Проблема сосудистых осложнений сахарного диабета (СД) остается актуальной, поскольку диабету свойственно генерализованное поражение всех звеньев системы кровообращения, проявляющееся патологией микро- и макроциркуляторного русла. По данным экспертов ВОЗ количество больных сахарным диабетом ежегодно увеличивается на 5-7%, а каждые 10-15 лет удваивается. Диабетические ангиопатии характеризуются полиорганными нарушениями, степень тяжести которых обусловлена выраженностью структурно-функциональных изменений сосудистого русла, вследствие ПОЛ.
Целью исследования было изучение характера изменений макро- и микрогемодинамики у крыс с ЭСД и возможную роль перекисного окисления липидов (ПОЛ) и изменений плазменного коагуляционного и тромбоцитарного гемостаза в развитии экспериментальных диабетических ангиопатий.
Для решения поставленной цели мы провели исследования на 125 крысах линии «Вистар» с моделью экспериментального сахарного диабета (ЭСД), вызванного парентеральным введением 5% водного раствора аллоксана в дозе 15 мг/100 г массы на фоне голодания. В хронической стадии аллоксанового диабета изучали:
- Состояние кровотока в магистральных сосудах (брюшной аорте (БА), почечных артериях (ПА), нижней полой вене (НПВ)) и перфузию тканей.
- Коагуляционный и тромбоцитарный гемостаз.
- Интенсивность ПОЛ по концентрации малонового диальдегида (МДА) в эритроцитах и гомогенатах слоев почечной ткани.
- Активность ферментов антиокислительной защиты (АОЗ) - супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы.
При анализе перфузии тканей при ЭСД во всех точках локации выявлено снижение средней скорости кровотока (М) в среднем на 20%) преимущественно за счет снижения систолической скорости кровотока (D) на 10 %. Реографические показатели характеризуются повышением индекса Гослинга, отражающего повышение упругоэластических свойств (плотности) сосудистой стенки и снижением градиента давления в сосудах микроциркуляторного русла. Индекс Пурселло (реографический индекс) - Ri, который отражает регионарное периферическое сосудистое сопротивление, повышается.
Одновременно в магистральном артериальном сосуде (БА), в отличие от сосудов микроциркуляторного русла, наблюдается повышение средней (М), систолической (S) и диастолической (D) скоростей кровотока, что согласуется с теорией генерализованной гиперперфузии, рассматриваемой в качестве одного их основных механизмов патогенеза ангиопатий при сахарном
диабете.
Таким образом, в динамике развития сахарного диабета у экспериментальных животных развивались разнонаправленные сдвиги показателей перфузии и кровотока в магистральных сосудах.
Снижение средней и систолической скорости кровотока в сосудах микроциркуляторного русла отражает уменьшение скорости тканевого обмена (перфузии), что по данным многих авторов объясняется утолщением базальных мембран сосудов, пролиферацией и набуханием эндотелиальных клеток и развивается уже в первые месяцы течения СД. Более того, гипергликемия нарушает продукцию матрикса эндотелиальными клетками, что и ведет к утолщению основной мембраны. При СД повышается синтез в эндотелии коллагена IV типа и фибронектина, возможно, вследствие увеличения гликолизации белков и продуктов окисления.
Одновременно отмечается повышение плотности, т.е. упругоэластических свойств сосудистой стенки (Рi) и общего периферического сосудистого сопротивления (Ri), что и обуславливает уменьшение тканевого обмена, что отчасти может быть связано с ПОЛ и нарушением цикла синтеза оксида азота. Анализ результатов показал, что на фоне стойкой гипергликемии происходит увеличение концентрации МДА в эритроцитах у крыс с аллоксановым диабетом средней степени тяжести. Интенсификация ПОЛ при ЭСД обусловлена не только увеличением количества инициаторов ПОЛ, но и снижением активности ферментов АОЗ, которые разрушают или предупреждают образование активных форм кислорода. Наши данные выявили повышение активности каталазы в сыворотке крови во всех группах животных с ЭСД. Активность же СОД снижалась на фоне высокого уровня сахара крови. В условиях развивающегося оксидативного стресса при ЭСД активные радикалы кислорода взаимодействуют с NO и приводят к его инактивации. Согласно данным литературы, гипергликемия активирует в эндотелиальных клетках протеинкиназу С, что также может вызывать увеличение выработки сосудосуживающих простагландинов, эндотелина и ангиотензинпревращающего фермента, которые обладают непосредственным или опосредованным повреждающим действием на сосудодвигательную реактивность. Повышение диастолической скорости кровотока, полученное нами в эксперименте, характеризует увеличение венозного давления в сосудах микроциркуляторного русла и может быть основной причиной развития трофических расстройств.
Анализ агрегационной способности тромбоцитов крыс с ЭСД в 42% случаев показал спонтанную агрегацию (без внесения индуктора после включения магнитной мешалки), сравнительно со здоровыми животными, у которых спонтанная агрегация отсутствовала. Ускорено время начала первичной агрегации на введение АДФ (1 мкг/мл) и коллагена - фаза набухания (на 72,5%, 98,5% и 84% соответственно). Время максимума вторичной агрегации (после выброса БАВ тромбоцитами) при использовании АДФ в дозе 10 мкг/мл удлинено на 22,5% (р<0,01). Эти данные свидетельствуют о повышении чувствительности рецепторов кровяных пластинок к индукторам. Учитывая сроки аллоксанового диабета (2 недели), этот период, по нашим данным, характеризуется наибольшим приростом МДА в крови, который может влиять на мембрану тромбоцитов, определяя их нестабильность и опосредуется через увеличение образования простагландина Н2 и тромбоксана А2.
Анализ коагулограммы показывает повышение коагулирующих свойств системы гемостаза (СГ), что характеризуется ускорением времени начала, продолжительности и окончания свертывания (Т1, Т2, Т3). Несмотря на повышение свертывания, скорость свертывания повышается только в первую минуту, во 2-3 минуты при СД она снижается.
Снижение максимальной амплитуды (Аmax), отражающей гематокрит, свидетельствует о повышении вязкости крови за счет ухудшения ее реологических свойств. Именно развивающаяся гиперкоагуляция и повреждение системы фибринолиза в сочетании с гиперактивацией тромбоцитов является одним из факторов повреждения стенки сосудов при СД.
Корреляционный анализ показал, что при сахарном диабете выявляется достоверная корреляционная связь между продолжительностью времени свертывания (Т) и систолической скоростью кровотока (S) ( r= +0, 369, р>95), а также отрицательная корреляция между тонусом сосудов и степенью агрегации тромбоцитов (r=-0, 436, р>99).
Таким образом, можно полагать, что в хронической стадии ЭСД (14-15 дней) преимущественно отмечаются нарушения тканевого (жидкостного) обмена, сопровождающие микроангиопатии, с нарушением плазменных и клеточных звеньев системы гемостаза, тогда как изменения центральной гемодинамики носят еще компенсаторный характер, сопровождающийся гиперперфузией в этой стадии.