CC BY
21
26. Romero S. Evalution of different criteria for the separation of pleural transudates and exudates? / S. Romero, C. Martin, L. Hernandez // Chest.- 1998 -Vol 104.-p -399-404.
27. Ruskin J.A. Detection of pleural effusions on supine chest radiograhs / J.A. Ruskin, J.W. Gumey, M.K.Thrsen // AJR.- 1987.-Vol - 148.-p -681-683.
28. Sahn S.A. Pleural fluid pH in malignant effusions. Diagnostic, prognostic, and therapeutic implications / S.A. Sahn, J.T.J. Good // Ann Intem Med.- 1988.- Vol.- 108.-p - 345-349.
29. ScheurichJ W. Pleural effusion: comparison of clinical judgment and Lights criteri in determining the cause / J.W. Scheurich, S.P.Keuer, D.Y.Graham // South Med J.-1989 - Vol. 82.-p.- 1487-1491.
30. Whiataker D. The cytology of malignant mesothelioma / D. Whiataker // Cytopathology.- 2000.- Vol.- 11.-p.- 139-151.
31. Yang P.C. Value of sonography in determining the nature of pleural effusion: analysis of 320 cases / P.C.Yang, D.B. Chang // AJR.- 1992 - Vol.- 159,- p.- 29-33.
СОВАЛКИН Валерий Иванович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии Омской государственной медицинской академии. ПОДГУРСКАЯ Елена Петровна, заведующая пульмонологическим отделением Омской областной клинической больницы, главный пульмонолог Омской области.
Дата поступления статьи в редакцию: 26.04.06 г. © Совалкин В.И., Подгурская Е.П.
УДК 612.171-001.8+[616.714+616.831]-001.5 В. В. РУСАКОВ
Омская государственная медицинская академия
ВЛИЯНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ к гипоксии НА СОКРАТИТЕЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ СЕРДЕЦ КРЫС В ОСТРОМ ПЕРИОДЕ ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ
В экспериментах на изолированных сердцах крыс, перенесших тяжелую черепно-мозговую травму, изучены особенности динамики силовых и скоростных показателей сократимости и метаболизма миокарда высокоустойчивых и низкоустойчивых к гипоксии животных на этапе стабилизации работы сердца, во время гипоксической пробы и последующей реоксигенации.
На модели изолированного сердца по Е.Т. Fallen et al. изучена сократимость миокарда высокоустойчивых (ВУ) и низкоустойчивых (НУ) к гипоксии крыс, перенесших тяжелую черепно-мозговую травму. Различия в уровне развиваемого левым желудочком давления, величинах скоростей сокращения и расслабления миокарда ВУ и НУ животных выявлялись уже в 1 -й ч после травмы и увеличивались при проведении гипоксической пробы с последующей реоксигенацией. Бульшая депрессия сократимости сердец НУ крыс в условиях дефицита кислорода и глюкозы сочеталась с более выраженными признаками повреждения мембран кардиомиоцитов и митохондриальной дисфункции.
Нарушение центральной регулирующей роли головного мозга при черепно-мозговой травме (ЧМТ) вызывает серьезные и порой плохо управляемые изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, легких, желудочно-кишечного тракта, почек, печени, иммунитета, коагуляции, электролитного и кислотно-основного состояния (9]. Наиболее значимыми и рано развивающимися являются сдвиги в сердечно-сосудистой и дыхательной системах [12,13]. Формирующиеся экстрацеребральные нарушения могут, в свою очередь, приводить к изменению перфузии и оксигенации мозга на фоне сниженной реактивности сосудов и измененной ауторегуляции мозгового кровообращения и запускать различные механизмы формирования церебральной дисфункции [1,9].
Поданным [14], частота вторичных ишемических повреждений мозга, наряду с прочими факторами, определяется уровнем артериального давления. Этот интеграгивный показатель отражает функционирование сердечно-сосудистой системы вцелом и зависит, в частности, от работы сердца как насоса. Функция же сердца лимитируется его прямой зависимостью от постоянного обеспечения кислородом, так как анаэробный метаболизм не в состоянии адекватно удовлетворить потребность этого органа в энергии.
Известно, что в любой популяции неинбредных животных существуют особи с различной резистентностью к гипоксии [2]. Высокоустойчивым (ВУ) и низкоустойчивым (НУ) к гипоксии животным соответствуют два принципиально разных "функционально-метаболических портрета", в основе которых лежат характерные различия в функционировании ЦНС, стрессактивирующих и стресс-лимитирующих систем, особенности нейро-гумо-ральной регуляции, кислородтранспортной функции крови, а также мембранных и рецепторных процессов. Наибольшими являются отличия, выявляемые в трех ведущих регуляторных системах, обеспечивающих доставку кислорода к тканям: дыхательной, сердечно-сосудистой, системе крови. Для НУ животных характерна более высокая возбудимость дыхательного центра, чем у ВУ, быстрая его истощаемость, увеличенная реактивность внешнего
дыхания в условиях гипоксии, более быстрая декомпенсация. У НУ крыс отмечается склонность к тахикардии и, по сравнению с ВУ, к более резкой активации при острой гипоксии сердечной деятельности с последующей быстрой декомпенсацией. НУ животные отличаются от ВУ также более низкими значениями р02 крови и артериовенозной разницы, меньшими величинами рН и более высокими значениями рС02, гиперкалиемией, тенденцией к гипергликемии и гиперлипидемии, бульшими значениями активности некоторых ферментов крови — маркеров состояния плазматических мембран [6].
В остром периоде ЧМТ, как следствие нарушения функции аппарата внешнего дыхания, закономерно формируется гипоксемия [10]. Нарушение доставки кислорода к тканям или его утилизации может также быть следствием изменения гемодинамики [9] и тканевого дыхания [4]. Можно предположить, что в условиях дефицита кислорода, характерных для посттравматического периода, у крыс с разной устойчивостью к гипоксии будут выявляться особенности функционирования сердечно-сосудистой системы и, в частности, сердца.
Целью нашего исследования явилось изучение влияния индивидуальной устойчивости к дефициту кислорода на сократительную функцию сердец крыс в остром периоде тяжелой черепно-мозговой травмы.
Материалы и методы исследования. Опыты выполнены на 39 белых беспородных крысах-самцах массой 160-250 г. До начала эксперимента выявляли чувствительность животных опытных групп к кислородному голоданию. Для этого с помощью компрессора создавали разряженность воздуха, соответствующую подъему на высоту 12000 м. Животные, у которых возникало атональное дыхание в течение 10 мин экспозиции, считались НУ к гипоксии, позже 10 мин — ВУ. Через 24 ч животным, находящимся под эфирным наркозом, наносили тяжелую ЧМТ посредством удара свободно падающим грузом определенной массы по средней линии теменной области [8]. Сократительную функцию сердец крыс изучали через 1 ч после травмы на модели изолированного изоволюмически сокращающегося сердца по Е.Т. Fallen et al. [11]. Перфузию сердец осуществляли раствором Кребса-Хензе-лайта при температуре 37"С и рН = 7,4. Работа сердец с частотой 240 мин"1 достигалась посредством подачи импульсов от электростимулятора ЭС-50-1. Через
30 мин стабилизации работы сердец, в течение 10-минутной гипоксической пробы и последующей 20-минутной реоксигенации регистрировали давление в левом желудочке изолированных сердец, и в дальнейшем рассчитывали диастолическое, систолическое и развиваемое давления, а также скорости сокращения и расслабления миокарда левого желудочка. После стабилизации, гипоксической пробы и реоксигенации собирали пробы перфузата, прошедшего через коронарное русло, и определяли в нем концентрацию глюкозы, лактата и активность АсАТ с помощью реагентов фирмы "НоврИех" (Италия) на автоматическом биохимическом анализаторе "Марс" производства фирмы МесИяоп (Корея). Потребление 1 г сухого миокарда за 1 мин глюкозы и выделение лактата рассчитывали на 1 мм рт. ст. развиваемого давления. Потерю кардиомиоцитами АсАТ вычисляли на единицу массы миокарда. Биохимические исследования выполнялись в Центральной научно-исследовательской лаборатории ОмГМА (заведующий — профессор Т.И. Долгих). Статистическую обработку результатов проводили с использованием [-критерия Стьюдента.
Результаты и их обсуждение. Различия в силовых и скоростных показателях сократимости миокарда НУ и ВУ к гипоксии животных через 1 ч после тяжелой ЧМТ выявлялись уже на этапе стабилизации работы изолированных сердец. Систолическое и развиваемое давления у НУ крыс было соответственно на 19,7% и 21,4% (Р<0,05) ниже, чем у ВУ. Скорости сокращения и расслабления у НУ составляли соответственно 82,4% (Р<0,02) и 68,0% (Р<0,001) от значений ВУ животных. Выявлялись существенные отличия в эффективности метаболических процессов, определяющих энергетическое обеспечение сократительной функции миокарда НУ и ВУ особей (табл. 1). Сердца НУ к гипоксии животных потребляли на 34,4% больше глюкозы на 1 мм рт. ст. развиваемого давления (Р<0,001) и на 27,9% больше выделяли лактата (Р<0,02).
В группе травмированных ВУ животных лишь скорость расслабления миокарда левого желудочка отличалась от контрольных величин (597 ±27 мм рт. ст./с по сравнению с 719±47 мм рт. ст./с., Р<0,05). В группе НУ крыс, перенесших ЧМТ, все силовые и скоростные показатели были снижены по сравнению с контролем. Систолическое и развиваемое давления составляли соответственно 76,4% (Р<0,01) и 74,3% (Р<0,01) от значений в контроле, а скорости сокра-
Таблица 1
Влияние ЧМТ на потребление глюкозы и выделение лактата и АсАТ изолированными сердцами ВУи НУ к гипоксии крыс (М ± т)
Изучаемые показатели Серии опытов Этапы эксперимента
Стабилизация Гипоксическая проба Реоксигенация
АсАТ. Контроль (п = 10) 297±27,5 365±34,7 319±28,7
МЕ/мин ■ кг
ВУ (п= 10) 398±20,3- 423 ±19,5 386±20,1
НУ (п = В) 459±22,Г 528 ±26,3' 497±23,8" "
Глюкоза, нмоль/мин • г Контроль (п = 101 198 — 14,3 207±19,1
ВУ (п = 10) 227± 10,3 - 258±11,Г
НУ (п = 8) 305—14,2" - - 312±15,Г "
Лактат, Контроль (п = 10) 95±6,3 143з=12,9 103 ±9,7
нмоль/мин ■ г
ВУ (п = 10) 111 ±5,7 168±7.6 121 —6,9
НУ (п = 8) 142±6,8' - 223±10,4' " 184±8,7- ■•
Примечание. ВУ, НУ - высокоустойчивые и ннзкоустойчивые к гипоксии крысы, перенесшие ЧМТ. Р<0,05 по сравнению 'с контролем, " - с ВУ.
щения и расслабления — 71,2% (Р<0,05) и 56,5% (Р<0,001). Исследование перфузата, прошедшего через коронарное русло, выявило после ЧМТ у ВУ особей увеличение на 34,0% (Р<0,02) по сравнению с контролем выхода из кардиомиоцитов АсАТ. У НУ животных, перенесших травму, кроме возрастания на 54,5% (Р<0,001) по сравнению с контролем потери АсАТ, обнаруживалось также увеличение на 49,5% (Р<0,001) выделения лактата и на 54,0% (Р<0,001) потребления глюкозы на 1 мм рт. ст. развиваемого давления.
Во время последующей гипоксической пробы значительные изменения сократимости изолированных сердец отмечались даже в контрольной группе животных. Уровень развиваемого левым желудочком давления к 10-й мин гипоксии снижался до 23,5% (Р<0,001) исходных величин, а скорости сокращения и расслабления миокарда левого желудочка — соответственно до 23,1% (Р<0,001) и 18,5% (Р<0,001) исходных значений. Нарушение функции основного потребителя энергии в клетке — сократительного аппарата — объясняется прекращением синтез в митохондриях АТФ и быстрым снижением содержания в кардиомиоцитах креатинфосфата, а затем и АТФ [3]. Это сопровождается уменьшением количества и скорости образования мостиков между актиновыми и миозиновыми нитями и, следовательно, снижением силы и скорости сокращения. Одновременно происходит формирование нераз-мыкающихся связей между некоторыми молекулами миозина и актина, приводящее к нарушению перемещения нитей в саркомере и возникновению контрактуры. По мере увеличения количества контрактур происходит нарушение растяжимости миокарда, затрудняющее наполнение сердца. В наших экспериментах это проявлялось устойчивым ростом уровня диастолического давления в левом желудочке. К окончанию гипоксической перфузии оно увеличивалось с 3,4 ±0,78 мм рт. ст. до 26,1 ±3,40 мм рт. ст. (Р<0,001).
Через 10 мин гипоксии сердца контрольных животных выделяли в коронарный проток на 50,5% (Р<0,01) больше лактата, чем до начала пробы. Образование в условиях дефицита кислорода значительного количества молочной кислоты в кардиомиоцитах и, как следствие, формирование ацидоза, могло способствовать дальнейшему нарушению энергетических процессов и сократимости миокарда.
Реоксигенация после гипоксической пробы сопровождалась быстрым восстановлением показателей сократимости миокарда, которые, однако, не достигали исходных величин. Развиваемое левым желудочком давление составляло 75,9% (Р<0,01) от исходного, а скорости сокращения и расслабления - соответственно 71,9% (Р<0,02) и 64,3% (Р<0,001). Быстрое восстановление сократительной функции миокарда после пробы объясняется вымыванием из него метаболитов, ранее сдерживавших сократительную активность (3]. Однако одновременно с восстановлением аэробных окислительных процессов и вымыванием токсичных метаболитов, восстановление оксигенации сердца приводит к резкому увеличению образования в кардиомиоцитах активных форм кислорода и активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [5]. Увеличение содержания в клетках миокарда Са2+ сопровождается перемещением значительного его количества в митохондрии и разобщением процессов окисления и фосфорилирования. Поэтому восста-
новление сократимости сердца после гипоксии в наших экспериментах было неполным.
Сердца крыс, перенесших тяжелую ЧМТ, значительно хуже переносили условия гипоксии и дефицита глюкозы, что проявлялось более выраженной депрессией сократимости и большими нарушениями метаболизма. На первых этапах острой гипоксии снижение сократительной функции сердец НУ животных было меньшим по сравнению с ВУ. Достоверные различия показателей сократимости между группами, имевшиеся до начала пробы, к 30-й с гипоксии уже не выявлялись. Однако продолжение гипоксической перфузии выявило существенные отличия в реакции сердец ВУ и НУ крыс, перенесших травму, на патогенный фактор. Причем выраженность этих различий к 10-й мин пробы была значительно большей, чем исходная. Развиваемое давление в группе ВУ животных составляло 14,9±0,8 мм рт. ст. (в группе НУ - 8,3±0,7 мм рт. ст., Р<0,001), скорости сокращения и расслабления миокарда левого желудочка равнялись соответственно 274 ±16 мм рт. ст,/с (в группе НУ - 118±11 мм рт. ст./с., Р<0,001) и 171 ±11 ммрт. ст./с (в группе НУ - 97±8 мм рт. ст./с., Р<0,001). Выделение лактата сердцами НУ животных в этот срок наблюдения превышал подобный показатель у ВУ на 32,7% (Р<0,001).
Последующая за гипоксической пробой реоксигенация сохранила различия показателей сократимости сердец ВУ и НУ к гипоксии крыс. К завершению эксперимента развиваемое давление, скорости сокращения и расслабления в группе ВУ животных превышали показатели НУ крыс соответственно на 34,8% (Р<0,01), 41,4% (Р<0,001) и 33,1% (Р<0,02). Различия между группами проявились еще по одному показателю, характеризующему измененную диастолическую функцию. Диастолическое давление в левом желудочке сердец НУ животных, перенесших травму, было на 54,4% (Р<0,02) выше аналогичного показателя ВУ особей, что свидетельствовало о сохранявшихся после гипоксической перфузии контрактурах.
Гипоксические и реоксигенационные повреждения кардиомиоцитов сердец НУ крыс, перенесших ЧМТ, сопровождались бульшими нарушениями функций митохондрий, о чем свидетельствовало превосходящее на 52,1% (Р<0,001) выделение миокардом в коронарный проток молочной кислоты и на 20,9% (Р<0,01) большее потребление глюкозы на единицу выполняемой работы. Более значительные нарушения энергообеспечения сократительной функции у НУ животных сочетались с выраженными изменениями барьерной функции, а возможно, и структурной целостности сарколеммы. Косвенным проявлением последнего являлась на 28,8% (Р<0,01) бульшая потеря кардиомиоцитами сердец НУ особей АсАТ по сравнению с группой ВУ животных.
Согласно данным В.Е. Романовой и соавт. [7], в митохондриях интактных НУ и ВУ к гипоксии крыс исходно одинаковая эффективность окислительного фосфорилирования достигается за счет большей скорости фосфорилирующего дыхания и большей напряженности энергообразующих процессов у НУ. Указанные особенности энергетического обмена НУ особей свидетельствуют об исходно меньшей экономичности у них окислительного фосфорилирования. Вероятно, поэтому тяжелая ЧМТ, характеризующаяся в остром периоде явлениями гиперметаболизма, энгогенной интоксикацией, гипоксией и окислительным стрессом, вызывала именно у НУ животных наиболее значительные
нарушения метаболизма и сократительной функции сердец. Последнее относилось как к силовым, так и к скоростным показателям сократимости.
Таким образом, на модели изолированного сердца по Е.Т. Fallen et al. показано, что сократительная функция сердец ВУ и НУ к гипоксии животных, перенесших тяжелую ЧМТ, характеризовалась существенными отличиями уже в 1-й ч после травмы. Различия выявлялись на этапе стабилизации работы изолированных сердец и увеличивались при проведении гипоксической пробы и последующей реоксигенации. Булыиая депрессия сократимости сердец НУ крыс в условиях дефицита кислорода и глюкозы сочеталась с более выраженными признаками повреждения мембран кардиомиоцитов и митохондриальной дисфункции. Полученные данные свидетельствуют о снижении функциональных резервов сердец НУ к гипоксии животных вследствие меньшей эффективности работы их энергетического аппарата [6] и значимости гипоксических повреждений сердца после ЧМТ.
Библиографический список
1. Амчеславский В.Г, Интенсивная терапия вторичных повреждений головного мозга в остром периоде черепно-мозговой травмы: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук/В.Г. Амчеславский - М„ 2002. - 57 с.
2. Березовский В.А. Гипоксия /В.А. Березовский. - Киев; Наук, думка, 1978. - 250 с.
3. Капелько В.И. Эволюция концепций и метаболическая основа ишемической дисфункции миокарда /В.И. Капелько // Кардиология. - 2005. - № 9. - С 55-61.
4. Кармен Н.Б. К механизму нейропротекторного действия клонидина /Н.Б. Кармен //Анест. и реаниматол. - 2005. -№ 3. - С. 53-57.
5. Литвицкий П.Ф. Патогенные и адаптивные изменения в сердце при его регионарной ишемии и последующем возобновлении коронарного кровотока /П.Ф. Литвицкий //Патол. физиология и эксперим, терапия. - 2002.-№ 2. — С. 2-12.
6. Лукьянова Л.Д. Функционально-метаболические особенности животных с различной индивидуальной резистен-
тностью к гипоксии /Л.Д. Лукьянова. Под ред. Л.Д. Лукьяновой, И.Б. Ушакова //Проблемы гипоксии: молекулярные, физиологические и медицинские аспекты - М.; Воронеж: Истоки, 2004. - С. 156-169.
7. Романова В.Е. Особенности окислительного фосфори-лирования в митохондриях мозга крыс с различной чувствительностью к кислородной недостаточности / В.Е. Романова, Г.Н, Чернобаева, Л.Д.Лукьянова// Бюл. эксперим, биологии и медицины. - 1991, - Т. 112, №7. - С. 49-51.
8. Соколова Т.Ф. Иммунореактивность организма при тяжелой черепно-мозговой травме: Автореф. дис.... канд. мед. наук/Т.Ф. Соколова. - Омск, 1986. - 21 с.
9. С.В. Нейрореаниматология в начале нового тысячелетия/ С.В. Царенко // Российский медицинский журнал. — 2005. -№5, - С. 3-8.
10. Chesnut R.M. Secondary brain insults after head injury: clinical perspectives/R.M. Chesnut // New Horizons. — 1995. -Vol.3. - P. 366-375.
11. Fallen E.T. Apparatus for study of ventricular function and metabolism in Ihe isolated rat/E.T. Fallen, W.G. Elliot, R. Gorlin// J. Appl. Physiol. - 1967. - Vol. 22, № 4. - P. B36-839.
12. Kaufman H.H. Medical complications of head injury/ H.H. Kaufman, G. Timberlake, J. Voelker et al. // Med. Clin. N. Am. - 1993. - Vol. 77, № 1. - P. 43-60.
13. Piek J. Extracranial complications of severe head injury/ J. Piek, R.M. Chesnut, L.F. Marshal etal.//J. Neurosurg. - 1992. -Vol. 77, №6. - P. 901-907.
14. Prough D. S. Perioperative management of head trauma/ S.D. Prough //Pap. 72"" Clin. And Sci, Congr. Int. Anesth. Res. Soc. -Orlando, Fla, March 7-11, 1998, Suppl. Rev. Course Lect. - P. 91-99.
РУСАКОВ Владимир Валентинович, кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры патофизиологии с курсом клинической патофизиологии.
Дата поступления статьи в редакцию: 30.03.06 г. © Русаков В.В.
Информация
Карьера на рынке медицинского оборудования: как начать?
Рынок мед. техники и изделий медицинского назначения становится все более привлекательным для специалистов с высшим медицинским образованием Врачи, не оставляя медицину, используя знания полученные в вузе и во врачебной практике, получают новую возможность самореализации и увеличения финансового благополучия.
По словам экспертов, рост рынка медицинского оборудования в России составил 15-16% за 2005 г., что во многом связано с увеличением государственного финансирования медицинских учреждений. Такие высокие темпы роста рынка создают дефицит персонала, и предоставляют хорошие карьерные возможности медикам.
«Требования к специалистам в Москве за последние пару лет несколько изменились» - говорит Людмила Цембер - консультант по подбору персонала на рынке медицинского оборудования кадровой компании Б1:атте. «Сегодня, для того, чтобы стать менеджером по продажам, уже не обязателен, как ранее, опыт продаж медицинской техники, и, зачастую, на эту вакансию принимаются люди, буквально вчера окончившие медицинский вуз. Но это не означает снижения требований. Интерес представляют более глубокое знание продукта, узкая специализация, приветствуется наличие диссертации по теме, связи и личные контакты с потенциальными клиентами и т. д.».
Путь менеджера по продажам обычно начинается с высшего медицинского учебного заведения. Как правило, кандидатами в продавцы становятся молодые врачи, не желающие покидать медицину, но не довольные существующим материальным вознаграждением и отсутствием перспектив карьерного роста. Неспециалистам в медицине нелегко бывает освоиться на этом рынке: необходимо знать не только сложное устройство продаваемой техники, но и анатомию и физиологию. «Все наши продакт специалисты в лабораторных отделах по образованию либо медики, либо биологи, либо биохимики. Важно, чтобы специалист досконально знал продукцию, по которой он будет консультировать заказчика. Только медицинское или биологическое образование позволяет четко понять и охватить всю специфику оборудования для того, чтобы оказывать клиенту грамотную и квалифицированную информационную поддержку.
