Научная статья на тему 'Роль свободнорадикального окисления в стрессиндуцированном нарушении структурно-функционального состояния биомембран при травматологической операции (открытая репозиция, остеосинтез костей голени)'

Роль свободнорадикального окисления в стрессиндуцированном нарушении структурно-функционального состояния биомембран при травматологической операции (открытая репозиция, остеосинтез костей голени) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
137
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ / МЕМБРАНЫ / АНКСИОГЕННЫЙ СТРЕСС / ТРАВМАТОЛОГИЧЕСКАЯ ОПЕРАЦИЯ / LIPID PEROXIDATION / MEMBRANE ANXIOGENIC STRESS / TRAUMA SURGERY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Никоноров А. А., Алябьева И. В., Сафронов А. А.

В эксперименте в динамике послеоперационного периода оценено содержание в плазме крови продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и состояние мембран эритроцитов по их перекисной и осмотической резистентности. Показано, что проведение операции на фоне анксиогенного стресса (АС) приводит к более существенному и длительному повышению уровня продуктов ПОЛ и снижению перекисной и осмотической резистентности эритроцитов. Делается вывод о необходимости применения в послеоперационный период у лиц с диагностированным анксиогенным стрессом антиоксидантных и мембраннопротекторных препаратов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Никоноров А. А., Алябьева И. В., Сафронов А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The role of free-radical oxidation in structural and functional state of biological membranes disorder inducting by stress in trauma surgery (open reduction, shin bone osteosynthesis)

We estimate the content of lipid peroxidation products (LPO) and the erythrocyte membranes state in blood plasma products by their peroxide and osmotic resistance in dynamics of postoperative period, in experiment. It is shown that the operation against anxiogenic stress (AS) leads to a substantial and long-term raising of LPO products and reduction of peroxide and osmotic resistance of erythrocytes. We come to the conclusion that useage of antioxidant and membranoprotector drugs is necessary in anxious patients during the postoperative period.

Текст научной работы на тему «Роль свободнорадикального окисления в стрессиндуцированном нарушении структурно-функционального состояния биомембран при травматологической операции (открытая репозиция, остеосинтез костей голени)»

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012

УДК 577.115.4 577.352.3:616-001-089 Д. Д. НИКОНОРОВ МЛ.,

И. В. АЛЯБЬЕВА, Д. Д. САФРОНОВ, Д. Д. НИКОНОРОВ

Оренбургская государственная медицинская академия

РОЛЬ СВОБОДНО-РДДИКДЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В СТРЕССИНДУЦИРОВДННОМ НДРУШЕНИИ

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНДЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ БИОМЕМБРДН ПРИ ТРДВМДТОЛОГИЧЕСКОЙ ОПЕРДЦИИ (ОТКРЫТДЯ РЕПОЗИЦИЯ, ОСТЕОСИНТЕЗ КОСТЕЙ ГОЛЕНИ)________________________________________

В эксперименте в динамике послеоперационного периода оценено содержание в плазме крови продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и состояние мембран эритроцитов по их перекисной и осмотической резистентности. Показано, что проведение операции на фоне анксиогенного стресса (ДС) приводит к более существенному и длительному повышению уровня продуктов ПОЛ и снижению перекисной и осмотической резистентности эритроцитов. Делается вывод о необходимости применения в послеоперационный период у лиц с диагностированным анксиогенным стрессом антиоксидантных и мембраннопротекторных препаратов.

Ключевые слова: перекисное окисление липидов, мембраны, анксиогенный стресс, травматологическая операция.

Доказано, что при хирургическом вмешательстве одночасовые иммобилизации с интервалом 72 часа

психика пациента подвергается сильному воздей- [4]. Операцию «Открытая репозиция, остеосинтез

ствию, с высокой вероятностью формирования костей голени» проводили через сутки после форми-

предоперационного стресса. Наблюдаемая при этом рования анксиогенного стресса под в/брюшинным

индукция стресс-реализующих систем сопровожда- тиопенталовым наркозом в дозировке 100 мг/кг,

ется дезорганизацией обменных процессов, дис- используя в качестве препарата премедикации Кси-

функцией различных органов и систем [1], что уве- лазин в дозировке 4 мг/кг, вводимый в/м за 20 мин

личивает степень операционно-анестезиологичес- до введения в наркоз.

кого риска, осложняет работу анестезиологов и Содержание продуктов ПОЛ в плазме крови

хирургов в дальнейшем интраоперационном и раннем определялось спектрофотометрически на спектропослеоперационном периоде [2], способствует нару- фотометре РБ-303иУ фирмы АРБЬ (Япония) с раз-

шению процессов остеогенеза, причём у высокотре- дельной регистрацией липопероксидов в гептановой

вожных (ВТ) больных эти изменения выражены в и изопропанольной фазах липидного экстракта [5].

значительно большей степени [3]. Поскольку функ- Структурно-функциональное состояние биомембран

циональная активность клетки в первую очередь оценивали по осмотической и перекисной резис-

определяется структурно-функциональным состо- тентности эритроцитов, инкубируя 1 час при +4 оС

янием биомембран, а их пероксидное повреждение 100 мкл. 3-кратно отмытых забуференным физраст-

при стрессе представляет собой универсальный вором (рН-7,4) Эр в гипоосмолярном ЫаС1 различной

неспецифический механизм негативного влияния концентрации (0,6 %, 0,45 %, 0,3 %, 0,225 %) и в раст-

стресса на клетку, представляло определенный интерес воре Н2О2 различной концентрации (0,05 %, 0,1 %,

изучить в эксперименте вклад анксиогенного стресса 0,3 %, 05 %, 1 %, 1,5 %), соответственно. Статистичес-

в состояние свободно-радикального окисления (СРО) кая обработка результатов проводилась с использо-

и биомембран при проведении травматологической ванием методов параметрической статистики. Досто-

операции, что и составило цель исследования. верность различий показателей между группами

Материалы и методы. Работа выполнена на определяли с помощью 1 - критерия Стьюдента. Раз-

50 крысах самцах «Вистар» 140— 160 г, в соответствии личия между показателями считали достоверными

с «Правилами проведения работ и использования при р<0,05.

экспериментальных животных». В качестве модели Результаты и их обсуждение. Как видно из

анксиогенного стресса (АС) использовали 3-кратные данных, представленных в таблице, в 1-е и 2-е сутки

Таблица

Влияние анксиогенного стресса на содержание продуктов липопероксидации в крови крыс через 24 и 72 часа после операции (М±т)

Показатель ПОЛ Контроль n= 10 Стресс n= 10 Операция n=10 Стресс + операция (n=10)

24 ч 72 ч 24 ч 72 ч

Е 232/Е 220 в гептановой фазе 0,27 ±0,06 0,3±0,07 0,30±0,08 *0,32 ±0,04 *0,39±0,06 *0,44±0,07

Е278/Е220 в гептановой фазе 0,19 ±0,04 *0,25±0,003 0,21 ±0,03 0,20±0,05 *0,3±0,05 *0,37±0,09

Е232/Е220 в изопропаноловой фазе 0,21 ±0,05 0,22 ±0,08 0,25±0,06 *0,26 ±0,04 *0,32±0,04 *0,37±0,11

Е278/Е220 в изопропаноловой фазе 0,22 ±0,04 *0,26 ±0,05 *0,27±0,05 *0,28 ±0,05 *0,33±0,06 *0,40±0,08

ТБК-реактивные в-ва (ед.опт.пл.) 1,33 ±0,12 * 1,54 ±0,11 *1,51 ±0,19 *1,64 ±0,17 *2,11 ±0,28 *2,71 ±0,33

Примечание: * — достоверность отличия от контрольной группы (р < 0,05); п — число животных в группе

постоперационного периода наблюдается умеренная индукция СРО с накоплением в сыворотке крови как первичных (гидроперекиси липидов (ГПЛ)) (12 % и 16 % соответственно), вторичных (кетодиены (КД) и сопряжённые триены (СТ)) (17 % и 21 % соответственно) и конечных (ТБК-реагирующих веществ) (14 % и 23 % соответственно) молекулярных продуктов липопероксидации. Важно отметить, что в эти же сроки наблюдается снижение перекисной (на 27 % и 35 % соответственно) и осмотической (на 23 % и 24 % соответственно) резистентности эритроцитов, что свидетельствует о формировании перекисных кластеров в биомембранах с нарушением активности мембранно-зависимых процессов.

На 5-е сутки наблюдения достоверных отличий у оперированных крыс как по содержанию продуктов липопероксидации, так и перекисной и осмотической резистентности Эр от группы интактных животных не наблюдалось. Анксиогенный стресс также сопровождался умеренной активацией СРО в среднем на 10—15 % с повышением, как гидроперекисей, так и сопряженных триенов и кетодиенов, а также ТБК-реагирующих веществ через 24 часа после окончания его формирования. При этом к 3-м суткам наблюдения исследуемые показатели СРО в группе животных с АС не отличались от группы контроля.

Проведение травматологической операции на фоне анксиогенного стресса сопровождалось существенной индукцией СРО с практически 2-кратным повышением к 3-м суткам наблюдения ТБК-реагиру-ющих веществ и 50 — 60 % возрастанием уровня ГПЛ, КД и СТ. Наблюдаемое при этом 46 % снижение осмотической и 61 % перекисной резистентности Эр свидетельствовало о существенных нарушениях структурно-функциональной организации биомембран и мембранно-зависимых процессов, что, безусловно, может негативно сказаться на функции высокоспециализированных клеток, обеспечивающих как процесс репарации поврежденных тканей, так и иммунную защиту. Важно отметить, что к 5-м суткам наблюдения в плазме крови животных АС + операция, по сравнению с контрольной группой, наблюдалось повышенное содержание молекулярных продуктов липопероксидации по ГПЛ на 11%,

по КД и СТ — на 13 % и по ТБК-реагирующим веществам — на 21 % с сохранением пониженной осмотической и перекисной резистентности Эр.

Таким образом, выявлен негативный эффект АС на течение постоперационного периода, выражающийся в формировании окислительного стресса с нарушением мембранно-зависимых процессов.

Поскольку известен факт негативного влияния окислительного стресса на процессы репарации и метаболизма костной ткани [6—10], а также роль психологических особенностей личности в формировании анксиогенного стресса, депрессий [11], при проведении травматологических и ортопедических операций требуется более широкое внедрение превентивных психологических мер для предупреждения развития анксиогенного стресса, а с другой — более широкого применения антиоксидантных и мембранно-протекторных препаратов у данной категории больных, что, безусловно, позволит снизить риск инфекционных осложнений и повысить скорость репарации поврежденных структур.

Библиографический список

1. Ольхов, О. Г. Оценка уровня депрессии у больных хирургического профиля в предоперационном периоде / О. Г. Ольхов, А. В.Соколовский, И. И. Воронин // Медицинские исследования. — 2001. — Т. 1, вып. 1. — С. 27 — 29.

2. Pekcan, M. The effect of premedication on preoperative anxiety / М. Pekcan // Middle East J Anesthesiol. — 2005 Jun. — 18(2): 421-33.

3. Влияние тревожности на биохимические показатели крови и процесс консолидации трубчатых костей после их перелома / Л. Е. Панин [и др.] // Бюллетень СО РАМН. — 2009. — № 2 (136). — С. 31 — 37.

4. Влияние анксиогенного стресса на чувствительность к глю-кокортикоидам, толерантность к глюкозе и устойчивость к диабетогенному действию аллоксана у крыс / И. А. Волчегорский [и др.] // Пробл. эндокринологии. — 2002. — № 6. — С. 41—44.

5. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптационных реакций организма / И. А. Волчегорский [и др.]. — Челябинск, 2000. — 167 с.

6. Banfi, G. Oxidative stress, free radicals and bone remodeling / G. Banfi, E. L. Iorio, M. M. Corsi // Clin. Chem. Lab. Med. —

2008 ; 46(11) : 1550-5.

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012 МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 1 (108) 2012

7. Saito, M. Biochemical markers of bone turnover. New aspect. Bone collagen metabolism: new biological markers for estimation of bone quality / М. Saito // Clin Calcium. 2009. Vol. 19. No. 8. P. 1110-1117.

8. Yalin, S. Is there a role of free oxygen radicals in primary male osteoporosis? / S. Yalin, S. Bagis, G. Polat, N. Dogruer, S. Cenk Aksit, R. Hatungil, C. Erdogan // Clin. Exp. Rheumatol. — 2005 Sep-Oct — 23(5):689-92.

9. Wauquier, F. Oxidative stress in bone remodelling and disease / F. Wauquier, L. Leotoing, V. Coxam, J. Guicheux, Y. Wit-trant // Trends Mol. Med. — 2009 Oct. — 15(10):468-77. Epub

2009 Oct 5.

10. Sontakke, A. N. A duality in the roles of reactive oxygen species with respect to bone metabolism / A. N. Sontakke, R. S. Tare // Clin. Chim. Acta. 2002 Apr. — 318(1-2):145-8.

11. Влияние психологических особенностей личности на формирование депрессии у больных острыми и хроническими вирусными гепатитами / М. А Никулина [и др.] // Вестник Ураль-

ской медицинской академической науки. — 2010. — Т. 1, № 28. —

С. 76 — 79.

НИКОНОРОВ Александр Александрович, аспирант кафедры биохимии.

АЛЯБЬЕВА Ирина Викторовна, старший лаборант кафедры биохимии.

САФРОНОВ Андрей Александрович, доктор медицинских наук, профессор, и. о. заведующего кафедрой травматологии и ортопедии.

НИКОНОРОВ Александр Александрович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой биохимии.

Адрес для переписки: a.a.nikonorov@gmail.com.

Статья поступила в редакцию 31.11.2011 г.

© А. А. Никоноров мл., И. В. Алябьева, А. А. Сафронов,

А. А. Никоноров

УДК 616.8-00:616.34-002-022-07-08 В. Д. ОСТАПЕНКО

И. Д. ВИКТОРОВА И. Д. ГРИШЕЧКИНА

Омская государственная медицинская академия

ПСИХОВЕГЕТАТИВНЫЕ АСПЕКТЫ ГАСТРОЭЗОФАГЕАЛЬНОЙ РЕФЛЮКСНОЙ БОЛЕЗНИ______________________________________

Обследован 71 пациент с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (ГЭРБ), из них 29 пациентов — с ГЭРБ и эзофагитом (РЭ), 42 — с ГЭРБ без эзофагита (НЭРБ). Диагноз выс-тавлен на основании сбора анамнеза, клинического исследования, фиброгастродуо-деноскопии, поэтажной экспозиционной рН-метрии пищевода. Все больные тестировались с помощью шкалы ситуативной и личностной тревожности Спилберга—Ханина, методики диагностики показателей и форм агрессии А. Басса и А. Дарки, торонтской алекситимической шкалы, метода исследования уровня субъективного контроля, клинического опросника для выявления и оценки невротических состояний, личностного опросника Бехтеревского института (ЛОБИ), исследовалось состояние вегетативной нервной системы (ВНС), определялся уровень серотонина в крови. Группа пациентов с НЭРБ и ЭРБ различалась положением локус-контроля личности, степенью тревожности, раздражительности, типом отношения к ситуации болезни и состоянием вегетативного обеспечения деятельности ВНС.

Ключевые слова: ГЭРБ, вегетативная нервная система.

Введение. ГЭРБ — широко распространённое заболевание значительно снижающее качество жизни пациентов [1], имеющее грозные осложнения [2] и ведущее к большим экономическим затратам здравоохранения [3].

Наиболее важными механизмами развития ГЭРБ считается нарушенная перистальтика пищевода и функция нижнего пищеводного сфинктера (НПС) [4], работа которых регулируется центральной нервной системой, через n. Vagus и симпатическими волокнами. Уменьшение симпатической активности, подобно парасимпатической дисфункции, может снижать тонус НПС, способствовать росту числа и длительности его спонтанных релаксаций, прогрессирующих в патологический рефлюкс. В пищеводе существует миогенная активность, независимая от нервной стимуляции. Функционирование мышеч-

ного волокна зависит от мембранного потенциала покоя, концентрации ионов калия и проницаемости клеточной мембраны для ионов кальция. В регуляции транспорта ионов кальция участвуют нейрогенные медиаторы ацетилхолин, катехоламины, серотонин, холецистокинин, мотилин и другие, а связывание серотонина с 5НТ4-рецепторами способствует сокращению мышечного волокна [5].

Доказано, что в большинстве случаев выраженность клинических симптомов у пациентов с ГЭРБ не соответствует состоянию слизистой пищевода при эндоскопическом исследовании [6, 7]. Такая вариабельность болевого порога позволяет предполагать наличие психогенной боли помимо соматического и висцерального её компонента. Это подтверждается данными популяционных исследований, где была доказана корреляционная связь между выра-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.