,25±6,91 360,5±37,4* 268,5±21,4* 211,4±17,9*** 180,5±14,9*,**,***112,3±9,9*,**,***
ТТГ, мМО/л 0,129±0,022 0,53±0,03* 0,40±0,02*,** 0,44±0,02*,** 0,41±0,02*,** 0,36±0,03*,**
Т4, нмоль/л 39,67±6,8 105,1±9,3* 120,1±11,3* 98,6±8,9*,*** 89,5±7,3*,*** 55,2±4,7**,***
Т3, нмоль/л 2,45±0,19 1,95±0,01* 2,9±0,02** 2,1±0,03*** 1,5±0,09**** 2,0±0,16***
ИЛ-6, пг/мл 7,5±1,6 56,7±4,2* 73,8±2,2*,** 48,7±4,9*,*** 58,7±4,4*,*** 40 5±3 1*,**,***
ФНО-а, пг/мл 44,72±3,78 1595,4±128,3* 1849,0±138,3*** 1260,1±73,8**** 1632,3±120,4* 720,3±26,5*,**,***
Примечание. * — обозначена достоверность различий показателей по сравнению с группой контроля (р<0,05); ** — обозначена достоверность различий показателей по сравнению с группой животных, имеющих остеопороз легкой степени (р<0,05); *** — обозначена достоверность различий показателей по сравнению с группой животных, имеющих остеопороз средней степени тяжести (р<0,05).
дущей серии опытов, через 4 часа после травмы крыс забивали декапитацией и осуществляли забор крови для исследований (табл. 3).
У крыс с остеопорозом и травмой по всем исследованным показателям имелись, по сравнению с контролем (интактными животными), существенные различия. Наиболее выраженными были изменения показателей у животных, которые до моделирования травмы имели ос-теопороз средней степени тяжести, а внутри этой (второй) группы — у крыс, имевших шоковый смертельный тип посттравматической реакции. Так, уровень ионизированного кальция у остеопоретических крыс (остеопо-роз средней степени) с шоковым смертельным типом посттравматической реакции снижался на 37% (р<0,05). Концентрация КТ увеличивалась в 2,0 раза (р<0,05), ПТГ — в 4,2 (р<0,05), ТТГ — в 2,1 (р<0,05), Т4 — в 2,0 (р<0,05) раза. Уровень ИЛ-6 повышался в 8,8 раза (р<0,05), ФНО-а — в 34 раза!
Наименьшими были изменения показателей у ос-теопоретических крыс (легкий остеопороз), у которых развивался нешоковый тип ПТР. Уровень кальция у этих крыс снижался на 8,0% (р<0,05). Показатели КТ, ПТГ, ТТГ, Т4 повышались не более 1,8 раза по сравнению с ин-тактными крысами. Между тем, уровень цитокинов был повышен в большее число раз. Так, ИЛ-6 был в 4,4 раза выше контрольных значений (р<0,05), ФНО-а — в 15 раз (р<0,05).
При одинаковых типах ПТР наиболее глубокие изменения биохимических и иммунологических показателей были в группах крыс с исходно тяжелым остеопоро-зом. Что касается конкретных механизмов поддержания кальциевого гомеостаза при тяжелой механической травме, отягощенной остеопорозом, то по сравнению с показателями травмы, не отягощенной остеопорозом, обнаруживались различия.
При нешоковом типе, отягощенном легким остео-порозом, нормокальциемия (а не гиперкальциемия!) поддерживалась благодаря более высокой продукции КТ (р<0,05). Несмотря на большее увеличение концентра-
ции КТ в крови, уровень кальция при шоковых типах посттравматической реакции снижался сильнее. Это снижение было вызвано как повышением ПТГ, так и ТТГ, Т4, Т3. Особенно сильно ТТГ, Т4, Т3 увеличивались при шоковом смертельном типе. Это свидетельствовало о предельной активации гипоталамо-гипофизарно-тирео-идной системы и о нарушении принципа обратной регуляции секреции ТТГ периферическими гормонами щитовидной железы. Эти нарушения также могли быть вызваны нарушением рецепции периферическими тканями гормонов щитовидной железы (изменением порога чувствительности).
Уровень гиперцитокинемии у крыс с отягощенным течением ПТР также был выражен сильнее (р<0,05). Концентрация ИЛ-6 отражала в этом процессе не только степень иммунологического дисбаланса, но и неспецифическую гипоталамическую активацию [7]. Уровень ФНО-а при всех типах ПТР также был выше, чем у травмированных крыс без отягощения остеопорозом (р<0,05). Такие изменения уровня гиперцитокинемии, особенно взятые с учетом других гормональных факторов, свидетельствовали о крайней степени расстройств обмена при шоковых типах ПТР у остеопоретических крыс.
Таким образом, отягощение течения посттравматической реакции остеопорозом вызывалось механизмом недостаточной продукции КТ, соответствующими изменениями ПТГ, ТТГ, Т4, Т3 и показателями гиперцитоки-немии.
Выводы
1. Изменение кальциевого обмена при стандартной тяжелой механической травме зависит от особенностей индивидуальной реактивности организма, модулирующей течение посттравматической реакции и укладывается в три типа: нешоковый, шоковый несмертельный, шоковый смертельный. При нешоковом типе регистрируется гиперкальциемия с повышением уровня кальция в 2,0 ра-
за по сравнению с уровнем контроля (р<0,05). Концентрация КТ увеличивается на 41% (р<0,05), ПТГ — в 2,1 раза (р<0,05), ТТГ — в 1,4 раза (р<0,05), Т4 — на 72% (р<0,05). Уровень Т3 не изменяется. При шоковом несмертельном типе посттравматической реакции наблюдается гипокаль-циемия со снижением уровня кальция на 31,8% (р<0,05) и увеличением концентрации КТ в 1,6 раза (р<0,05), ПТГ — в 3,7 раза (р<0,05), ТТГ — в 2,8 раза (р<0,05), Т4 — в 1,6 раза (р<0,05). Концентрация Т3, наоборот, снижается на 22,1% (р<0,05). Промежуточное положение занимают отклонения биохимических показателей при шоковом несмертельном типе посттравматической реакции. Изменения кальциевого обмена при трех типах посттравматической реакции коррелируют с уровнем гиперцитокинемии.
2. Изменение кальциевого обмена при глюкокор-тикоидном остеопорозе зависит от его тяжести. При легком остеопорозе имеет место гиперкальциемия с повышением уровня кальция в 1,5 раза по сравнению с контролем (р<0,05). При остеопорозе средней степени тяжести имеет место нормокальциемия, при остеопорозе тяжелой степени — гипокальциемия со снижением уров-
Литература
1. Ельский В. Н, Климовицкий В. Г., Золотухин С. Е. и соавт. Избранные аспекты патогенеза и лечения травматической болезни. Донецк: Лебедь; 2003.
2. Цибуляк Г. Н. Лечение тяжелых повреждений. СПб.: Гиппократ; 2005.
3. Золотухин С. Е. Травматическая болезнь у шахтеров глубоких угольных шахт. Клинич. хирургия 1998; 10: 33—36.
4. Беневоленская Л. И. Проблема остеопороза в современной медицине. Научно-практ. ревматология 2005; 1: 4—7.
ня кальция на 58% (p<0,05). Изменения концентрации КТ, ПТГ, ТТГ, Т4 и Т3 имеют компенсаторный характер, направленный на поддержание уровня ионизированного кальция в крови. С ростом тяжести остеопороза наблюдаются более глубокие изменения в концентрации КТ, ПТГ и цитокинов — ИЛ-6 и ФНО-а.
3. Остеопороз отягощает течение всех типов течения посттравматической реакции и уменьшает продолжительность жизни крыс. Нешоковый тип посттравматической реакции у травмированных животных развивается в 60% случаев только при легком по тяжести остеопорозе. Шоковый несмертельный тип развивается при остеопорозе легкой и средней степени тяжести в 27,6% случаев. Шоковый смертельный тип посттравматической реакции развивается у травмированных крыс при всех вариантах остеопороза: в 13,3% при легком, в 73,3% средней тяжести и в 100% при тяжелом остеопоро-зе. Отягощение течения посттравматической реакции ос-теопорозом вызывается механизмом недостаточной продукции КТ, соответствующими изменениями ПТГ, ТТГ, Т4, Т3 и показателями гиперцитокинемии.
5. Казимирко В. К., Малышев В. И. Остеопороз как биологическая проблема. Здоров'я УкраТни 2005; 21 (130): 27—29.
6. Буфистова А. В, Золотухин С. Е, Коробов В. П. и соавт. Прогнозирование тяжести течения глюкокортикоидного остеопороза (экспериментальное исследование). Загальна патолопчна фiзiологiя 2006; 1 (2): 60—64.
7. Hirano T., Akira S, Taga T. et al. Biological and clinical aspects of inter-leukin-6. Immunol. Today 1990; 11 (12); 443—449.
Поступила 10.02.09
Euroanesthesia 2009 20th Meeting — ESCTAIC
6—9 июня 2009, Милан, Италия Computing and Technology in Anesthesia and Intensive Care
http://euroanesthesia.org September, 23—26, Berlin & Potsdam, Germany
www. esctaic. org
XXVIII Annual ESRA Congress — European Society secretary@esctaic.org
of Regional Anaesthesia & Pain Therapy
September, 9—12, Salzburg, Austria 51th Congress of the SFAR
www2.kenes.com/esra2009/Pages/Home.aspx September, 23—26, Paris, France
esro2009@kenes.com http://www. sfar2009. com
info@sfar2009.com
6th Congress of the European Federation
of IASP Chapters — EFIC 2009 4th London Regional Anaesthesia Workshop
September 9—12, Lisbon, Portugal September, 24—25, London, UK
EFIC2009@kenes.com http://www.tsora.co.uk
Annual Congress 2009 AAGBI Regional Core Topics Programme 2009
September, 23—25, Liverpool, UK October, 2, Wessex, UK
www.aagbi.org/events/congress.htm www.aagbi.org/events/act.htm
info@aagbi.org
September, 23—25, Riga, Latvia
VI Baltic Congress & Exhibition — 22nd ESICM Annual Congress
Transfusion Practice & Transfusion Alternatives. October, 11—14, Austria, Vienna
From Blood Bank to Perioperative Period www.esicm.org
www.rigatransfusion.com Vienna2009@esicm.org
