Потребление кислорода в динамике черепно-мозговой травмы (ЧМТ) и влияние на этот показатель производных аминотиола Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 616.831-001:616-001.8

ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ДИНАМИКЕ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ (ЧМТ) И ВЛИЯНИЕ НА ЭТОТ ПОКАЗАТЕЛЬ ПРОИЗВОДНЫХ АМИНОТИОЛА Н. С. Понамарева, В. Е. Новиков

Смоленская государственная медицинская академия

В динамике ЧМТ измерено количество кислорода, потребленного животными. Аминотиоловые антигипоксанты бемитил и амтизол в дозах 25 мг/кг уменьшают количество потребляемого кислорода, снижая кислородный запрос тканей в динамике раннего посттравматического периода.

При развитии терминальных состояний одним из основных повреждающих факторов является гипоксия. Поэтому ранняя нормализация кислородообеспечения тканей - это основа предупреждения и ликвидации нарушенных функций органов и систем, а также восстановления метаболических процессов. Как компенсаторно-приспособительные реакции организма, так и проводимая терапия направлены именно на это. В связи с вышеизложенным, исследование кислородного баланса после ЧМТ (черепно-мозговой травмы) в раннем посттравматическом периоде является актуальным [6].

Потребление кислорода - это один из ключевых показателей обмена веществ, отражающий его интенсивность, а также уровень энергетических затрат. Так как интенсивность энергетического обмена значительно варьирует и зависит от многих факторов, для сравнения энергетических затрат у людей введена условная стандартная величина - основной обмен (обмен веществ в состоянии покоя). Однако для животных принято говорить о величине стандартного энергетического обмена, то есть о величине основного обмена, определенного в строго контролируемых стандартных условиях. Стандартным обменом называют потребление кислорода, измеренное при минимальной мышечной активности [1, 4]. Известно, что некоторые вещества с антигипоксантным действием уменьшают температуру тела и снижают интенсивность обмена веществ в тканях, что ведет к уменьшению потребления кислорода [1, 2].

Целью нашего исследования явилось измерение количества потребления кислорода животными при ЧМТ, а также на фоне ее фармакогической коррекции аминотиоловыми антигипоксантами бемитилом и амтизолом.

Материалы и методы. Опыты выполнены на белых лабораторных крысах обоего пола массой 150-220 г. ЧМТ моделировали на животных под эфирным наркозом путем нанесения уколов градуированной иглой через трепанационное отверстие в теменной области левого полушария на глубину 3-4 мм. За 30 мин до нанесения травмы и в последующие дни, опытным группам животных внутрибрюшинно 1 раз в день вводили исследуемые препараты в дозе 25 мг/кг. Показатели оценивали через 1 час после ЧМТ, через 3 часа, а также через 1, 4 и 7 суток. Для измерения количества потребленного кислорода использовали аппарат типа конструкции Миропольского [1]. Статистическую обработку результатов проводили на ЭВМ с помощью пакета 81аИ8Иса 6.0.

Результаты и их обсуждение. В динамике ЧМТ в группе контрольных животных наблюдалось снижение потребления кислорода животными, начиная с первого часа после ЧМТ (табл. 1). Наиболее значимое снижение отмечено в период 3-24 часа после травмы (р<0,05). Однако на 4 и 7-е сутки после ЧМТ количество потребленного кислорода животными возрастало и по сравнению с исходным показателем достоверно повысилось на 11,9% на 4-е сутки, и на 8,1% на 7-е сутки после ЧМТ.

В проведенных ранее клинических исследованиях было установлено, что в посттравматический период у людей в 1-е сутки после ЧМТ снижается потребление кислорода [5,6]. Исследователями был сделан вывод о том, что количество потребленного кислорода отражает тяжесть травматического шока, так как по мере усугубления процесса снижалось потребление кислорода. Авторы предполагают, что в основе гипоксии при ЧМТ лежат не нарушения внешнего дыхания, а другие причины, приводящие к ограничению потребления кислорода тканями, что могло быть обусловлено уменьшением утилизации кислорода из крови, нарушением адекватного транспорта кислорода тканями и другими причинами.

Время измерения Потребление кислорода крысами

мл/мин/100 г массы тела % к контролю

Исходное 2,95±0,39 100%

1 час после ЧМТ 2,73±0,12 р>0,05 92,5%

3 часа после ЧМТ 2,38±0,34 р<0,05 80,7%

1-е сутки после ЧМТ 2,56±0,32 р<0,05 86,8%

4 -е сутки после ЧМТ 3,30±0,32 р<0,05 111,9%

7-е сутки после ЧМТ 3,19±0,19 р>0,05 108,1%

Примечание: р - достоверность различий по отношению к показателям интактных животных (исходное состояние).

Результаты нашей работы подтверждают приведенные данные литературы о том, что в первые сутки после ЧМТ наблюдается снижение потребления кислорода (с той лишь разницей, что наши показатели получены в эксперименте на животных). Увеличение потребления кислорода животными на 4-е и 7-е сутки после ЧМТ по сравнению с исходным значением предположительно можно объяснить компенсаторными реакциями, возникающими в ответ на гипоксию тканей, недостаточность их кислородообеспечения.

Далее нами было проведено исследование влияния аминотиоловых антигипоксантов бемитила и амтизола на количество потребляемого кислорода в динамике ЧМТ. Данные вещества и их аналоги, обладая антигипоксантными свойствами, способны уменьшать кислородный запрос, снижать потребность в кислороде органов и тканей и, тем самым способствовать уменьшению гипоксии и повышению устойчивости организма к кислородной недостаточности [3].

На фоне фармакологической коррекции бемитилом и амтизолом в динамике ЧМТ были получены следующие показатели (табл. 2). Из приведенной таблицы следует, что исследуемые соединения достоверно снижают количество потребленного кислорода животными при ЧМТ, причем более выраженно уменьшал потребность в кислороде амтизол.

Механизм данного эффекта препаратов, возможно, связан с их способностью снижать кислородный запрос тканей благодаря ингибированию нефосфорилирующих видов окисления - микросо-мального и свободнорадикального. Также имеются основания предполагать, что снижение кислородного запроса тканей обусловлено ослаблением препаратами дыхательного контроля в митохондриях. В этих условиях происходит экономия потребления кислорода в органах с менее активным метаболизмом, позволяющая перераспределять дефицитный кислород в органы, лимитирующие устойчивость к гипоксии, прежде всего, в головной мозг. Но и в этих органах уровень потребления кислорода на фоне действия препаратов будет ниже, чем обычно [3].

Таким образом, на основании анализа собственных экспериментальных результатов и данных литературы можно заключить, что аминотиоловые производные бемитил и амтизол, обладая антиги-поксантными свойствами и снижая кислородный запрос тканей в динамике посттравматического периода могут быть использованы в комплексной фармакотерапии ЧМТ и значительно повысить её эффективность.

Таблица 2. Потребление кислорода на фоне фармакологической коррекции бемитилом и амтизолом в динамике ЧМТ

Время измерения Потребление кислорода крысами, мл/мин/100 г массы тела

контроль +бемитил +амтизол

Исходное 2,95+0,39 - -

1 час после ЧМТ 2,73+0,12 2,26+0,21 2,11+0,08

р>0,05 р1<0,05 р1<0,05

3 часа после ЧМТ 2,38+0,34 1,94+0,25 1,92+0,14

р<0,05 р2<0,05 р2<0,05

1 сутки после ЧМТ 2,56+0,32 2,25+0,14 2,19+0,09

р<0,05 р3>0,05 р3<0,05

4 сутки после ЧМТ 3,30+0,32 2,55+0,15 2,24+0,17

р<0,05 р4<0,05 р4<0,05

7 сутки после ЧМТ 3,19+0,19 2,82+0,15 2,69+0,11

р>0,05 р5<0,05 р5<0,05

Примечание: р - достоверность различий по отношению к исходным показателям контрольной группы животных; р1 - достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ 1 час; р2 -достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ 3 часа; р3 - достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ 1 сутки ; р4 - достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ на 4 сутки; р5 - достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ на 7 сутки

Литература

1. Левченкова О.С. Изучение антигипоксической активности химических производных природных антиги-поксантов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Смоленск, 2006. - 23с.

2. Лукьянчук В.Д., Савченкова Л.В. Антигипоксанты: состояние и перспективы // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 1998. - Т. 61, № 4. - С. 76-79.

3. Оковитый С.В., Смирнов А.А. Антигипоксанты // Экспериментальная и клиническая фармакология. -2001. - Т.64, № 3. - С. 76-80.

4. Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных./ Под ред. Г. Д. Смирнова. - М.: Мир, 1967. - 766 с.

5. Тарелкина М.Н. О потреблении кислорода при травматическом шоке // Ортопедия, травматология и протезирование. - 1975.- № 9.- С.9-12.

6. Эвелева Н.В. и соавт., Особенности функционирования системы кислородообеспечения в 1-е сутки после травмы у пострадавших с различным течением посттравматического периода // Анестезиология и реаниматология. - 1989. - № 2. - С. 47-51.