CC BY
73
ПАНКРЕАТ0ПР0ТЕ1 ИНФУЗИОННЫМИ РАСТВ! ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ГЕМОРРАГИЧЕСКОМ ШоКЕ
УДК 616.001.6-005.1-001.36:616.37-002 Поступила 2.05.012 г.
А.Ю. Яковлев, д.м.н., доцент, куратор отделений реанимации и интенсивной терапии1;
Л.Б. Снопова, д.б.н., доцент, зав. отделом морфологии ЦНИЛ НИИ ПФМ2;
ТА Галанина, зав. отделением реанимации и интенсивной терапии Нижегородского областного травматологического центра1;
Д.В. Рябиков, врач-травматолог1;
Д.М. Протасов, врач-реаниматолог1
Жижегородская областная клиническая больница им. Н.А. Семашко, Н. Новгород, 603126, ул. Родионова, 190;
Нижегородская государственная медицинская академия, Н. Новгород, 603005, пл. Минина и Пожарского, 10/1
Цель исследования — изучение в эксперименте влияния Стерофундина изотонического на развитие постгеморрагических повреждений поджелудочной железы.
Материалы и методы. Эксперименты проведены на 36 крысах-самцах линии Wistar массой 230-250 г. Геморрагический шок моделировали посредством острой массивной кровопотери в объеме 2,5 мл/100 г со скоростью 2 мл/мин. Через 1 ч после крово-потери следовало восполнение гиповолемии в течение 60 мин в объеме 200% от потерянной массы: в контрольной группе — раствором Рингера, в опытной группе — Стерофундином изотоническим. Затем проводилась реинфузия крови в объеме 70% от кровопотери. На 1-е и 3-и сутки после геморрагического шока оценивались лабораторные показатели и морфологические изменения поджелудочной железы.
Результаты. Установлено панкреатопротективное действие малатсодержащего кровезаменителя Стерофундина изотонического при инфузионной терапии экспериментального геморрагического шока.
Ключевые слова: геморрагический шок; малат; Стерофундин изотонический; поджелудочная железа.
English
Pancreatoprotectlon of Malate-Containing Infusion solutions in Experimental Hemorrhagic shock
AY. Yakovlev, D.Med.Sc., Associate Professor, Curator of the Intensive Care Unit1;
L.B. snopova, D.Bio.Sc., Associate Professor, Head of the Morphology Department,
Central Scientific Research Laboratory of Scientific Research Institute of Applied and Fundamental Medicine2;
ТA Galanina, Head of the Intensive Care Unit, Nizhny Novgorod Regional Traumatology Centre1;
D.V. Ryabikov, Traumatologist1;
DM Protasov, Emergency Physician1
1N.A. Semashko Nizhny Novgorod Regional Clinical Hospital, Rodionova St., 190, Nizhny Novgorod,
Russian Federation, 603126;
2Nizhny Novgorod State Medical Academy, Minin and Pozharsky Square, 10/1, Nizhny Novgorod,
Russian Federation, 603005
The aim of the investigation was to study in experiment the effect of isotonic Sterofundin on the development of post-hemorrhagic damage of the pancreas.
Materials and Methods. The experiments were carried out on 36 male Wistar rats weighing 230-250 g. Hemorrhagic shock was stimulated by acute massive hemorrhage to the extent of 2.5 mL/100 g at rate of 2 mL/min. The blood loss an hour later was followed by the replacement of hypovolemia within 60 min by 200% of the lost volume: in control group — by Ringer’s solution, in test group — by isotonic Sterofundin. Then there was performed reinfusion in the volume of 70% of blood loss. On day 1 and 3 after hemorrhagic shock we assessed the laboratory findings and morphological changes of the pancreas.
Для контактов: Яковлев Алексей Юрьевич, тел. раб. 8(831)438-93-33, тел. моб. +7 903-608-57-37, +7 951-910-57-31; e-mail: aritnnru@list.ru
Results. There was found pancreatoprotective action of isotonic Sterofundin, a malate-containing blood substitute in infusion therapy of experimental hemorrhagic shock.
Key words: hemorrhagic shock; malate; isotonic Sterofundin; pancreas.
Ввиду неизменно высокой летальности, связанной с развитием постгеморрагической полиорганной недостаточности, продолжается активный поиск мероприятий интенсивной терапии, способствующих повышению адаптации внутренних органов к ишемии и последующей за ней реперфузии [1-4]. Поджелудочная железа является одним из органов-мишеней для данного механизма повреждения, так как всегда при тяжелом шоке выключается из кровообращения вследствие его централизации. Последующее развитие острого панкреатита, особенно его деструктивных форм, значительно увеличивает риск летального исхода [5]. Это обусловливает поиск новых направлений терапии [6]. В арсенале современных средств кровезамещения в последние годы появились препараты, содержащие субстратные антигипоксанты, влияние которых на пост-геморрагические повреждения поджелудочной железы не изучено. В качестве субстратных антигипоксантов в кровезаменители добавляют фумарат (Мафусол), сук-цинат (Реамберин и Ремаксол) и малат (Стерофундин изотонический и Стерофундин Г-5). Стерофундин изотонический является нормоосмолярным сбалансированным полиионным раствором, который можно безопасно вводить струйно при критических состояниях, сопровождающихся гиповолемией, что определило выбор данного препарата.
Цель исследования — изучение в эксперименте влияния Стерофундина изотонического на развитие постгеморрагических повреждений поджелудочной железы.
Методы исследования. Эксперименты проведены на 36 крысах-самцах линии Wistar массой 230-250 г. Работа выполнена в полном соответствии с этическими принципами, установленными Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (принятой в Страсбурге 18.03.1986 г. и подтвержденной в Страсбурге 15.06.2006 г.). Геморрагический шок моделировали под легким нембуталовым (25 мг/кг) наркозом посредством острой массивной кровопотери (ОМК) в объеме 2,5 мл/100 г со скоростью 2 мл/мин (30% от объема циркулирующей крови) из хвостовой артерии, в которую был установлен катетер для прямого измерения артериального давления (АД). После кровопускания АДср без фармакологической поддержки находилось в пределах 40-50 мм рт. ст. Через 1 ч после ОМК следовало восполнение гиповолемии выбранным препаратом в объеме 200% от кровопоте-ри: в контрольной серии (п=18) — раствором Рингера, в опытной серии (п=18) — Стерофундином изотоническим (В.Вгаип, Германия). Время введения препаратов — 60 мин. В последующие 60 мин реинфузирова-лась кровь в объеме 70% от кровопотери. Животные выводились из эксперимента через 24 и 72 ч после
кровопотери. Перед светооптической микроскопией гистологические препараты тканей фиксировали 72-96 ч в 10% растворе нейтрального формалина, обезвоживали в спиртах восходящей концентрации и заливали в парафин. Срезы толщиной 7 мкм изготавливали на микротоме Leica SM 2000R (Германия) и окрашивали гематоксилином и эозином. Просмотр гистологических препаратов осуществляли на микроскопе Leica DMLS (Германия). Микрофотографии получали с помощью видеосистемы на базе компьютера Pentium III с CCD-видеокамерой. Оценку исследуемых биохимических параметров (глюкоза, лактат, лактат-дегидрогеназа (ЛДГ), амилаза) проводили на биохимическом анализаторе Konelab 60i (Финляндия) набором реактивов Thermo scientific (Финляндия).
Статистическую обработку полученных результатов выполняли с помощью программ Microsoft Exel и statistica 6.0 по критериям непараметрической статистики, используя критерий межгруппового сравнения Крускала-Уоллиса ANOVA.
Результаты и обсуждение. Морфологические исследования поджелудочной железы, проведенные через сутки после выведения крыс из геморрагического шока, показали наличие отека стромы, перицеллюлярного отека в островках Лангерганса, расширение выводных протоков внешнесекреторной части железы у животных, получавших раствор Рингера (см. рисунок, а). Использование малатсодер-жащего раствора Стерофундина изотонического в качестве монопрепарата инфузионной терапии позволило значительно снизить выраженность отека стромы поджелудочной железы при полном отсутствии пери-целлюлярного отека в островках Лангерганса и пери-васкулярного отека (см. рисунок, б). Следовательно, малатсодержащие кровезаменители способствовали предупреждению ранних реперфузионных повреждений поджелудочной железы.
На третьи сутки постгемморагического периода у животных контрольной серии морфологические изменения поджелудочной железы прогрессивно нарастали (см. рисунок, в). Определялись выраженный отек стромы и капсулы, периваскулярный отек, перицел-люлярный отек в островках Лангерганса, расширение выводных протоков внешнесекреторной части железы. Большинство сосудов содержало только плазматический компонент, что свидетельствовало о микроцирку-ляторных нарушениях в поджелудочной железе.
В опытной серии наблюдали увеличение отека стромы поджелудочной железы, периваскулярный отек, пе-рицеллюлярный отек в островках Лангерганса (см. рисунок, г). В сосудистом русле отмечались явления застоя крови. Нарастание выраженности морфологических изменений в опытной и в значительно большей степени в контрольной серии в первую очередь обус-
уттжтжтжтжттттжтжтжтжтттт^ттттжтттт^ттттитттттітттттг/' 26 СТМ J 2013 — 5(2) А.Ю. Яковлев, Л.Б. Снопова, Т.А. Галанина, Д.В. Рябиков, Д.М. Протасов
Структура поджелудочной железы: а — раствор Рингера, 1-е сутки; б — раствор Рингера, 3-и сутки; в — раствор Стерофундина изотонического, 1-е сутки; г — раствор Стерофундина изотонического, 3-и сутки. Окраска гематоксилином и эозином; а, в, г — X100; б — X40
Изменение биохимических параметров в сыворотке крови крыс после острой массивной кровопотери (M±SD)
Период наблюдения Глюкоза Лактат Глюкоза/ лдг лактат Д Амилаза Са2+
Раствор Рингера
1-е сутки 8,47±1,53 3,92±0,52 2,18±0,32 752,1±128,8 1378,1±262,5 1,10±0,05
3-и сутки 7,83±1,01 3,10±0,38 2,48±0,20 792,2±156,8 885,0±240,5* 0,56±0,10
Стерофундин изотонический
1-е сутки 7,34±1,89 3,39±0,48 2,16±0,40 484,7±95,4## 804,0±149,7## 1,22±0,02
3-и сутки 6,35±0,73*# 2,31±0,35*## 2,82±0,28*# 580,2±104,0# 508,5±151,1**# 0,82±0,08
Примечание: статистически значимая разница значений в сравнении с 1-ми сутками: * — р<0,05, ** — р<0,01; # — р<0,05, ## — р<0,01 — в сравнении с контрольной группой.
ловлено поздними реперфузионными изменениями. Но это не исключает влияния на поджелудочную железу других органов желудочно-кишечного тракта, вовлекаемых в полиорганную дисфункцию, в том числе кишечника и печени [7].
Анализ результатов исследования основных лабораторных показателей, характеризующих ишемические
и последующие реперфузионные повреждения поджелудочной железы [8, 9] (см. таблицу), показал, что в раннем постгеморрагическом периоде у всех животных отмечались выраженные изменения углеводного обмена: гипергликемия, гиперлактатемия, снижение индекса «глюкоза/лактат». Они регрессировали статистически значимо более быстрыми темпами у животных
опытной серии, что подтверждает антигипоксическую активность малата, входящего в состав Стерофундина изотонического. Темпы снижения гиперлактатемии были выше, чем у других метаболических показателей. Сохраняющаяся у животных контрольной серии гипергликемия на 3-и сутки являлась отражением не только постагрессивной инсулинорезистентности, но и нарушения эндокринной функции поджелудочной железы, подтверждаемого морфологической картиной островков Лангерганса.
Высокие значения ферментемии у животных контрольной группы в постгеморрагическом периоде свидетельствовали о степени некротических повреждений клеток внутренних органов. Гиперамилаземия наряду с гипокальциемией подтверждали особую уязвимость поджелудочной железы к ишемическим повреждениям, а сохраняющиеся на протяжении трех суток значения лактатдегидрогеназы, превышающие 750 ЕД, дополнительно свидетельствовали о высокой вероятности развития деструктивной формы острого панкреатита.
Постишемическая гиперферментемия у животных опытной группы была значительно ниже, что объясняется цитопротекторными и мембранопротекторными свойствами экзогенно вводимого малата за счет поддержания энергопродукции в цикле трикарбоновых кислот и малат-аспартатном шунте. Известная взаимосвязь метаболизма малата и сукцината не исключает коррекции энергодефицита за счет повышения биодоступности сукцината клетками [10-12]. Снижение выраженности цитолитического синдрома подтверждает важность субстратного поддержания малатзави-симых механизмов органопротекции Стерофундином изотоническим.
Уменьшение выраженности морфологических и лабораторных проявлений острого панкреатита при использовании Стерофундина изотонического мы связываем с восстановлением кислородозависимых биоэнергетических процессов в клетке наряду с отсроченным комплексным протективным действием малата на адаптационные механизмы после ОМК [13-14].
Заключение. Малатсодержащий кровезаменитель Стерофундин изотонический, применяемый на ранних этапах лечения экспериментальной острой массивной кровопотери, оказывает профилактическое действие на развитие повреждений поджелудочной железы в раннем и отсроченном постгеморрагичес-ких периодах.
Литература
1. Alam H.B., Rhee P. New development in fluid resuscitation. Surg Clin North Am 2007; 87(1): 55-72.
2. Donat R. Spahn, Vladimir Cerny, Timothy J. Coats, Jacques Duranteau, Enrique Fernandez-Mondejar, Giovanni Gordini, et al. Management of bleeding following major trauma: a European guideline. Crit Care 2007 April 24; 11(2): 414.
3. Schmid-Schonbein G.V., Delano F.A., Penn A.N., Kistler E. An elementary analysis of physiologic shock and multi-organ failure: the autodigestion hypothesis. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2012 Aug; 2012: 3114-3115.
4. Yang J.F., Sun L.M., Wang X.F., Dai N. Massive gastrointestinal bleeding from Meckel diverticulum with ectopic pancreatic tissue. Chin Med J (Engl) 2011 Feb; 124(4): 631-633.
5. Kovacs J., Gursu S., Jung J., Szederiesi J., Copotoiu R., Azamfieri L. Clinico-pathological particularities of the shock-related pancreatitis. Pathol Oncol Res 2012 Oct; 18(4): 977-981.
6. Мороз В.В. Стратегия и тактика применения антигипо-ксантов при критических состояниях. В кн.: Фундаментальные проблемы реаниматологии (избранные лекции и обзоры). Труды института общей реаниматологии РАМН. Том IV. М; 2005; с. 210-220.
7. Ермолов А.С., Попова Т.С., Пахомова Г.В., Утешев Н.С. Синдром кишечной недостаточности в неотложной абдоминальной хирургии (от теории к практике). М: Медэкспертпресс; 2005; 460 с.
8. Долгих В.Т., Ершов А.В., Шикунова Л.Г. К патогенезу сердечной недостаточности при панкреонекрозе (экспериментальное исследование). Общая реаниматология 2009; 3: 39-44.
9. Egea-Guerrero J.J., Revuelto-Rev J., Martin-Bermudes R., Domingues-Roldan J.M. Elevated serum pancreatic enzyme levels after hemorrhagic shock, every variable under control? J Travma 2010 Apr; 68(4): 1016.
10. Лукьянова Л.Д. Современные проблемы адаптации к гипоксии. Сигнальные механизмы и их роль в системной регуляции. Патологическая физиология и экспериментальная терапия 2011; 1: 3-19.
11. Маевский Е.И., Гришина Е.В., Розенфельд А.С. и др. Анаэробное образование сукцината и облегчение его окисления — возможные механизмы адаптации клетки к кислородному голоданию. Биофизика 2000; 45(3): 509-513.
12. Hamada T., Yamamoto M., Naramaru K., et al. The farmakokinetics of D-lactate, L-lactate, malate and acetate in humans. Masui 1997; 46: 229-236.
13. Лукьянова Л.Д. Роль биоэнергетических нарушений в патогенезе гипоксии. Патологическая физиология и экспериментальная терапия 2004; 2: 2-11.
14. Lukyanova L.D., Germanova E.L., Kirova Ya.I. In: Adaptation Biology and Medicine. Vol. VI. New Delhi: Narosa Publishing House; 2011; p. 251-277.
References
1. Alam H.B., Rhee P. New development in fluid resuscitation. Surg Clin North Am 2007; 87(1): 55-72.
2. Donat R. Spahn, Vladimir Cerny, Timothy J. Coats, Jacques Duranteau, Enrique Fernandez-Mondejar, Giovanni Gordini, et al. Management of bleeding following major trauma: a European guideline. Crit Care 2007 April 24; 11(2): 414.
3. Schmid-Schonbein G.V., Delano F.A., Penn A.N., Kistler E. An elementary analysis of physiologic shock and multi-organ failure: the autodigestion hypothesis. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2012 Aug; 2012: 3114-3115.
4. Yang J.F., Sun L.M., Wang X.F., Dai N. Massive gastrointestinal bleeding from Meckel diverticulum with ectopic pancreatic tissue. Chin Med J (Engl) 2011 Feb; 124(4): 631-633.
5. Kovacs J., Gursu S., Jung J., Szederiesi J., Copotoiu R., Azamfieri L. Clinico-pathological particularities of the shock-related pancreatitis. Pathol Oncol Res 2012 Oct; 18(4): 977-981.
6. Moroz V.V. Strategiya i taktika primeneniya antigipoksantov pri kriticheskikh sostoyaniyakh. V kn.: Fundamentafnye problemy reanimatologii (izbrannye lektsii i obzory). Trudy instituta obshchey reanimatologii RAMN [Strategy and tactics of using antihypoxic agents in critical conditions. In: Fundamnetal problems of emergency medicine (selective lectures and reviews). Proceedings of Research Institute of General Reanimatology of RAMS]. Vol. IV. Moscow; 2005; p. 210-220.
7. Ermolov A.S., Popova T.S., Pakhomova G.V., Uteshev N.S. Sindrom kishechnoy nedostatochnosti v neotlozhnoy abdominafnoy khirurgii (ot teorii k praktike) [Malabsorption syndrome in emergency abdominal surgery (from theory to practice)]. Moscow: Medekspertpress; 2005; 460 p.
8. Dolgikh V.T., Ershov A.V., Shikunova L.G. K patogenezu
serdechnoy nedostatochnosti pri pankreonekroze (eksperimental'noe issledovanie) [About the pathogenesis of cardiac failure in pancreatonecrosis (experimental study)]. Obshchaya reanimatologiya — General Reanimatology 2009; 3: 39-44.
9. Egea-Guerrero J.J., Revuelto-Rev J., Martin-Bermudes R., Domingues-Roldan J.M. Elevated serum pancreatic enzyme levels after hemorrhagic shock, every variable under control? J Travma 2010 Apr; 68(4): 1016.
10. Luk'yanova L.D. Sovremennye problemy adaptatsii k gipoksii. Signal'nye mekhanizmy i ikh rol' v sistemnoy regulyatsii. Patologicheskaya fiziologiya i eksperimental'naya terapiya [Modern problems of adaptation to hypoxia. Signal mechanisms and their role in systemic regulation]. Patologicheskaya fiziologiya i eksperimental’naya terapiya — Pathological Physiology and Experimental Therapy 2011; 1: 3-19.
11. Maevskiy E.I., Grishina E.V., Rozenfel'd A.S., et al. Anaerobnoe
obrazovanie suktsinata i oblegchenie ego okisleniya — vozmozhnye mekhanizmy adaptatsii kletki k kislorodnomu golodaniyu [Anaerobic succinate formation and of easening of its oxidation — possible mechanisms of cell adaptation to hypoxia]. Biophysics 2000; 45(3): 509-513.
12. Hamada T., Yamamoto M., Naramaru K., et al. The farmakokinetics of D-lactate, L-lactate, malate and acetate in humans. Masui 1997; 46: 229-236.
13. Luk'yanova L.D. Rol' bioenergeticheskikh narusheniy v patogeneze gipoksii [The role of bioenergetic disorders in hypoxia pathogenesis]. Patologicheskaya fiziologiya i eksperimental’naya terapiya — Pathological Physiology and Experimental Therapy 2004; 2: 2-11.
14. Lukyanova L.D., Germanova E.L., Kirova Ya.I. In: Adaptation Biology and Medicine. Vol. VI. New Delhi: Narosa Publishing House; 2011; p. 251-277.
