CC BY
24
вазодилатацию. Нефректомия привела к преобладанию констрикторной реакции пиальных артерий на ACh. Некоторые авторы считают, что к извращенной реакции на ACh приводит эндотелиальная дисфункция (3). Снижение эндотелий-зависимой вазодилатации под воздействием ACh у животных после нефректомии может происходит как на уровне каскада в эндотелиальной клетке (синтез NO не повышается), так и на уровне взаимодействия взаимодействия NO с гуанилатциклазой ГМК. МС является мощным ингибитором растворимой фракции гуанилатциклазы, прерывая тем самым каскад образования циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ) из гуанозинтрифосфата (ГТФ) в ГМК, вызывая констрикцию микрососудов. После нефректомии тонус церебральных микрососудов повышен по сравнению со здоровыми животными (4), что мы отметили и в нашей работе. Воздействие МС в данной ситуации вызывает повышенную по сравнению с контрольной группой констрикторную реакцию. Результаты применения НП Na, являющегося источником NO, дают основание предполагать, что после нефректомии нарушается взаимодействие NO' с ГМК (13% микрососудов не прореагировали на нанесение НП Na, а 5% ответили констрикцией).
Выводы. Нефректомия приводит к развитию эндотелиальной дисфункции мозговых микрососудов, в результате чего их способность к дилатации понижается, а к констрикции повышается.
Работа выполнена при поддержке Программы Президиума РАН Ш43
ЛИТЕРАТУРА
1. Панина И. Ю., Румянцев А. Ш., Меншутина М. А. и др. Особенности функций эндотелия при хронической болезни почек. Обзор литературы и собственные данные // Нефрология - 2007. - Т.11- № 4. - С. 28-46.
2. Bugnicourt J., Da Silveira C., Bengrine A. et al. Chronic renal failure alters endothelial function in cerebral circulation in mice // Am J Physiol Heart Circ Physiol - 2011. - №301.- P. H1143-H1152.
3. Toutouzas K., Riga M., Stefanadi E., Stefanadis C. Asymmetric dimethylarginine (ADMA) and other endogenous nitric oxide synthase (NOS) inhibitors as an important cause of vascular insulin resistance // Horm Metab Res. - 2008.- Vol. 40, №9.- P. 655-659.
4. Wilcox C. Asymmetric dimethylarginine and reactive oxygen species: unwelcome twin visitors to the cardiovascular and kidney disease tables // Hypertension. - 2012. - Vol. 59, №2.-P. 375-381.
УДК 616.127 - 002.4. 001.42
РЕАКЦИЯ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА СЕРДЦА И КОЖНЫХ ПОКРОВОВ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИШЕМИЧЕСКИЙ НЕКРОЗ МИОКАРДА
НА ФОНЕ ГИПЕРТРОФИИ У КРОЛИКОВ
Халепо О.В.З Молотков О.В.,\1 Брындин С.В.1, Баженов С.М.1, Афанасенкова 1 2 2 11 Т.Е. , Мамадалиев Д.М. , Борщев Г.Г. , Терехов А.Д. , Кузнецов А.А.
1 Смоленский государственный медицинский университет, Смоленск, Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова, Москва, Россия.
halepo 71@mail. ru
Резюме
В работе у 16 лабораторных кроликов на фоне гипертрофии миокарда, вызванной экспериментальным стенозом восходящей аорты, смоделировано ишемическое повреждение миокарда путем перевязки коронарной артерии. Уровень перфузии в системе периферического кровообращения после ишемического повреждения миокарда сохранялся на достаточном уровне как в сердце, так и в кожных покровах, однако механизмы регуляции
микрогемодинамики различались. В миокарде увеличивался вклад нейрогенных, миогенных и эндотелильно-зависимых влияний, которые относятся к активным механизмам контроля микрогемодинамики, а в кожных покровах обнаружено нарастание пассивных регуляторных влияний. Выявленные изменения состояния кожной микроциркуляции могут быть использованы в качестве дополнительных маркеров оценки тяжести течения заболеваний, оценки эффективности проводимой терапии и прогноза при ИМ в клинической практике.
Ключевые слова: микроциркуляция, экспериментальный ишемический некроз миокарда, гипертрофия миокарда, стеноз восходящей аорты, лазерная допплеровская флоуметрия.
REACTION OF THE HEART AND SKIN MICROCIRCULATORY BED TO EXPERIMENTAL ISCHEMIC MYOCARDIAL NECROSIS ON THE BACKGROUND OF
HYPERTROPHY IN RABBITS
Khalepo O.V. 1, Molotkov O. V.1, Bryndin S.V.1, Bazhenov S.M.1, Afanasenkova T.E1,.
^2 2 1 1 Mamadaliev D.M. , Borschev G.G. , Terekhov A.D. , Kuznetsov A.A.
1Smolensk State Medical University, Smolensk, Russia Pirogov National Medical & Surgical Center, Moscow, Russia
halepo71@mail.ru
Abstract
In a study of 16 laboratory rabbits on the background of myocardial hypertrophy caused by experimental stenosis of the ascending aorta, ischemic myocardial damage was modeled by ligation of the coronary artery. The perfusion level in the peripheral circulatory system after ischemic myocardial damage was maintained at a sufficient level both in the heart and in the skin, however, the mechanisms of microhemodynamic regulation differed. In the myocardium, the contribution of neurogenic, myogenic, and endothelial-dependent influences increased, which are among the active mechanisms of microhemodynamic control, and an increase in passive regulatory influences was found in the skin. The revealed changes in the state of the skin microcirculation can be used as additional markers for assessing the severity of the disease, evaluating the effectiveness of therapy and prognosis of myocardial infarction in clinical practice.
Keywords: microcirculation, experimental ischemic myocardial necrosis, myocardial hypertrophy, ascending aortic stenosis, laser Doppler flowmetry.
Введение.
Несмотря на современные методы терапевтического лечения и хирургической реваскуляризации миокарда, общая летальность при инфарктах миокарда (ИМ) остается очень высокой [1].
Фоновыми заболеваниями ишемической болезни сердца (ИБС) часто выступают атеросклероз, гипертоническая болезнь, гипертрофия миокарда, вызванная различными причинами, в том числе атеросклеротическим поражением клапанного аппарата сердца. В течении ИБС патогенетически тесно связаны между собой острые и хронические формы заболевания.
Такие клинические формы ИБС как стенокардия, ИМ, кардиосклероз, могут встречаются у больных изолированно, но чаще проявляются в сочетаниях, в том числе с различными осложнениями.
Первичным нарушением макрогемодинамики при ИМ в большинстве случаев является обструкция оттоку крови из левого желудочка, что ведет к снижению снабжения миокарда кислородом. Некроз миокарда возникает, если резервы кислорода в нем исчерпываются, а кровоснабжение не восстанавливается. Таким образом, тяжесть и прогноз развития заболевания во многом определяются компенсаторными резервами мышцы сердца.
Система микроциркуляторного русла за счет своих резервных возможностей какое-то время может компенсировать возникающие расстройства тканевого метаболизма, и, в
конечном итоге, поддерживает необходимый для жизни тканевой гомеостаз [4]. Таким образом, состояние системы периферического кровообращения в значительной степени могут определять тяжесть клинического течения различной патологии.
В связи с этим особенно актуальной представляется проблема поиска достоверных и доступных маркеров, характеризующих состояние периферического кровообращении в динамике формирования и развития ишемического некроза миокарда на фоне его гипертрофических изменений, что возможно в условиях экспериментальной модели.
Целью работы было выявить изменения состояния системы периферического кровообращения и механизмов ее регуляции в кожных покровах в динамике развития экспериментального ишемического некроза миокарда на фоне моделирования его аварийной гипертрофии у лабораторных кроликов и сопоставить их с особенностями микроциркуляции в миокарде.
Методы исследования.
Работа выполнена на 16 кроликах обоих полов породы «шиншилла» массой 2900±560 г. Работа выполнялась в соответствии с принципами гуманного обращения с подопытными животными, утвержденными приказами МЗ СССР №755 от 12.08.1977 года и №701 от 27.07.1978 года.
У всех животных под общим наркозом (премедикация 2% раствором ксилазина гидрохлорида «Ксила», Interchemie, Нидерланды в дозе 0,15 мл/кг массы внутривенно, наркоз «Золетил», Virbac Sante Animale, Франция в дозе 10 мг/кг) в течение 15 минут изучали состояние периферического кровообращения в предварительно эпилированных кожных покровах внутренней поверхности левого бедра методом лазерной допплеровской флоуметрии с помощью аппарата ЛАКК-М (НПП «Лазма», Россия). Оценивали средние значения перфузии: показатель микроциркуляции (ПМ), среднеквадратичное отклонение показателя микроциркуляции (СКО) и коэффициент вариации (Кв), а также нейрогенный тонус (НТ), миогенный тонус (МТ) и эндотелиально-зависимый компонент тонуса (ЭЗКТ), характеризующие активные механизмы контроля и максимальную амплитуду колебаний кровотока в диапазоне дыхательных экскурсий (АтахД) и кардиоритмов (AmaxC), отражающую состояние пассивных механизмов регуляции микроциркуляции [2].
Всем животным проводили регистрацию ЭКГ в трёх стандартных и трех усиленных отведениях на аппарате ЭК12Т-01-"Р-Д" (НПП «Монитор», Россия). Для оценки состояния макрогемодинамики выполняли эхокардиографическое исследование сердца на аппарате Mindrei z6 (Mindrey Medical International Limited, Китай), датчик микроконвексный 6c2p 5.08.5 MHz. Оценивали толщину задней стенки левого желудочка, конечный систолический и диастолический размер левого желудочка, рассчитывали фракцию выброса левого желудочка, скорость кровотока в устье аорты, регистрировали диаметр аорты.
Искусственный стеноз аорты моделировали с помощью наложения крепежного хомута из интактного нейлона с последующей контрольной регистрацией экокардиографических показателей [3, 5]. Критерием правильно проведенной обструкции являлось сужение диаметра аорты в месте наложения стеноза на 1/3 от исходного диаметра.
Состояние микроциркуляции в миокарде изучали до наложения хомута и непосредственно после его затягивания в области верхушки сердца. После ушивания раны проводили повторную регистрацию ЭКГ и изучение состояния периферического кровообращения в кожных покровах.
На 21 сутки после наложения хомута на восходящую аорту у всех животных под общим наркозом проводили изучение состояния микроциркуляции в кожных покровах, регистрацию ЭКГ и эхокардиографическое исследование. После обеспечения хирургического доступа к сердцу изучали состояние периферического кровообращения миокарда левого желудочка.
После проведения ЛДФ-метрии рассекали перикард, прошивали и перевязывали переднюю межжелудочковую ветвь левой коронарной артерии или, в случае выраженного рассыпного типа, наиболее крупную ее диагональную ветвь в дистальной 1/3, после чего еще
раз оценивали состояние микроциркуляции в миокарде левого желудочка. После ушивания раны проводили регистрацию ЭКГ, УЗИ сердца и периферического кровообращения в кожных покровах.
Изучение состояния кожной микрогемодинамики и электрокардиографическое исследование проводили под общим наркозом у всех животных на 1, 3, 7, 10 и 21 сутки после моделирования ишемического некроза миокарда. На 21 сутки после перевязки коронарной артерии обеспечивали хирургический доступ к сердцу и еще раз регистрировали состояние периферического кровообращения в миокарде левого желудочка, после чего животные выводились из эксперимента, а сердца забирались на морфологическое исследование.
Статистическую обработку результатов проводили с помощью компьютерной программы StatSoft «Statistica 10.0» с использованием критерия Колмогорова-Смирнова, U-теста Манна Уитни, t-критерия Стьюдента.
Результаты и их обсуждение.
Полученные результаты свидетельствуют, что в динамике наблюдения у всех животных прогрессивно нарастала мышечная масса сердца с максимальным развитием гипертрофии миокарда к 21 суткам после наложения хомута на аорту. По результатам эхокардиографического исследования в этот срок у всех прооперированных кроликов произошло утолщение стенки левого желудочка по сравнению с исходными показателями (на 56,8%, p<0,05) и увеличение его размеров, что сопровождалось снижением фракции выброса, уменьшением конечного систолического и диастолического размера левого желудочка, увеличением скорости кровотока в устье аорты.
Электрокардиогафическая картина на 21 сутки после моделирования стеноза аорты характеризовалась увеличением амплитуды зубца R в I и II отведениях свыше 3,0 мВ, что может служить признаком формирования гипертрофии левого желудочка.
Результаты изучения периферического кровообращения в первые минуты после моделирования стеноза аорты свидетельствуют, что как в сердце, так и в системе кожной микроциркуляции уровень перфузии (ПМ) и вазомоторная активность микрососудов (Кв и СКО), а также показатели, характеризующие активные и пассивные механизмы регуляции микрогемодинамики существенно не различались с исходными значениями.
На 21 сутки моделирования экспериментального стеноза аорты состояние перфузии в коже не различалось с исходными значениями, однако было выявлено снижение НТ на 23% (p<0,05), что может свидетельствовать о нарастании нейрогенных влияний на микрососудистый тонус.
Что касается состояния периферического кровообращения в миокарде, то на 21 сутки аварийной гипертрофии все показатели, характеризующие как перфузию, вазомоторную активность, так и активные и пассивные механизмы регуляции не различались с исходными значениями.
Результаты электрокардиографического исследования в динамике наблюдения после перевязки коронарной артерии выявили у всех животных наличие ишемии с последующим формированием некроза участка миокарда. Обнаружен выявлен подъем сегмента ST выше изолинии со следующим смещением вниз и формированием отрицательного зубца Т в стандартных отведениях.
Морфологическое исследование миокарда подтвердило наличие признаков гипертрофии и повреждения кардиомиоцитов у всех животных. Гипертрофические изменения локализовались главным образом в левом желудочке и имели относительно неравномерный характер. Повреждение миоцитов носило очаговый характер (зона перевязки венечной артерии) и варьировало от полной гибели мышечных клеток до состояния глубоких дистрофических изменений. Поврежденные отделы миокарда были отграничены умеренной лейкоцитарной инфильтрацией от более сохранных зон. Признаки соединительнотканной организации места повреждения отмечены не во всех наблюдениях.
Результаты изучения состояния периферического кровообращения свидетельствуют, что сразу после перевязки коронарной артерии уровень перфузии и вазомоторная активность микрососудов в миокарде левого желудочка сохранились на исходном уровне, однако выявлено изменение механизмов регуляции микрогемодинамики. Обнаружено снижение показателей НТ - на 26%, МТ - на 18% и ЭЗКТ - на 58 % ф<0,05 во всех случаях), что в соответствии с литературными данными [1], свидетельствует о нарастании активных механизмов контроля микрогемодинамики. Выявленные изменения сопровождались признаками увеличения артериального притока в систему микроциркуляторного русла, о чем свидетельствует нарастание АтахС (на 68%, p<0,05), которую относят к пассивным механизмам контроля микрогемодинамики.
На 21 сутки моделирования ишемического повреждения миокарда состояние микроциркуляции и механизмов регуляции в миокарде левого желудочка не различалось со значениями до перевязки венечной артерии.
Состояние периферического кровообращения в кожных покровах после моделирования ишемического повреждения миокарда существенно отличалось от микрогемодинамики в миокарде.
Непосредственно после перевязки коронарной артерии кожная микрогемодинамика существенно не изменилось. Однако через 24 часа обнаружено нарастание вазомоторной активности микрососудов, о чем свидетельствует увеличение СКО на 23% ф<0,05) и увеличение вклада пассивных механизмов регуляции микрогемодинамики: величина АтахС и АтахД увеличилась соответственно в 1,8 и 1,7 раза ф<0,05 в обоих случаях).
На 3 сутки моделирования ишемического повреждения миокарда вазомоторная активность микрососудов и вклад пассивных механизмов регуляции остались повышенными: СКО оказался больше, чем до перевязки венечной артерии в 1,3 раза, а АтахС и АтахД -соответственно в 1,5 раза и 1, 6 раза ф<0,05 во всех случаях).
На 7, 10 и 21 сутки ишемического повреждения миокарда вазомоторная активность микрососудов статистически достоверно не различалась исходными значениями, а пассивные механизмы регуляции оставались повышенными. АтахС и АтахД были больше, чем до перевязки венечной артерии на 7 сутки - в 1,3 раза и 1,4 раза, на 10 сутки - в 1,6 раза и 1,5 раза и на 21 сутки - в 1,4 раза и 1,3 раза соответственно ф<0,05 во всех случаях).
Таким образом, при искусственной обструкции аорты на 1/3 ее диаметра максимальная выраженность гипертрофии миокарда у кроликов выявлена на 21 сутки после операции. Состояние микроциркуляции миокарда не претерпело выраженных изменений ни сразу после стенозирования аорты, ни на 21 сутки, в период максимальной выраженности гипертрофии, что может быть связано с включением механизмов компенсации системы периферического кровообращения в жизненно важном органе - сердце. В кожных покровах в этот срок исследования выявлено нарастание вклада нейрогенных влияний на микрососудистый тонус.
Состояние перфузии в микроциркуляторном русле миокарда после его ишемического повреждения поддерживалось на исходном уровне за счет нарастания активных механизмов микрогемодинамики (нейрогенноых, миогенных и энотелильно-зависимых механизмов) и увеличения артериального притока в систему микроциркуляторного русла миокарда, а на 21 сутки ишемического некроза уже не различалось с исходными параметрами. Выявленная динамка показателей еще раз свидетельствует о высокой эффективности компенсаторно-приспособительных процессов в системе периферического кровообращения сердца, в то время как поддержание достаточного уровня перфузии в микроциркуляторном русле кожных покровов в динамике развития инфаркта миокарда обеспечивалось преимущественно за счет нарастания пассивных механизмов регуляции (артериального притока и венозного оттока).
Выводы. Компенсаторные резервы системы периферического кровообращения обеспечивают достаточный уровень перфузии микроциркуляторного русла после моделирования ишемического повреждения миокарда на фоне его аварийной гипертрофии у
лабораторных кроликов. Однако, если в самом миокарде гомеостаз поддерживался преимущественно за счет включения активных механизмов регуляции, то в кожных покровах произошло нарастание интенсивности пассивных механизмов контроля.
Выявленные изменения состояния кожной микроциркуляции могут быть использованы в качестве дополнительных диагностических критериев в клинической практике при оценке степени тяжести состояния больных с пороками аортального клапана и ишемической болезнью сердца, инфарктом миокарда для оценки эффективности проводимой терапии и прогноза течения заболевания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бокерня, Л.А. Интервеционные методы лечения ишемической болезни сердца / Л.А. Бокерия, Б.Г. Алекян, А. Коломбо и др. // М.: Изд НЦСХХ им. А Н. Бакулева РАМН. 2002. -С.11-15.
2. Крупаткин, А.И. Функциональная диагностика состояниямикроциркуляторно-тканевых систем: Колебания, информация, нелинейность (руководство для врачей) / А.И.Крупаткин, В.В.Сидоров // М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ». - 2013. - 496 с.
3. Меерсон, Ф.З. Гиперфункция, гипертрофия и недостаточность сердца // М.: Медицина. -1968. - 388 с.
4. Микроциркуляция и функция эндотелия: теоретические основы, принципы диагностики нарушений, значение для клинической практики: научно-методическое пособие / Под ред. О.В.Молоткова, О.В.Халепо. - Смоленск, 2015. - 111 с.
5. Bregagnollo, EA. Relative role of left ventricular geometric remodeling and of morphological and functional myocardial remodeling in the transition from compensated hypertrophy to heart failure in rats with supravalvar aortic stenosis / E.A.Bregagnollo, MA Mestrinel, K.Okoshi et al. // Arq.Bras. Cardiol. - 2007. - V. 88. - № 2. - P. 225-233.
УДК: 615.127:616.1
РЕЗЕРВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМЫ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ И ФУНКЦИИ ЭНДОТЕЛИЯ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ АДРЕНАЛОВОМ ПОВРЕЖДЕНИИ МИОКАРДА У КРЫС Халепо О.В., Молотков О.В., Баженов С.М., Петросян Н.С., Семёнов Е.Д.,
Шапошникова М.Б., Яковлева Е.В.
Смоленский государственный медицинский университет, Смоленск
а1епа_уакоу1еуа_00@таИ ги
Резюме. На 12 крысах было смоделировано адреналовое ишемическое повреждение миокарда, подтвержденное морфологически. Изучение состояния периферического кровообращения в кожных покровах показало, что через 2 часа после введения адреналина произошло снижение перфузии в микроциркуляторном русле, что может быть связано с его непосредственным влиянием на сосудистый тонус. На 1 и 3 сутки наблюдения уровень перфузии не различался с исходными значениями при повышении вклада активных механизмов регуляции микрогемодинамики и увеличением вазомоторной активности микрососудов. На 7 и 10 сутки обнаружено максимальное напряжение резервных возможностей периферического кровообращения, нарастание способности микрососудов к эндотелий-зависимой вазодилатации, что сопровождалось стабилизацией состояния микрогемодинамики. На 21 сутки выраженность резервных возможностей микроциркуляторного русла снизилась, что может быть обусловлено истощением компенсаторных механизмов в условиях ишемического повреждения миокарда.
Изучение периферического кровообращения в кожных покровах и его резервных возможностей с использованием нагрузочных проб на микроциркуляторное русло может быть использовано в качестве дополнительного метода оценки тяжести состояния при
