Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова

Власов А.П., Чибисов С.М., Тарасова Т.В., Начкина Э.И., Лещанкина Н.Ю., Кузнецова О.М., Авдейкина О.И.

При эндогенной интоксикации панкреатического генеза возникает острое повреждение легких, характеризующееся нарушением функционального статуса и метаболических процессов в легких вследствие активизации тканевой коагуляционно-литической системы и изменений липидного обмена. В работе установлены молекулярные механизмы действия совместного применения фраксипарина и ремаксола при эндотоксикозе в виде эффективного ограничения прогрессирования воспалительных явлений в легких, тесно сопряженного со способностью указанной схемы терапии корригировать нарушения липидного метаболизма и изменения в системе гемостаза тканевых структур легких.

Статья в формате PDF

305 KB

эндотоксикоз

панкреатит

гемостаз

липиды

антиоксиданты

антикоагулянты.

Введение

Одним из ведущих синдромов критических состояний, отягощающих показатели летальности, является эндогенная интоксикация, которая неизбежно развивается при различных заболеваниях, связанных с деструкцией тканей, нарушением обмена веществ, снижением функциональной активности систем естественной детоксикации, в том числе и при остром панкреатите. Важными звеньями патогенеза эндогенной интоксикации являются выраженные сдвиги в коагуляционно-литической системе плазмы крови и интенсификация основных мембранодестабилизирующих факторов, приводящая к модификациям липидного бислоя мембран клеточных структур различных тканей, что определяет нарушения их функций [6, 7].

Под действием токсинов происходит поражение всех органов организма, но одной из первых и в значительно большей степени повреждается легочная ткань с развитием синдрома острого повреждения легких [1, 2, 4, 5].

Поэтому патогенетическая терапия респираторного дистресс-синдрома должна основываться на восстановлении гомеостаза на клеточном и молекулярном уровне. Учитывая важную роль нарушений со стороны системы гемостаза и мембранодеструктивных процессов в патогенезе многих заболеваний [8], в том числе острого панкреатита, становится очевидной необходимость использования антикоагулянтов и антиоксидантов в качестве патогенетической терапии респираторного дистресс-синдрома. В связи с этим целью работы явилось исследование влияния сочетанного применения антиоксиданта ремаксола и антикоагулянта фраксипарина на некоторые функционально-метаболические и коагуляционно-литические показатели тканевых структур легких в условиях эндогенной интоксикации панкреатического генеза для установления их молекулярных механизмов действия.

Методика

В основу работы положены экспериментальные исследования на взрослых беспородных половозрелых собаках (n=30) обоего пола массой от 7,2 до 12,7 кг, разделенных на две группы. Первая группа (n=15) - контрольная: животным моделировали острый отечный панкреатит по способу В.М. Буянова с соавт. (1989). Собакам под тиопентал-натриевым наркозом (0,04 г/кг массы) выполняли срединную лапаротомию, пунктировали желчный пузырь, забирали желчь с последующим лигированием места пункции. Затем желчь вводили в паренхиму вертикальной части поджелудочной железы по 0,6 мл в 5 точек. В контрольные сроки (1-е, 3-ьи, 5-е сутки) животным осуществляли забор крови и бронхоальвеолярного смыва, биопсию ткани легких. В динамике заболевания исследовали функционально-метаболические параметры легких, определяли состав мембранных липидов, содержание маркеров эндотоксикоза, параметры коагуляционно-литической системы плазмы крови и тканевых структур легких. В послеоперационном периоде животным проводили инфузионную терапию(внутривенные введения 5%-ного раствора глюкозы и 0,89%-ного раствора хлорида натрия из расчета 50 мл/кг массы животного). Вторая группа (n=15) - опытная: при указанной модели исследовали эффекты ремаксола (10 мл/кг) в комбинации с фраксипарином (47,5 МЕ Xa-фактора/кг).

Проводили определение молекул средней массы спектрофотометрическим методом (Пикуза О.И., Шакирова Л.З., 1994), общей и эффективной концентрации альбумина с использованием набора реактивов «Зонд-Альбумин» флуоресцентным методом (Грызунов Ю.А., Добрецов Г.Е., 1994); функционально-композиционное состояние сурфактанта легких, анализируя поверхностную активность бронхоальвеолярного смыва (Березовский В.А. 1983); обмен жидкости в легких методом двойной регистрации кривой разведения термоиндикатора на отрезке правый желудочек - дуга аорты (Хорохордин Н.Е. и соавт.,1994); кислотно-основное состояние и газовый состав крови при помощи микроанализаторов ОР-215 «Radelkis» и «Medica Easy BloodGas» by Medica Corporation, Bedford, USA. Липидный состав определяли хроматографическим методом (тонкослойная хроматография на силикагелевых пластинах) с последующим молекулярным анализом на денситометре Model GS-670 (BIO-RAD, США) с соответствующим программным обеспечением (Phosphor Analyst/PS Sowtware); коагуляционно-литическое состояние системы гемостаза, в том числе в тканевых структурах легких, биохимическими методами, позволяющими оценить как общую коагуляционную способность крови, так и отдельные звенья свертывающей системы крови. При оценке состояния коагуляционно-литического состояния тканевых структур легких в реагирующую смесь добавляли тканевый экстракт легочной ткани (Скипетров В.П., Николенко К.К., 1970). Чтобы достаточно полно судить о влиянии экстракта, в реагирующую смесь соответствующего показателя добавляли равную экстракту дозу физиологического раствора.

Полученные цифровые данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента, корреляционная зависимость оценивалась по критерию r.

Результаты исследования

Исследования показали, что при моделировании острого панкреатита проявления заболевания возникали уже на следующие сутки и продолжали прогрессировать к третьим суткам. Нами выявлено существенное повышение в плазме крови гидрофильных и гидрофобных токсических продуктов. Так, эффективная концентрация альбумина уменьшалась на 34,1 - 56,7 % (p<0,05), общая концентрация альбумина - на 16,7-25,1 % (p<0,05), резерв связывающей способности альбумина (РСА) - на 14,7-42,7 % (p<0,05). На этом фоне возрастал индекс токсичности плазмы, который был увеличен в 1,6-3,9 раза. Содержание молекул средней массы (λ=254 нм и 280 нм) в плазме крови было повышено на 45,9-121,9 % (p<0,05).

Известно, что при эндотоксикозе панкреатического генеза существенно изменяются кислотно-основное равновесие и газовый состав крови [3]. В процессе эксперимента отмечено, что пик данных нарушений был сопряжен с максимальной выраженностью эндотоксикоза и воспалительных явлений в поджелудочной железе и был зафиксирован на 3-ьи сутки эксперимента. Наблюдалось нарастание дефицита оснований, снижение суммы буферных оснований, показателей истинного и стандартного бикарбоната, водородного показателя.

На этапах динамического наблюдения возрастало парциальное давление углекислого газа и снижалось парциальное давление кислорода в артериальной и венозной крови с увеличением артериовенозной разницы. Таким образом, при эндотоксикозе панкреатического генеза вектор патологических изменений параметров гомеостаза указывает на развитие ацидоза смешанного генеза с метаболическим и дыхательным компо-нентами, что, безусловно, выступает как косвенный фактор подтверждения развития респираторного дистресс-синдрома при остром панкреатите (табл. 1).

Оценка функционально-композиционного состояния сурфактанта легких при эндотоксикозе показала существенные его патологические изменения. Так, поверхностная активность поверхностного слоя бронхоальвеолярного смыва (БАЛ) при отрыве пластины в статическом режиме при минимальном и максимальном сжатии (SПН_min и SПН_max) возрастала, превышая нормальные показатели на 13,5 и 11,1-19,9 % (р<0,05) соответственно. Поверхностная активность БАЛ при минимальном и максимальном сжатии при динамическом режиме исследования (ДПН_min и ДПН_max ) увеличивалась относительно исхода на 33,0-77,7 и 13,3-18,8 % (р<0,05) соответственно. Следует отметить, что достоверный рост исследуемых показателей является признаком снижения поверхностной активности бронхоальвеолярного смыва.

Было установлено, что при эндотоксикозе отмечается существенное нарушение транскапиллярного обмена жидкости в легких в виде увеличения объема внесосудистой жидкости преимущественно за счет повышения его интерстициального компонента.

В тканевых структурах легких выявлены значительные модификации липидного состава в виде увеличения содержания эфиров холестерола (ЭХ), свободных жирных кислот (СЖК), лизоформ фосфолипидов (ЛФЛ), фосфатидилинозита (ФИ), фосфатидилэтаноламина (ФЭА) и снижения уровней суммарных фосфолипидов (СФЛ), моноацилглицеролов (МАГ), диацилглицеролов (ДАГ), фосфатидилхолина (ФХ). Максимальной выраженности изменения большинства исследуемых показателей регистрировались на 3-ьи сутки развития заболевания (табл. 2-3).

Выявлены изменения в гемостазиограмме, свидетельствующие о развитии гиперкоагулемии и угнетении фибринолиза (табл. 4), причем в тканевых структурах легких отклонения показателей коагуляционно-литической системы были более выраженными.

Нами установлена сильная разнонаправленная корреляционная зависимость состояния липидного обмена в клетках легких от состояния системы гемостаза (r=0,63-0,87).

Таким образом, при эндотоксикозе панкреатического генеза отмечается формирование острого повреждения легких, одним из важнейших патогенетических механизмов которого является нарушение липидного метаболизма, тесно сопряженное с расстройствами системы гемостаза. Данный факт определяет значимость своевременной векторной патогенетической терапии, направленной на коррекцию указанных расстройств.

В серии опытов с использованием комбинации ремаксола и фраксипарина установлено, что снижение уровня эндогенной интоксикации по сравнению с контролем наблюдалось уже с первых суток терапии, но более значимо проявлялось к третьим суткам лечения в виде повышения уровня ОКА, ЭКА, РСА и снижения индекса токсичности плазмы, а также среднемолекулярных пептидов.

Выявлено, что в опытной группе дефицит оснований был ниже контрольных данных на 21,9 - 38,2 % (р<0,05).Относительно контроля повышалась сумма буферных оснований, показатели истинного и стандартного бикарбоната. При использовании комбинированной терапии достаточно быстро стабилизировался газовый состав крови. На этапах динамического наблюдения парциальное давление углекислого газа было ниже контрольных данных на 14,2 - 18,5 % (р<0,05); парциальное давление кислорода в артериальной и венозной крови повышалось на 20,3 - 21,6 и 14,7 - 23,3 % (р<0,05) соответственно (табл. 1).   

Таблица 1

Показатели газового состава плазмы крови при эндотоксикозе на фоне комбинированной терапии ремаксолом и фраксипарином, (M±m)

Примечание: I - контрольная группа; II - опытная группа. * - достоверность отличия по отношению к исходу p<0,05, жирный шрифт - достоверность отличия по отношению к контролю p<0,05

Анализ функционально-композицион-ного состояния сурфактанта легких показал значительные положительные сдвиги, свидетельствующие о нормализации функционирования клеток альвеол и о снижении деструкции антиателектатического фактора. Так, SПН_min и SПН_max снижались относительно контрольных показателей на 11,1 - 14,1 и 9,6 - 14,8 % (р<0,05) с первых суток лечения. ДПН_min и ДПН_max уменьшались на 21,5 - 34,1 и 12,1 - 14,0 % (р<0,05) соответственно. Следует отметить, что достоверное снижение исследуемых показателей является признаком увеличения поверхностной активности бронхоальвеолярного смыва.

При применении комбинированной терапии отмечалось выраженное улучшение транскапиллярного обмена жидкости в легких в виде снижения объема внесосудистой жидкости. При этом большинство показателей приближалось к исходным значениям к 3-5 суткам лечения, а фармакологический эффект лечебных агентов начинал проявляться с первых суток терапии.

Введение ремаксола и фраксипарина способствовало нормализации липидного спектра в тканевых структурах легких: отмечалось достоверное снижение уровня СЖК, ЭХС, ЛФЛ, ФЭА и ФИ на фоне повышении удельного содержания СФЛ, ДАГ, МАГ, СФМ и ФХ (табл. 2-3).

Таблица 2

Состав липидов (% от общего содержания липидов) в тканях легких при эндотоксикозе на фоне комбинированной терапии ремаксолом и фраксипарином, (M±m)

Примечание: I  -  контрольная группа; II - опытная группа. *  - достоверность отличия по отношению к исходу при p<0,05, жирный шрифт - достоверность отличия по отношению к контролю (p<0,05)

Таблица 3

Состав фосфолипидов (% от общего содержания липидов)
 в тканях легких при эндотоксикозе на фоне комбинированной
терапии ремаксолом и фраксипарином, (M±m)

Примечание: I - контрольная группа; II - опытная группа. * - достоверность отличия по отношению к исходу при p<0,05, жирный шрифт - достоверность отличия по отношению к контролю (p<0,05).

На фоне введения ремаксола и фраксипарина прослеживалась выраженная положительная динамика показателей гемостазиограммы, при этом основная часть показателей не отклонялась от нормы на всех этапах лечения. Относительно контроля выявлено увеличение времени свертываемости крови на
26,6-54,8 % (p<0,05), времени рекальцификации плазмы - на 26,3-126,8 % (p<0,05), протромбинового времени - на 27,5-79,2 % (p<0,05), тромбинового времени - на 27,2-80,7 % (p<0,05), спонтанного фибринолиза - на 40,7-93,3 % (p<0,05), повышение уровня антитромбина III - на 26,6-82,2 % (p<0,05). При этом регистрировалось снижение эуглобулинового фибринолиза на 21,7-35,9 % (p<0,05) и уровня ПДФ на 34,4-51,3 % (p<0,05) (табл. 4).

Таблица 4

Влияние комбинированной терапии ремаксолом и фраксипарином на систему гемостаза
в плазме крови при остром панкреатите (M±m)

Примечание: I - контрольная, II - опытная группа; * - достоверность изменений по отношению к норме при p<0,05; жирный шрифт - достоверность изменений между контрольной и опытной группой

Под влиянием тканевых факторов легких относительно контроля повышалось время рекальцификации, каолиновое время, протромбиновое время, тромбиновое время. Регистрировалось повышение эуглобулинового фибринолиза на 28,6-44,6 % (p<0,05). На показатели коагуляционно-литической системы плазмы крови комбинация препаратов начинала оказывать нормализующее действие с первых суток терапии.

Таким образом, включение комбинации фраксипарина и ремаксола в традиционную терапию острого панкреатита способствовало эффективному ограничению выраженности респираторного дистресс-синдрома, что проявилось улучшением функционально-метаболического состояния легочной ткани. Основную роль в реализации положительного эффекта на функцию легких играет выраженное мембранопротекторное, липидрегулирующее действие ремаксола и коррекция фраксипарином нарушений в коагуляционно-литической системе плазмы крови и ткани легких.

Обсуждение

Исследования показали, что при эндотоксикозе происходит острое повреждение легких, проявляющееся нарушением процессов оксигенации крови и выведения CО₂, изменением кислотно-основного состояния крови. Особая уязвимость легких объясняется тем, что данный орган является биологическим фильтром для всей крови, оттекающей от органов и тканей большого круга кровообращения, в том числе и поджелудочной железы, которые под действием повреждающих факторов инициируют выброс в кровоток биологически активных веществ, продуктов извращенного метаболизма, обломков клеточных структур и т.д.

Расстройства функционального статуса легких были тесно сопряжены с нарушением обменных процессов в органе. Так, на фоне эндотоксикоза отмечалось существенное изменение транскапиллярного жидкостного обмена с увеличением внесосудистой жидкости в легких с преобладанием интерстициального ее компонента. Логично предположить, что интерстициальный отек закономерно ухудшает процесс газообмена с внешней средой, что отчасти определяет нарушение газового состава крови. Увеличение интерстициального объема жидкости усугубляет нарушение метаболизма клеток, составляющих аэрогематический барьер, в том числе и альвеолоцитов второго типа, что способствует формированию условий, нарушающих биосинтез сурфактанта, а также способствует проникновению липолитических ферментов к антиателектатическому фактору. Данный факт подтверждается нарушением функционально-композиционного состояния сурфактанта, что может приводить к снижению дыхательной поверхности легких и при дальнейшем прогрессировании - к развитию респираторного дистресс-синдрома.

Развитие респираторного дистресс-синдрома при остром панкреатите сопряжено с нарушением метаболических процессов в легочной ткани вследствие активизации тканевой коагуляционно-литической системы (активизация процесса свертывания крови, угнетение фибринолитической активности), нарушения липидного обмена (изменение уровня основных мембранообразующих липидов клеточных структур). При выбранной модели панкреатита пик отклонений функционально-биохимических показателей легких возникает через трое суток.

Комбинированное применение ремак-сола и фраксипарина при остром панкреатите способствует эффективному воздействию на основные молекулярные механизмы исследованной патологии, что обусловливает наиболее быструю коррекцию респираторного дистресс-синдрома. Указанная комбинация ограничивает прогрессирование воспалительных явлений в легких, обусловливает восстановление функциональной их активности, что сопряжено с ее способностью быстро корригировать липидные дестабилизации и изменения в системе гемостаза тканевых структур органа.

Выводы

1. Развитие острого повреждения легких при эндотоксикозе панкреатического генеза сопряжено с изменением метаболических процессов в легочной ткани вследствие активизации тканевой коагуляционно-литической системы и нарушения липидного обмена (изменение уровня основных мембранообразующих липидов клеточных структур).

2. Молекулярными механизмами действия комбинированной антиоксидантной и антикоагулянтной терапии при эндотоксикозе являются коррекция нарушений липидного метаболизма и изменений в системе гемостаза тканевых структур легких, что лежит в основе предупреждения прогрессирования воспалительных явлений.

Список литературы.

1. Власов А.П. Липидмодифицирующий компонент в патогенетической терапии // А.П. Власов, В.Г. Крылов, Т.В. Тарасова и др. - М.: Наука, 2008. - 374 с.
2. Грицан А.И. Диагностика и интенсивная терапия острого респираторного дистресс-синдрома у взрослых и детей / А.И. Грицан, А.П. Колесниченко. - Красноярск, 2002. - 202 с.
3. Зильбер А.П. Этюды критической медицины. Респираторная медицина. - Петрозаводск: Изд-во ПГУ, 1996. - Т. 2. - 487 с.
4. Кассиль В.Л. Острый респираторный дистресс-синдром в свете современных представлений (часть 1) / В.Л. Кассиль, Е.С. Золотокрылина // Вестн. интенсивн. терапии. - 2000. - № 4. - С. 3-11.
5. Киров М.Ю. Мониторинг внесосудистой воды легких у больных с тяжелым сепсисом / М.Ю. Киров, В.В. Кузьков, Л.Я. Бьертнес и др. // Анестезиология и реаниматология. - 2003. - № 4. - С. 41-45.
6. Юдакова О.В. Интенсивность перекисного окисления липидов и антиоксидантная активность, уровень молекул средней массы как показатели эндогенной интоксикации при распространенном перитоните / О.В. Юдакова, Е.В. Григорьев // Клиническая лабораторная диагностика. - 2004. - № 10. - С. 20-22.
7. Bulger E.M. Lipid mediators in the pathophysiology of critical illness/ E.M. Bulger, R.V. Maier // Crit. Care Med. - 2000. - Apr. - Vol. 28 (4 Suppl). - № 27-36.
8. Partrick D.A. Secretory phospholipase A2 activity correlates with postinjury multiple organ failure / D.A. Partrick, E.E. Moore, C. C. Silliman [et. al.] // Crit. Care Med. - 2001. - Vol. 29(5). - P. 989-993.

Библиографическая ссылка