CC BY
13
Актуальт проблеми сучасно! медицини
Summary
MECHANISMS OF THE DEVELOPMENT OF PATHOLOGICAL CHANGES IN PERIODONTIUM TISSUES UNDER ASSOCIATED COURSE OF ULCEROGENESIS AND DIABETES MELLITUS Davydenko S.V., Neporada K.S.
Key words: periodontium, ulcerogenesis, diabetes mellitus
By modeling experimental gastric ulcerative disease against diabetes mellitus we have proved the development of pathological changes in soft periodontium tissues in rats. The chances include disbalance of proteinase/ anti-proteinase system, activation of free-radical oxidation that results in the enhancing catabolism of collagenous and non-collagenous proteins of connective tissue.
УДК 616-001.1-36.11-008.8-037-028.77
ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГИПЕРМЕТАБОЛИЗМА ПРИ ТЯЖЕЛОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАВМЕ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Золотухин С.Е., Корнейчук A.C., Крюк А.Ю., Шпаченко H.H.
НИИ травматологии и ортопедии Донецкого национального медицинского университета им. М. Горького, г. Донецк
В работе представлены данные об оценке гиперметаболизма при различных по течению типах посттравматической реакции у крыс. Показано, что такая оценка возможна на основании общедоступных и простых биохимических показателей сыворотки крови: общего белка, креати-нина, мочевины, мочевой кислоты, глюкозы, молекул средней массы, холестерина, триглицери-дов, малонового диальдегида, диеновых конъюгат, билирубина. Повышению диагностической значимости биохимических параметров способствует использование относительных показателей, выражающих сдвиги биохимических величин относительно контроля в %. Суммарная оценка гиперметаболизма по биохимическим показателям имеет обратную корреляцию с продолжительностью жизни животных и может служить на практике дополнительным прогностическим критерием тяжести течения посттравматической реакции.
Ключевые слова: гиперметаболизм, посттравматическая реакция, биохимические показатели.
Феномен гиперметаболизма при тяжелой ме- На основании дискретных значений показате-ханической травме выражает совокупность из- ля «К», вычисляемых в течение 4 часов после менений обмена веществ, сочетающих гипер- травмы у животных, находящихся в иммобили-
потребность организма в энергии и различных субстратах для ликвидации последствий травмы с толерантностью тканей к этим субстратам [1, 8]. Характерной особенностью гиперметаболизма является увеличение скорости обмена веществ, что сопровождается увеличением потребления кислорода, отрицательным азотистым балансом, гиперпродукцией С02 [3, 7]. Следствием прогрессирующего гиперметаболизма оказывается специфическая органная дисфункция, приобретающая характер недостаточности, в том числе с закономерным развитием полиорганной недостаточности (ПОН) [2, 7].
Цель исследования: разработка биохимических критериев гиперметаболизма и оценка их прогностической значимости при различных типах течения посттравматической реакции в эксперименте.
Материалы и методы исследования. Опыты выполнены на 82 белых беспородных крысах обоего пола весом 250-300 г. Тяжелую механическую травму моделировали путем дозированного воздействия электромагнитным ударником силой 250 Н/см2 в количестве 50 ударов по обоим бедрам [2, 5]. Индивидуальную реактивность организма в динамике посттравматической реакции определяли с помощью модифицированного нами метода измерения кожно-гальванического рефлекса посредством показателя «К» [5].
зированном состоянии, строили графики. Определенный тип кривых указывал на принадлежность крыс к стандартным группам животных, у которых течение посттравматической реакции обозначалось как «шоковый смертельный тип», «шоковый не смертельный» и «не шоковый» [2, 5].
После типирования посттравматической реакции животных под легким тиопенталовым наркозом забивали декапитацией. Определяли биохимические показатели сыворотки крови забитых крыс. Для оценки гиперметаболизма выбраны 11 наиболее информативных. Эти показатели, на наш взгляд, с разных сторон характеризовали явление гиперметаболизма. Таковыми показателями являлись: концентрация в сыворотке крови общего белка, креатинина, мочевины, мочевой кислоты (МК), глюкозы, холестерина, триглицеридов, малонового диальдегида (МДА), диеновых конъюгат, билирубина и уровень молекул средней массы (МСМ).
Все биохимические показатели определяли с помощью наборов жидких реагентов, готовых к употреблению. Содержание веществ измеряли с помощью биохимического анализатора «Kone Progress Plus» (Финляндия). Уровень маркера эндогенной интоксикации МСМ определяли скрининговым методом по Н.И. Габриелян и со-авт. [10]. Детекцию МСМ в супернатанте проводили на спектрофотометре СФ-46 при длине
Том 8, Випуск 4
89
BtCHHK Украгнсъког медичног стожатологЬчног академИ'
волны 254 нм.
Все животные были разбиты на 3 группы. В первой (основной) группе (п=40) изучали состояние гиперметаболизма у животных с тремя типами течения посттравматической реакции. Во второй группе (сравнения) (п=32) изучали продолжительность жизни и частотное распределение крыс с тремя типами посттравматической реакции (контроль 1). В третьей группе (п=10) изучали биохимические показатели крови у наркотизированных животных, взятых сразу же после декапитации (контроль). Все полученные данные обработаны на персональном компьютере с применением пакета прикладных программ «^аНэИса».
Продолжительностьжизни (М±т) и частотное р
Результаты исследования и их обсуждение. Продолжительность жизни (М±т) и частотное распределение крыс группы сравнения по типам посттравматической реакции (%) представлены в таблице 1. Как видно из таблицы 1, у животных после нанесения травмы развивались все три типа посттравматической реакции, описанные нами ранее как «шоковый смертельный тип» (с продолжительностью жизни 18,2±2,5 часа), «шоковый не смертельный» (с продолжительностью жизни 61,3±4,8 часа) и «не шоковый» (с продолжительностью жизни 100,1 ±7,5 часа). Соответственно, их частота регистрации находилась в соотношении (%) 38:31:31.
Таблица 1
5деление крыс по типам посттравматической реакции (%)*
Наименование серии опыта Типы посттравматической реакции
не шоковый (III) шоковый не смертельный (II) шоковый смертельный (I)
Продолжительность жизни, час 100,1±7,5 61,3±4,8 18,2±2,5
Частотное распределение, % (п) 31% (n=10) 31% (n=10) 38% (n=12)
Примечание: * - все данные по продолжительности жизни к| (р<0,05).
Результаты исследования 11 биохимических показателей у крыс с тремя типами посттравматической реакции и в группе контроля представлены в таблице 2. Как видно из таблицы 2, у животных с травмой показатели креатинина, билирубина, МСМ в сыворотке крови изменялись в большей степени, чем показатели общего белка, мочевины, мочевой кислоты, триглицеридов, глюкозы и МДА. При шоковом смертельном типе посттравматической реакции эти величины имели максимальное значение, при не шоковом типе - минимальное. Гиперметаболизм на уровне углеводного обмена проявлялся увеличением продукции глюкозы и толерантности к
Биохимические показатели сыворотки крови, характериз]
с разными типами посттравматической реакции различаются
ней со стороны потребляющих ее клеток [7]. Продукция глюкозы усиливалась гликогеноли-зом, мобилизацией аминокислот из миоцитов и клеток висцеральных органов с последующим глюконеогенезом и увеличением ее продукции гепатоцитами [1, 2].
Гиперметаболизм на уровне белкового обмена проявлялся преобладанием распада белковых субстанций над их синтезом (отрицательный азотистый баланс, гипопротеинемия), перераспределением состава белков сыворотки в связи с глюконеогенезом, крово- и плазмопотерей, синтезом цитокинов [6].
Таблица 2
lue гиперметаболизм у животных с I-III типами посттравматической реакции и в контроле (M±m)
Биохимические показатели, ед Контроль (n=10) Типы посттравматической реакции
шоковый смертельный I (n=10) шоковый не смертельный II (n=10) не шоковый III (n=10)
Общий белок, г/л 65,2±2,3 52,3±2,7|) 60,2±4,2 60,0±4,2
Креатинин, мкмоль/л 89,4±5,1 155,4±4,3|) 129,3±10,71,2) 112,7±7,11,2)
Мочевина, мкмоль/л 7,5±0,49 15,6±1,11) 10,7±1,21,2) 8,6±0,592)
МК, ммоль/л 210,0±14,1 372,3±18,21) 351,5±17,61) 295,0±17,71,2,3)
Глюкоза, ммоль/л 4,77±0,35 4,5±0,221) 6,7±0,221,2) 6,9±0,321,2)
Холестерин, ммоль/л 2,9±0,27 1,85±0,061) 3,0±0,212) 3,77± 0,302)
Триглицериды, ммоль/л 1,33±0,11 0,6±0,021) 1,21±0,072) 1,33±0,112)
МДА, нм/мг 3,4±0,1 3,9±0,081) 3,7±0,1 3,5±0,09
ДК, Е/мг 0,73±0,06 1,6±0,11) 1,4±0,21) 1,0±0,082,3)
Билирубин, ммоль/л 4,5±0,5 12,7±0,581) 10,5±0,651) 5,8±0,413)
МСМ 254 нм, Е/мл 0,232±0,022 0,531±0,0411) 0,363±0,032 0,351±0,0421,2)
Примечание: 1 - различия достоверны по сравнению с группой контроля (р<0,05); 2 - различия достоверны по сравнению с шоковым смертельным типом посттравматической реакции (р<0,05); 3 - различия достоверны по сравнению с шоковым не смертельным типом ПТР (р<0,05).
Актуальн проблеми сучасно! медицини
Гиперметаболизм на уровне липидного обмена проявлялся активацией липолиза и снижением утилизации жирных кислот [2, 8]. Триглице-риды, образующиеся при липолизе, использовались организмом для получения глюкозы (глюконеогенез) [4].
Для разработки прогностических критериев тяжести гиперметаболизма у животных с различными типами течения посттравматической реакции нами все 11 биохимических показателей были приведены к единой шкале значений относительно уровня контроля. Для такой унификации мы использовали формулу, рассчитывающую величину каждого биохимического показателя, как относительного коэффициента
а - Ь
Г, =' '_ " -100%
«Т|»:
а.
где: ' - среднее арифметическое значение величины одного из одиннадцати упомянутых биохимических показателей при тяжелой меха- Ь
ническои травме; ' - среднее значение одноименного биохимического показателя, определяемого в контрольной группе животных. В числителе представлена разность значений биохимических показателей, взятая по абсолютной величине.
С учетом того, что величины относительных коэффициентов «Т^> отражали степень выраженности гиперметаболизма, эти коэффициенты мы назвали «гиперметаболическими». Для возможности использования показателей гиперметаболизма в качестве прогностических критериев тяжести течения посттравматической реакции их целесообразно было сопоставить с продолжительностью жизни крыс. С учетом того, что каждый гиперметаболический показатель имел одинаковые единицы измерения (%), общий уровень гиперметаболизма при различных типах течения посттравматической реакции наиболее емко отражала их среднеарифмети-
'т,
Т-
ческая величина: п . Именно с такой величиной целесообразно было сопоставить продолжительность жизни травмированных крыс. На рисунке представлены результаты анализа упомянутых показателей. Как видно из рисунка, при не шоковом типе посттравматической реакции имело место самое меньшее значение среднего показателя гиперметаболизма и максимальное значение продолжительности жизни крыс.
80 70 60 50 40 30 20 10
Не шоковый тип
Шоковый не смертельный
Шоковый смертельный
Рис. Значения среднего показателя гиперметаболизма (%) при трех типах течения посттравматической реакции. Примечание: * - обозначена достоверность различий, по сравнению с показателями не шокового типа посттравматической реакции (р<0,05); ** - обозначена достоверность различий, по сравнению с показателями шокового не смертельного типа посттравматической реакции (р<0,05).
При шоковом смертельном типе, наоборот, имела место обратная зависимость: средний показатель гиперметаболизма был максимален, а продолжительность жизни крыс наименьшая. Промежуточные величины среднего показателя гиперметаболизма и продолжительности жизни имели крысы, у которых отмечался шоковый не смертельный тип посттравматической реакции.
Учитывая достоверные различия между средними показателями гиперметаболизма у животных с тремя типами посттравматической реакции и между величинами продолжительности жизни крыс при этих же типах течения посттравматической реакции, можно утверждать, что значения среднего показателя гиперметаболизма отражают продолжительность жизни животных при тяжелой механической травме и, следовательно, могут быть использованы на практике в качестве критериев тяжести течения посттравматической реакции в эксперименте.
Выводы
При нанесении стандартной тяжелой травмы животным у них развивается посттравматическая реакция. У травмированных крыс течение этой реакции различается не только по продолжительности жизни, но и по характеру нарушений обмена веществ. В расстройстве обмена веществ важное место занимает гиперметаболизм. Он обусловливается гипоксией и эндогенной интоксикацией. Состояние гиперметаболизма при тяжелой механической травме отражают показатели концентрации в сыворотке крови креатинина, мочевины, мочевой кислоты, глюкозы, общего белка, МСМ, холестерина, триглице-ридов, МДА, ДК, билирубина. Повышению диагностической значимости в отношении оценки гиперметаболизма при тяжелой механической травме способствует использование относительных показателей, выражающих сдвиги биохимических величин относительно контроля в %. Суммарная оценка гиперметаболизма имеет обратную корреляцию с продолжительностью жизни животных и может служить на практике дополнительным критерием тяжести течения посттравматической реакции.
**
*
Том 8, Выпуск 4
91
BtCHHK Украгнсъког медичног стожатологЬчног академш
Литература 6. Кривенко С.Н., Рушай А.К., Донченко Л.Л. и др. Особен-
„_,,,. . ,, _ _ . _ , ности метаболических процессов острого пери ода мно-
1. Ельскии В.Н., Кардаш A.M., Городник Г.А. Патофизиоло- жественной травмы конечностей // Скорая мед. помощь. гия, диагностика и интенсивная терапия тяжелой череп- _ 2003 _ т 4 № 4 - С 39-40
но-мозговой травмы / Под ред. ЧернийВ.И. - Донецк: Из- - „ . . ,,,, „ . .
во 2004 - 2о0 с . Леидерман И.Н. Синдром полиорганнои недостаточнос-
„ .- ' „ _ _ „ _ _ ти (ПОН). Метаболические основы // Вестник интенсив-
2. Ельскии B.H. Климовицкии B.Г., Золотухин С.Е. и др. нойтерапии - 1999 - № 3 - С 19-22 Избранные аспекты патогенеза и лечения травматичес- „„„^ ^ „ „ - « ^ ..
кой болезни. - Донецк: «Лебедь», 2002. - 360 с. 8. Леидерман И.Н., Руднов В.А., Клейн А.В., Николаева
„ . . " ,- Э.К. Синдром гиперметаболизма - универсальное звено
3. Еременко А.А. Оценка кислородного статуса больных в патогенеза критических состояний // Вестн. интенс. те-критических состояниях // Неотложная медицина в мега- папии - 1997 - № 3 - С 17-23
полисе: Научн. матер. межд. форума. - М., 2004. - С. 76- „ ,, . „ J „ ,3 . „„ „ _
9. Николаичик В.В., Кирковскии В.В. Средние молекулы -
„ „'„ „mi- пп^ „„п. образование и способы определения // Лабор. дело. -
4. Заичик А.Ш., Гурилов Л.П. Основы патохимии. - ЭЛБИ- 1989 № 8 - г 3133
СПб: Санкт-Петербург, 2000. - 687 с. .'989.. -' " 8; t 3'-33л ,
_ _ . _ _ _ 10. Werb R., Linton A.L. Aetiology, diagnosis, treatment and
5. Золотухш C.C. Травматична хвороба у шахтаР1в глибо- prognosis of acute renal failure in an intensive care unit // J. ких вупльних шахт Донбасу (особливост! патогенезу та jrauma - 1994 - yo| 21 - р 127-141 об^рунтування ефективноТ Tepanii): Автореф. дис. докт. . ... . .
мед. наук. - Одеса, 2000. - 36 с.
Реферат
ПРОГНОСТИЧНЕ ЗНАЧЕНИЯ Г1ПЕРМЕТАБОЛ13МУ ПРИ ТЯЖК1Й МЕХАН1ЧН1Й TPABMI В ЕКСПЕРИМЕНТ1
Золотух1н С.С., Корнейчук А.С., Крюк А.Ю., Шпаченко М.М.
Ключов1 слова: г1перметабол1зм, посттравматична реакцт, 6ioxiMi4Hi показники.
У po6oTi представлен! дан1 про оц1нку г1перметабол1зму при р1зних за теч1ею типах посттравматичноТ реакц1Т в пацюк1в. Показано, що така оц1нка можлива на п1дстав1 загальнодоступних i простих 6ioxiMi4Hnx показник1в сироватки Kpoei: загального б1лка, креатин1ну, сечовини, сечовоТ кислоти, глюкози, молекул середньоТ маси, холестерину, триглицерид1в, малонового д1альдег1ду, дюнових кон'югат, 6inipy6iHy. Шдвищенню д1агностичноТ значимост1 6ioxiMi4Hnx параметр1в сприяе використання вщносних пока-зник1в, що виражають зрушення 6ioxiMi4Hnx величин щодо контролю в %. Сумарна оц1нка г1перметабол1зму за бюх1мнними по-казниками мае зворотну кореляц1ю ¡з тривал1стю життя тварин i може служити на практик додатковим прогностичним критер1ем тяжкост1 nepe6iry посттравматичноТ реакцй'.
Summary
PROGNOSTIC VALUE OF HYPERMETABOLISM UNDER SEVERE MECHAICAL TREAUMA IN EXPERIMENT
Zolotukhin S.E., Korneytchuk A.S., Kriuk A.Uy., Shpatchenko N.N.
Key words: hypermetabolism, severe mechanical trauma, biochemical indices, rats.
The work represents new data referring to the prognostic value of hypermetabolism under different types of posttraumatic reaction in rats. It has been show this value may be grounded on the simple indices of blood serum: total protein, creatinine, urea, glucose, cholesterol, triglycerides, malonic dialdehyde, diene conjugate, bilirubin. Taking into account relative indices reflecting the shift of biochemical figures with regard to control in% contributes the increasing of diagnostic significance of biochemical indices. Overall estimate of hypermetabolism by biochemical indices is in invert correlation to the longevity of animals and may be used in practice as an additional prognostic criterion of the severity of posttraumatic reaction.
