Патогенетические факторы развития сердечно-сосудистой недостаточности при панкреонекрозе

Актуальность исследования.

Острый панкреатит как самостоятельное заболевание известен с 1889 года, когда R. Fitz впервые опубликовал данные о случае правильного его прижизненного распознавания [107]. В настоящее время по частоте встречаемости он прочно занимает третье место среди острой хирургической патологии органов брюшной полости [19, 74, 171], а в структуре смертности острый панкреатит в той же группе заболеваний прочно занимает первое место [52]. В Санкт-Петербурге с 1994 года острый панкреатит даже вышел на второе место, потеснив острый холецистит [110, 165].

Среди острых заболеваний органов брюшной полости деструктивная форма острого панкреатита занимает особое положение по своей природе и тяжести страдания [69]. За последние годы заболеваемость панкреонекрозом резко возросла [152]. Это обусловлено, с одной стороны, особенностями режима питания, возрастающим злоупотреблением алкоголя и его суррогатов, распространенностью желчно-каменной болезни и, как следствие, увеличением абсолютного количества больных, а с другой стороны, улучшением клинико-лабораторной и инструментальной диагностики заболевания [75, 106]. Среди всех больных острым панкреатитом больные с панкреонекрозом составляют в среднем 15−25% [69, 107]. Летальность же при панкреонекрозе как в отечественных, так и в зарубежных клиниках не снижается ниже 22% [52], достигая 60−80% [1, 33, 69, 107, 162]. Панкреатогенная токсинемия, имеющая место в первые сутки от начала заболевания, обусловливает острую недостаточность кровообращения с формированием синдрома низкого сердечного выброса. Выход в кровь панкреатогенных ишемических токсинов (фактор депрессии миокарда, протеазы и т. д.) усугубляет снижение сердечного выброса даже при нормализации объема циркулирующей крови и кислородной емкости крови на этапе выздоровления больного [189]. Нарушение коагуляции, сгущение крови и повышение ее вязкости на фоне панкреонекроза обусловливает резкое нарушение коронарной перфузии, что в совокупности с коронарокардиосклерозом приводит к инфаркту миокарда [106]. Кроме того, развитие гиперкоагуляции и тромбофилии при панкреонекрозе может приводить к тромбоэмболии легочной артерии [107]. Достаточно частым осложнением панкреонекроза является перикардит и томпанада сердца. В позднем периоде с присоединением инфекции в очагах некроза поджелудочной железы и гиперпродукции провоспалительных цитокинов и токсинов бактериальной природы развивается системная воспалительная реакция, трансформирующаяся в инфекционно-токсический шок [134], что еще в большей степени нарушает системную и регионарную гемодинамику и микроциркуляцию и как следствие приводит к формированию синдрома, полиорганной недостаточности [62].

Цель работы.

Выявить ведущие патогенетические факторы развития сердечнососудистой недостаточности при панкреонекрозе и уменьшить их повреждающее действие с помощью препаратов направленного действия.

Задачи исследования:

1. Разработать способ моделирования панкреонекроза в эксперименте, максимально приближенный к клинической картине панкреонекроза.

2. В условиях целостного организма выявить ведущие патогенетические факторы гемодинамических нарушений при экспериментальном панкреонекрозе, используя реамберин и дефероксамин.

3. На препарате изолированного изоволюмически сокращающегося сердца изучить ведущие патогенетические факторы кардиодепрессии при панкреонекрозе.

4. Выявить зависимость между тяжестью панкреонекроза, состоянием процессов свободнорадикального окисления, тяжестью эндотоксемии и функционированием сердечно-сосудистой системы.

Научная новизна.

1. Впервые разработан способ моделирования панкреонекроза (патент РФ № 2 290 702) в эксперименте у мелких лабораторных животных (крыс). Модель позволяет имитировать рефлюкс желчи в протоковую систему, а затем и в ткань поджелудочной железы при условии гипертензии в желчных протоках.

2. Выявлены и экспериментально обоснована на уровне целостного организма зависимость изменений параметров свободнорадикального окисления, фагоцитоза и эндотоксикоза от фазы течения острого деструктивного панкреатита.

3. Профилактическое использование дефероксамина позволило оценить патогенетическую значимость ионов Ре~т в интенсификации процессов свободнорадикального окисления, развитии эндотоксикоза и кардиодепрессии при экспериментальном панкреонекрозе и показать антиоксидантный и дезинтоксикационный эффекты данного препарата.

4. Установлено, что ведущим механизмом развития диастолической дисфункции изолированного изоволюмически сокращающегося сердца при панкреонекрозе является интенсификация процессов свободнорадикального окисления, а снижение силовых и скоростных показателей сердечной деятельности происходит вследствие гипоксии и последующей реперфузии.

Теоретическая и практическая значимость.

Результаты исследований, полученные на целостном организме и изолированном изоволюмически сокращающемся сердце, углубляют представление о патогенетической роли активации процессов свободнорадикального окисления, фагоцитоза и эндогенной интоксикации в развитии гемодинамических нарушений и кардиодепрессии при панкреонекрозе. Это может служить теоретическим базисом для разработки новых патогенетически направленных препаратов и схем лечения больных с острым панкреатитом и панкреонекрозом.

Сведения о динамическом изменении маркеров свободнорадикального окисления, фагоцитар"ной активности лейкоцитов и эндотоксикоза, взаимном влиянии процессов липопероксидации и синдрома эндогенной интоксикации могут позволить с большей достоверностью оценивать эффективность лечебных мероприятий и прогнозировать течение острого панкреатита в клинике.

Экспериментально обоснована и клинически апробирована эффективность использования дефероксамина и реамберина для ограничения интенсивности процессов свободнорадикального окисления, гипоксии и реоксигенации с целью профилактики развития функционально-метаболических нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы приостром деструктивном панкреатите.

Положения, выносимые на защиту:

1.

Введение

аутожелчи в поджелудочную железу в сочетании с перевязкой желчного протока непосредственно у места впадения его в двенадцатиперстную кишку позволяет моделировать панкреонекроз, который по этиологии и патогенезу наиболее приближен к клинической картине данной патологии.

2. Ведущими патогенетическими факторами панкреонекроза в порядке уменьшения значимости являются: интенсификация процессов свободнорадикального окисления, дефицит антиоксидантной системы, гипоксия с последующей реперфузией и эндотоксикоз, динамика изменений которых имеет строго определенную последовательность.

3. Панкреонекроз сопровождается кардидепрессией, а ведущим патогенетическим фактором формирования функционально-метаболических нарушений сердечно-сосудистой системы является окислительный стресс, который приводит к эндотоксикозу и гипоксии, вызывая, тем самым, деструкцию мембран кардиомиоцитов, нарушение биоэнергетики сердца и ослабление механизмов, ответственных за трансмембранный перенос ионов Са2+.

4. Профилактическое использование реамберина и дефероксамина в значительной степени нивелирует ведущие патогенетические факторы развития панкре’онекроза и его сердечно-сосудистых осложнений. Антиоксидантный и дезинтоксикационный эффекты препаратов реализуются за счет выключения ионов Ре2+ из цепи свободнорадикальных процессов, снижения резорбционного и реперфузионного механизмов эндогенной интоксикации, нормализации энергетического обмена.

Апробация работы.

Результаты исследования доложены и обсуждены на VI научно-практической конференции «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2004), научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2005), научно-практической конференции, посвященной 15-летию Городской клинической больницы скорой медицинской помощи № 1 «Клинические и фундаментальные аспекты критических состояний» (Омск, 2005), 1П международной конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения В.И. Вернадского» (Москва, 2005), международном молодежном медицинском Конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2005), I Международной Пироговской научной конференции (Москва 2006), научно-практической конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ (из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы,.

ВЫВОДЫ.

1.

Введение

аутожелчи в поджелудочную железу белых беспородных крыс из расчета 0,15−0,25 мл/кг с перевязкой общего желчного протока на 1224 ч непосредственно перед местом впадения его в двенадцатиперстную кишку позволяет моделировать панкреонекроз с характерными клинико-биохимическими и морфологическими проявлениями.

2. Ведущими патогенетическими факторами гемо динамических нарушений при экспериментальном панкреонекрозе являются интенсификация процессов свободнорадикального окисления, гипоксия с последующей реперфузией и эндотоксикоз, что подтверждается экспериментами, в которых использовалось профилактическое введение дефероксамина и реамберина, позволивших уменьшить негативное панкреатогенное воздействие на сердечно-сосудистую систему.

3. Повреждения сердца, обусловленные воздействием панкреатических патогенных факторов проявляются снижением систолического и развиваемого давлений, увеличением диастолического давления, снижением скорости сокращения и расслабления, деструкцией мембран кардиомиоцитов, что сопровождается повышенным выходом кардиоспецифических ферментов в кровь и перфузат, возросшей чувствительностью миокарда к экзогенному кальцию, гипоксии и реоксигенации.

4. При экспериментальном панкреонекрозе отмечается сильная прямая корреляция (0,76<г<1,0- р<0,05) между активацией процессов свободнорадикального окисления, эндотоксикозом и развитием кардиодепрессии. Ограничение процессов свободнорадикального окисления и эндотоксикоза с помощью дефероксамина позволяет в большей степени уменьшать негативное панкреатогенное воздействие на сердечно-сосудистую систему, чем при использовании реамберина, что свидетельствует о важной патогенетической роли ионов в развитии окислительного стресса, синдрома эндогенной интоксикации и кардиодепрессии при панкреонекрозе.

Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Актуальность проблемы острого деструктивного панкреатита обусловлена несколькими причинами:

1. Заметным увеличением количества больных с панкреонекрозом с тенденцией роста заболеваемости [7, 69, 167];

2. Трудностью диагностики, обусловленной полиморфизмом клинической картины с отсутствием патогномоничных признаков перехода острого панкреатита в его деструктивную форму, что объясняет большое количество диагностических ошибок, составляющих от 6 до 26%. [129, 172];

3. Возможностями выбора оптимального способа лечения больных с острым панкреатитом, профилактики его перехода в панкреонекроз и инфицирования очагов некроза. Современные методы как консервативной терапии, так и хирургического вмешательства не обладают всеми возможностями благоприятного воздействия на патологический процесс в поджелудочной железе и не устраняют вызвавшие его причины [7, 71, 173];

4. Неудовлетворительными результатами лечения и высокой летальностью, в том числе и послеоперационной [33, 41, 69, 107,127].

В общепринятом объяснении сущности панкреатита до настоящего времени не учитываются многочисленные морфологические и функциональные изменения в других, отдаленных от поджелудочной железы анатомических структурах [81]. В то же время частота внеорганных осложнений при остром панкреатите достигает 60,8−96,5% [11, 45, 80].

Множество факторов (гиперферментемия, ВНСММ, интенсификация процессов свободнорадикального окисления, фактор депрессии миокарда, гиперкоагуляция, гиперкатехоламинемия, синдром реперфузии-реоксигенации и др.) при панкреонекрозе в значительной степени нарушают системную и регионарную гемодинамику. Однако роль каждого из них в формировании сердечно-сосудистых осложнений при панкреонекрозе остается дискутабельным вопросом. Недостаточно изучены и механизмы влияния этих факторов на сердечную мышцу при панкреонекрозе.

Противоречивость результатов экспериментальных исследований связана, с одной стороны, с наличием разных моделей панкреонекроза, большинство из которых не воспроизводит ведущие механизмы повреждения поджелудочной железы, с другой стороны, с отсутствием методических разработок, позволяющих с большой долей вероятности моделировать панкреонекроз необходимой площади и тяжести.

В связи с актуальностью вышеизложенного в наших исследованиях предпринята попытка изучения природы и степени выраженности эндотоксемии, интенсификации процессов свободнорадикального окисления и фагоцитарной активности лейкоцитов при панкреонекрозе, оценки вклада отдельных составляющих в общую картину панкреонекроза, а также в повреждение миокарда при данной патологии.

Для решения данных задач нами была разработана экспериментальная модель панкреонекроза (патент РФ № 2 290 702). Изучены изменения функций сердечно-сосудистой системы при панкреонекрозе в условиях целостного организма и на изолированном изоволюмически сокращающемся сердце по Е.Т. Fallen et al.

Проведенные исследования показали, что воспроизведение панкреонекроза предложенным нами способом позволяет моделировать повреждение поджелудочной железы в объеме субтотального и тотального панкреонекроза. При этом механизм развития панкреонекроза был максимально приближен к клинической картине данной патологии.

Панкреонекроз способствовал развитию значительной гиперферментемии и выраженной интоксикации. Эндотоксикация развивалась, в основном, благодаря увеличению содержания ВНСММ и, в особенности, катаболического пула. Рост катаболического спектра ВНСММ в плазме был значительно выше, чем аналогичный показатель, но на эритроцитах и составлял 112% против 78%. Данный факт указывает на значительное повреждение клеточных мембран при панкреонекрозе как самих эритроцитов, так и организма в целом [87].

Рост параметров интоксикации был более выражен у животных с предварительной иммуносупрессией. Следовательно, в развитии эндотоксемии при панкреонекрозе, после предшествующей ферментной интоксикации, ведущую роль играет поступление микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности в кровои лимфоток [81]. Таким образом, наличие предшествующей иммуносупрессии, характерной для лиц, страдающих алкоголизмом, хроническими заболеваниями, может усугублять эндогенную интоксикацию при панкреонекрозе.

В то же время фатальное течение острого панкреатита определяется не значительным уровнем интоксикации, а чрезмерной лейкоцитарной стимуляцией [32]. Некоторые авторы делают предположение, что панкреатит протекал бы легче, если бы в процесс не «вмешивались» нейтрофилы [31]. Исследуя уровень активности лейкоцитов, свободнорадикальное окисление и показатели эндотоксемии в динамике, мы обнаружили следующие закономерности.

Умеренное поступление токсинов бактериального и тканевого происхождения стимулирует активность, лейкоцитов, что, в известной степени, направлено на ограничение очага воспаления и элиминацию поврежденных клеток и патогенных агентов. Вместе с тем, длительное и массивное поступление токсинов в кровь способствует чрезмерной фагоцитарной активности лейкоцитов. В группе П1 люминолзависимая хемшпоминесценция возрастала в 1,2 раза по отношению к контролю. Начинается неконтролируемая генерация активированных форм кислорода, которые способны повреждать клеточные структуры [174, 187]. Развивается окислительный стресс.

И.Н. Пасечником отмечено, что при деструктивном панкреатите увеличение активности антиоксидантной системы в условиях окислительного стресса невозможно. Частично это объясняется невосполненостью белковых потерь, снижением синтетической функции печени, угнетением гемопоэза и укорочением жизни основных поставщиков ферментов антиоксидантной системы — эритроцитов [112].

Возрастает при этом и активность прооксидантов, которые на фоне сниженной мощности антиоксидантной системы способствуют вторичному повреждению тканей и выходу токсинов в кровь. ВНСММ в запредельных концентрациях оказывают угнетающее воздействие на фагоциты, что способствует развитию вторичного панкреатогенного иммунодефицита [53, 114]. В результате несостоятельности фагоцитарного, клеточного и гуморального звеньев иммунитета нарушается противоинфекционная защита и начинается массивная аутоагрессия против собственных клеток и тканей [54]. Развивается вторая стадия острого деструктивного панкреатита, которая характеризуется инфекционно-токсическими осложнениями и полиорганной недостаточностью [62].

Таким образом, полученные данные о динамическом изменении интенсивности процессов свободнорадикального окисления, токсинообразования и фагоцитоза объясняют встречающиеся в литературе противоречивые данные о проявлении панкреатогенного иммунодефицита [66]. В частности, описывается как снижение, так и чрезмерная активность нейтрофилов [141, 145].

Диагностический алгоритм при остром панкреатите складывается из необходимости своевременного установления не только диагноза заболевания, но и факта инфицированности зон некроза [12]. В наших исследованиях было показано, что, используя показатели выраженности эндогенной интоксикации (содержание ВНСММ и олигопептидов), интенсивности свободнорадикального окисления и активности фагоцитов, можно прогнозировать динамику развития острого панкреатита. Регистрируя увеличение содержания олигопептидов, ВНСММ и их катаболического пула, а также резкую смену высоких показателей интенсивности процессов свободнорадикального окисления и фагоцитарной активности на значительно меньшие значения, молено с большой долей вероятности предполагать переход острого панкреатита в панкреонекроз и локального воспаления — в системный воспалительный ответ с дальнейшей трансформацией его в инфекционно-токсический шок.

Возможно, в прогностическом и терапевтическом аспектах, имеет значение выделение фазы заболевания между стерильным и нестерильным панкреонекрозом, когда транслокация микроорганизмов не происходит далее, чем за барьеры регионарных лимфатических узлов и печени, а клиника интоксикации обусловлена панкреатогенной гиперферментемией и накоплением липополисахарида, непосредственное же действие микробов на поджелудочную железу и весь организм еще отсутствует. Определение такой стадии является достаточно перспективным, т. к. в этот момент антибиотикотерапия не будет иметь эффективного действия, а соответствующий алгоритм интенсивной терапии и своевременное оперативное пособие при отсутствии контаминации поможет предотвратить массивное поступление бактерий из кишечника и развитие инфекционных осложнений.

Активация процессов свободнорадикального окисления, в том числе и перекисного окисления липидов и белков, которые являются главной составляющей клеточных мембран, приводит к увеличению проницаемости мембран клеток [174, 203]. Действие активных форм кислорода^ а также панкреатических ферментов и токсинов проводит к нарушению целостности мембран многих клеток, в том числе и кардиомиоцитов. Об этом свидетельствует увеличение активности АсАТ в крови крыс с панкреонекрозом в 1,7 раза по отношению к контролю.

Однако панкреонекроз сопровождается повреждением многих органов [126], что может также способствовать повышению активности АсАТ в крови. Выдвинутое предположение о ведущей роли повреждения сердца подтверждается увеличением активности АсАт в коронарном протоке в 1,9 раза. Об этом свидетельствует и повышение активности КФК-МВ в крови при панкреонекрозе в 3,5 раза.

У животных с панкреонекрозом отмечалась выраженная гиперфункция сердечно-сосудистой системы: ударный и сердечный индексы возрастали в 1,7 и в 1,9 раза соответственно. Развитие гипердинамии и усиление сократительной функции сердца при панкреонекрозе, по-видимому, связано с резкой активацией симпато-адреналовой системы, вследствие значительной болевой импульсации [ 106].

В то же время при панкреонекрозе происходило снижение ОПСС. У животных групп II и Ш оно снижалось в 1,7 и в 2,7 раза по отношению к контрольным значениям. Этот факт, скорее всего, связан с тем, что в сосудах при панкреонекрозе преобладает тенденция к их дилатации, повышается проницаемость стенки, замедляется кровоток, отмечается выход жидкой части крови и форменных элементов из просвета сосудов в окружающие ткани [81]. Такие изменения в микроциркуляторном русле могут быть опосредованы повреждающим действием активных форм кислорода на белковые и липидные составляющие мембран эндотелиоцитов [112]. Не последнюю роль в падении сосудистого давления играет и липополисахарид, одним из эффектов которого является блокада а-адренорецепторов [142]. Помимо того, взаимодействуя с рецепторами кардиомиоцитов, он может вызывать значительное повреждение и даже гибель последних. О кардиотропном воздействии токсинов при панкреонекрозе свидетельствует наличие во всех экспериментальных группах сильной корреляционной связи между активностью кардиоспецифических ферментов в плазме и уровнем содержания токсинов (особенно их катаболического пула).

Увеличенная под влиянием катехоламинов потребность сердца в кислороде далеко непропорциональна степени возросшего коронарного кровотока и величине работы сердца. Это предрасполагает к развитию гипоксии и ишемии миокарда. Одновременно катехоламины через активацию процессов свободнорадикального окисления способствуют повреждению мембран кардномиоцитов. В тоже время, вероятность избыточной активации процессов перекисного окисления липидов и снижения уровня антиоксидантов возрастает параллельно углублению эндогенной интоксикации [41]. Интенсификация липопероксидации при любом патологическом процессе вызывает повреждение мембран и нарушение функционирования клеток [132].

В экспериментах, проведенных на изолированных сердцах крыс с панкреонекрозом, было выявлено угнетение сократимости миокарда, что проявлялось в снижении систолического и развиваемого давления на 33% и 30% соответственно, а также нарастании диастолического давления, свидетельствуя о развитии контрактур. Более тяжелое течение панкреонекроза в группе Ш сопровождалось большей выраженностью данных изменений. Этот факт свидетельствует о значимости вклада токсинов микробного происхождения в развитие кардиодепрессии при панкреонекрозё.

Значительное уменьшение систолического давления на фоне увеличения диастолического в группах II и Ш связано с действием нескольких факторов, имеющих место при панкреонекрозе. Во-первых, липополисахарид, блокируя адренорецепторы, не позволяет тем самым оказывать им свой положительный инотропный эффект. Во-вторых, липополисахарид уменьшает сократимость кардномиоцитов, нарушая синтез сократительных белков последних [142]. В-третьих, снижение силовых показателей вызывает фактор депрессии миокарда [62].

При воспроизведении гипоксии-реперфузии уровень кардиодепрессии значительно возрастал. При этом значительно увеличивалась «утечка» ферментов из кардномиоцитов. Активность АсАТ в коронарном протоке увеличивалась по отношению к контролю в 2,6 раза после гипоксической пробы и в 2,1 раза после реоксигенации. Следовательно, проницаемость клеточных мембран кардномиоцитов под влиянием гипоксии и реоксигенации увеличивалась. Данный факт свидетельствует о повышенной.

I ¦¦ ¦ ' чувствительности сердец крыс с панкреонекрозом к гипоксии и свободным радикалам, что, скорее всего, связано с уменьшением антиоксидантных резервов при панкреонекрозе.

Выявленные нарушения сопровождались увеличением потребления миокардом глюкозы на единицу развиваемого давления, что указывает на повреждение митохондрий и разобщение окисления с фосфорилированием. При этом вследствие активации перекисного окисления белков [112] и липидов повреждаются мембраны не только митохондрий, но и всех компарментов клетки.

Нарушение структурной целостности клеточной мембраны.

Л | обусловливает выравнивание концентрации внутриклеточного Са с высоким внеклеточным его содержанием [32]. Аномально высокая концентрация Са, благодаря сокращению микрофиламентов, ведет к слиянию клеточных мембран с лизосомами, а также к активации Са2±завасимых гидролаз [8, 21]. Это еще в большей степени способствует активации процессов свободнорадикального окисления и повреждению мембран кардиомиоцитов.

Проведенная нами гиперкальциевая проба показала ведущую роль.

Л I нарушения функционирования Сазависимой АТФ-азы кардиомиоцитов в развитии кардиодепрессии при панкреонекрозе. Перфузия сердец раствором с повышенной концентрацией Са2+ вызывала более чем двукратное снижение развиваемого давления по отношению к контролю и трехкратное увеличение диастолического давления по отношению к исходным значениям. При этом гиперкальциевая проба способствовала снижению силовых показателей сократимости и увеличению диастолического давления в большей степени, чем гипоксическая проба.

Необходимо отметить, что при проведении нагрузочных проб гипоксии-реоксигенации и, особенно гиперкальциевой, значительнее изменялись скоростные показатели, а из них — максимальная скорость снижения давления в левом желудочке. Скорость расслабления при гипоксической пробе уменьшалась в 1,5 раза по отношению к контролю, а при гиперкальциевой — в 2,7 раза. Это не противоречит данным литературы о большей диагностической ценности диастолической дисфункции, по отношению к систолическим показателям, в плане диагностики функционального состояния миокарда и его резервов [204].

Таким образом, в повреждении сердца и развитии депрессии сократительной функции миокарда при панкреонекрозе ключевое значение принадлежит таким факторам как чрезмерная активация процессов свободнорадикального окисления, эндогенная токсемия, вторичная гипоксия и нарушение биоэнергетики.

Несмотря на многолетнюю практику использования антиферментных препаратов при лечении больных острым панкреатитом, эффект их оценивается неоднозначно [12]. В тоже время в литературе появляются данные о ведущей роли активации перекисного окисления липидов [117] в процессах аутопереваривания поджелудочной железы и формировании полиорганной недостаточности [156]. Процессы гипероксидации неразрывно связаны с участием ионизированного железа в синтезе наиболее токсичных по отношению к большинству клеток и тканей радикалов кислорода [22]. Более того, ионы Бе2+ сами обладают высокой цитотоксической активностью, и, возможно, влияют как на тяжесть эндотоксикоза, так и на развитие синдрома полиорганной недостаточности при деструктивном панкреатите, в развитии которого участвуют гипоксия, ишемия, деструкция клеток (и клеточных компарментов) и реперфузия [122].

Нами впервые экспериментально была обоснована целесообразность использования дефероксамина при панкреонекрозе с целью подавления процессов свободнорадикального окисления (рис. 24). Также подробно изучено влияние антиоксиданта и антигипоксанта — реамберина. Использование данных препаратов, помимо оценки их эффективности, позволило исследовать роль нивелируемого ими звена патогенеза в развитии панкреонекроза и его осложнений. эритроцитов Гипоксия.

Рис. 24. Блок-схема влияния реамберина и дефероксамина на функционально-метаболические нарушения при панкреонекрозе.

Многие авторы утверждают, что реакции липопероксидации участвуют в формировании синдрома эндогенной интоксикации, являясь одними из пусковых при панкреонекрозе [70], а степень клинических проявлений эндотоксемического синдрома прямо коррелирует со степенью снижения антиоксидантной защиты и увеличением концентрации недоокисленных продуктов перекисного окисления липидов в крови больных [130, 155].

Введение

дефероксамина и реамберина позволяло уменьшить интенсивность процессов свободнорадикального окисления. У животных групп IV и V основные показатели интенсивности процессов липопероксидации были значительно ниже незащищенной группы. Не отмечалось и отрицательной динамики в развитии панкреонекроза: не развивалась чрезмерная активность фагоцитов, незначительно увеличивалась за счет выхода протеолитических ферментов поджелудочной железы мощность прооксидантной системы. При этом антиоксидантный эффект дефероксамин реализовывал за счет выведения ионов Fez+ из цепочки окислительных процессов, а реамберин — благодаря активации антиоксидантной системы: повышению содержания восстановленного глутатиона, увеличению активности каталазы и глутатионпероксидазы, восстановлению тиолдисульфидного статуса клетки [51, 67]. Об этом свидетельствует тот факт, что при использовании реамберина отмечалось выраженное снижение светосуммы, а при использовании дефероксамина уровень вспышки при железоиндуцированной хемилюминесценции был значительно меньше группы сравнения.

Уменьшение интенсивности процессов свободнорадикального окисления подобным образом сказывались и на процессах токсинообразования. Выраженное в меньшей степени вторичное повреждение активными радикалами тканей, а также не столь значительное повышение проницаемости мембран, в том числе и энтероцитов, препятствовало значительной прогрессии реабсорбционных и инфекционных механизмов эндотоксемии. Показатели интоксикации у животных группы V увеличивались в среднем на 20% по отношению к контролю, против 86% в группе II. В группе IV содержание токсинов в плазме также повышалось незначительно — на 52%. Однако для этой группы было характерно повышение содержания токсинов на эритроцитах. Данный факт имеет двоякое значение. С одной стороны, как и при использовании дефероксамина, он указывает на сохранную способность эритроцитов адсорбировать на своей поверхности токсины, что свидетельствует о незначительном повреждении как самих эритроцитов, так и клеточных мембран внутренних органов [118, 153]. С другой стороны, более значительное увеличение токсинов, скорее всего, связано с антигипоксическим эффектом реамберина, который, улучшая доставку кислорода к тканям, способствовал активному образованию и вымыванию из них ВНСММ в кровь [47]. у. h.

При исследовании концентрации олигопептидов в крови экспериментальных животных было выявлено, что профилактическое использование реамберина на 14% больше снижает содержание олигопептидов в плазме, чем использование дефероксамина.

Отсутствие выраженного синдрома эндогенной интоксикации при использовании реамберина и дефероксамина благоприятствовало нормальному функционированию лейкоцитов. В этих группах в динамике развития панкреонекроза не отмечалось значительной стимуляции фагоцитов, о чем свидетельствовало умеренное повышение показателей спонтанной и люминолзависимой хемилюминесценции цельной крови. Известно, что ключевая роль в развитии синдрома системного воспалительного ответа принадлежит лейкоцитам (нейтрофилам), мигрирующим в поврежденные ткани, где происходит «респираторный взрыв» с выбросом протеолитических ферментов, радикалов кислорода и провоспалительных цитокинов [141, 191]. Не развивалась и иммуносупрессия, характерная для групп с 24-часовым панкреонекрозом. Адекватная стимуляция лейкоцитов также препятствовала усугублению интоксикации при панкреонекрозе за счет снижения инфекционной составляющей эндотоксемии, что подтверждается относительным снижением катаболического пула.

В тоже время меньшая по сравнению с группой V активность лейкоцитов при использовании реамберина не столь значительно препятствовала системному действию микробов на организм, что также способствовало большему накоплению в крови как самих ВНСММ, так и увеличению катаболического пула. Увеличение активности лейкоцитов в группе IV происходило на 16% меньше, чем при использовании дефероксамина.

По-видимому, за счет меньшего накопления в крови животных группы V токсинов, которые оказывают, среди прочих, гипоксический и регуляторный эффекты, улучшались и обменные процессы, нормализовалась концентрация молочной кислоты.

Ранее нами было показано, что ведущую роль в повреждении сердечнососудистой системы при панкреонекрозе играет повышенное токсинообразование и активация процессов свободнорадикального окисления. Профилактическое использование реамберина и дефероксамина в наших экспериментах позволило снизить проявления данных механизмов, что благоприятно сказалось и на функционально-метаболическом состоянии сердечно-сосудистой системы.

Вводимые в организм препараты способствовали уменьшению повреждения кардиомиоцитов, что проявилось в меньшем выходе кардиоспецифических ферментов в кровь. Более выраженный эффект уменьшения кардиодеструкции был отмечен у дефероксамина. Скорее всего, этот факт связан как с уменьшением процессов липопероксидации в миокарде, так и со сниженным содержанием токсинов в крови у животных, защищенных данным препаратом. Это предположение подтверждается тем, что уменыиеие активности АсАТ и КФК-МВ в крови животных, которым вводился реамберин, носило только характер тенденций, что, скорее всего, обусловлено достаточно выраженным действием токсинов крови. Достоверные отличия по активности ферментов наблюдались при использовании дефероксамина, когда снижение АсАТ и КФК-МВ по отношению к группе сравнения составило соответственно 66% и 29%.

Об опосредованном кардиопротективном действии реамберина и дефероксамина свидетельствует нормализация сегмента БТ на электрокардиограммах животных и значительное снижение частоты развития предсердной мерцательной аритмии.

Благодаря протекгивному действию данных препаратов на периферии сосудистого русла в меньшей степени отмечалось снижение ОПСС. Это может быть обусловлено следующем. Во-первых, снижая интенсивность свободнорадикальных процессов, препараты препятствуют выраженной эктравазации крови при панкреонекрозе, которая при типичном течении развивается в силу мембранодеструкции эндотелиоцитов [106]. Во-вторых, как уже было показано, при использовании реамберина и дефероксамина меньше страдают мембраны форменных элементов крови, что препятствует развитию сладжирования и нарушению микроциркуляции.

При использовании дефероксамина не наблюдалось достоверного увеличения ударного и сердечного индексов по отношению к исходным величинам. При этом отмечалась только тенденция к снижению общего периферического сопротивления сосудов (р>0,05). Одновременно с этим данный показатель был достоверно выше аналогичного в группах II и IV. По-видимому, действие токсинов и ишемические повреждения в развитии кардиодепрессии при панкреонекрозе играют большую роль, чем активация процессов свободнорадикального окисления. Однако, последний фактор, наряду с гиперферментемией, играет ключевую роль в развитии сосудистой недостаточности и снижении общего периферического сопротивления сосудов [106].

Исследования, проведенные на изолированных изоволюмически сокращающихся сердцах, показали, что, благодаря уменьшению выраженности механизмов кардиодеструкции при панкреонекрозе, данные препараты препятствуют развитию выраженной кардиодепрессии при панкреонекрозе. Это доказывают следующие факты.

Анализ перфузата, прошедшего через коронарные сосуды изолированных сердец крыс, получавших реамберин и дефероксамин, выявил меньшую, по отношению к группе сравнения, потерю кардиомиоцитами ферментов (табл. 12). После стабилизации активность АсАТ в перфузате групп IV и V снизилась по отношению к незащищенной группе на 18% и 46% соответственно. Данный показатель при использовании дефероксамина не имел достоверных отличий от контроля, а его увеличение носило лишь характер тенденции. Проведение гипоксической пробы и реоксигенации также подтвердили большую устойчивость сердец животных групп IV и V к предъявляемым нагрузкам.

Профилактическое использование предложенных препаратов позволяло улучшить как скоростные, так и силовые показатели функционирования сердца при панкреонекрозе. При этом более полноценная диастола после стабилизации и при проведении нагрузочных проб при использовании дефероксамина способствовала меньшему повреждению кардиомиоцитов и развитию больших систолического и развиваемого давлений.

Сердца крыс, защищенных реамберином, лучше переносили гипоксию и реоксигенацию, чем сердца животных с панкреонекрозом. После возобновления подачи кислорода уровень систолического и развиваемого давлений восстанавливался по отношению к исходному в данной группе на 92% и 63% соответственно, против 70% и 48% в группе V. Это объясняется тем фактом, что реамберин профилактировал значительную постгипоксическую генерацию активных форм кислорода, возникающую при реперфузии ишемизированных тканей [112].

Незначительные отличия между показателями групп IV и V свидетельствуют о вкладе в нарушение сократительной функции сердца при панкреонекрозе как ишемии, так и активации свободнорадикального окисления. В тоже время в формировании диастолической дисфункции при панкреонекрозе ключевую роль играет активация процессов свободнорадикального окисления. После стабилизации и при проведении гипоксической пробы диастолическое давление в левом желудочке при использовании дефероксамина было достоверно ниже, чем в группах IV и II, что свидетельствует о значительном снижении дефероксамином негативной составляющей синдрома реоксигенации. Такие результаты демонстрируют большую значимость активации процессов липопероксидации в развитии диастолической дисфункции сердца.

Профилактическое использование реамберина не давало столь значительного улучшения показателей сократительной активности сердца. Практически на всех этапах эксперимента данные показатели были хуже, чем в группе V. Отмечалось увеличение диастолического, уменьшение систолического и развиваемого давлений. Прирост диастолического давления по отношению к группе V достигал 36%, а максимальное снижение систолического и развиваемого достигало 39% и 82% соответственно. По некоторым показателям между группами II и IV не отмечалось достоверных различий. Такое соотношение параметров объясняется значительным накоплением ВНСММ в крови животных группы I V.

Сердца крыс, которым был введен реамберин, по скоростным показателям сокращения и расслабления левого желудочка сравнялись с показателями группы II к 10-й мин проведения гипоксической пробы. Использование же дефероксамина способствовало развитию в течение всей пробы лучших скоростных показателей по отношению к незащищенной группе. Это подтверждает выдвинутое предположение о значительной роли активации процессов свободнорадикального окисления в развитии диастолической дисфункции миокарда при панкреонекрозе.

Необходимо отметить, что использование дефероксамина способствует.

2+ нормализации функционирования Сазависимой АТФ-азы. В момент проведения гиперкальциевой пробы и по ее окончании диастолическое давление в группе V было достоверно ниже, чем в группе сравнения. Помимо того, к 15-й мин гиперкальциевой пробы систолическое давление при использовании дефероксамина было на 31% выше, чем в группе II и на 26% -чем в группе IV.

Совсем иное соотношение наблюдалось при исследовании скоростных показателей. Профилактическое введение реамберина способствовало достоверному увеличению скоростей расслабления и сокращения по отношению к аналогичным показателям сердец животных группы II. Так скорость увеличения давления в группе IV была в среднем в 2 раза больше, чем в труппе II, а скорость уменьшения давления — в 1,6 раза больше. Однако достоверно лучшие скоростные показатели были отмечены у животных группы V.

Таким образом, нами установлено, что дефероксамин в большей степени, чем реамберин профилактирует развитие дисфункции ионных насосов. По-видимому, это связано с менее выраженной мембранодеструкцией свободными радикалами вследствие выключения ионов Бе2* из цепочки реакций свободнорадикального окисления. Также полученные данные свидетельствуют о значительной роли активации процессов липопероксидации в развитии диастолической дисфункции при панкреонекрозе.

Использование дефероксамина, в отличие от реамберина, профилактировало развитие митохондриальной дисфункции. Это нашло отражение в тенденции в группе V к более экономному использованию глюкозы, что, по-видимому, связано с меньшей деструкцией мембран, в том числе и митохондриальных.

Таким образом, проведенные нами исследования свидетельствуют о формировании при панкреонекрозе функционально-метаболических нарушений сердечно-сосудистой системы, которые развиваются вследствие интенсификации процессов свободнорадикального окисления, чрезмерной активации лейкоцитов и присоединения эндогенной интоксикации. Использование препаратов, направленных на нейтрализацию отдельных звеньев патогенеза, может уменьшить нарушения сократительной функции и метаболизма сердца при панкреонекрозе.