WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

СУКАЧ

Михаил Сергеевич

ПОВРЕЖДЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕЧЕНИ

ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПАНКРЕОНЕКРОЗЕ

14.03.03 – патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Омск 2011

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омская государствен­ная медицинская академия» Министерства здравоохранения и соци­ального развития Российской Федерации

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор

Долгих Владимир Терентьевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук

Будаев Алексей Владимирович (Кемеровская государственная медицинская академия)

доктор медицинских наук

Орлов Юрий Петрович (Омская государственная медицинская академия)

Ведущая организация: ГБОУ ВПО Сибирский государственный медицинский

университет (г. Томск)

Защита состоится 24 января 2012 года в __ часов на заседании диссер­тационного совета Д 208.065.04 при Государственном бюджетном образо­вательном учреждении высшего профессионального образования «Ом­ская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (644043, г. Омск, ул. Ленина, 12, тел. 8 (3812) 23-32-89).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государствен­ной медицинской академии.

Автореферат разослан «___» __________ 20 года

Ученый секретарь

диссертационного совета                                Е.А. Потрохова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность исследования. Одним из часто встречающихся хирургиче­ских заболеваний является острый панкреатит, составляющий в сред­нем от 3 до 10% случаев среди неотложных заболеваний органов брюшной полости (В.С. Савельев и соавт., 2008). Среди больных острым панкреатитом пациентов с панкреонекрозом – 15-25%. Летальность при панкреонек­розе как в России, так и за рубежом составляет 50-85% (С.Ф. Багненко и соавт., 2006; В.Г. Лысенко и соавт., 2007). Ведущим патогенети­ческим фактором летальности является полиорганная недостаточ­ность (C.W. Imrie, 2003), вызванная абдоминальным сепсисом (H.G. Beger et al., 2003; J.P. Derikx et al., 2007). Характерно, что в синдром полиорганной недоста­точности одинаково часто вовлекаются все системы органов (С.Б. Келейников и соавт., 2009). Особенно усугубляет тяжесть общего состояния больных острая печеночная недостаточность. В основе патогенеза поражения клеток печени лежит чрезмерная активация процессов липопероксидации, нарушение биоэнер­гетики и электролитного баланса гепатоцитов (Л.Л. Плоткин, 2007), что приводит к интоксикации, бактериемии, вторичному иммунодефициту (В.С. Савельев и соавт., 2008). Печень становится первым органом-мишенью, принимающим основной удар панкреатогенной токсинемии вследствие попадания в кровь воротной вены активированных пан­креатических и лизосомальных ферментов, продуктов распада ткани поджелудочной железы, компонентов калликреин-кининовой системы (S. Hofer et al., 2009).

Цель исследования. Выяснить механизмы формирования печеночной недостаточности при панкреонекрозе и патогенетически обосновать пути ее фармакокоррекции.

Задачи исследования.

  1. Изучить ведущие патогенетические факторы панкреатогенной печеноч­ной недостаточности.
  2. Оценить функционально-метаболические нарушения печени, возникаю­щие при экспериментальном панкреонекрозе.
  3. Изучить патогенетическую значимость гипоксии в формировании пан­креатогенной печеночной недостаточности, используя антигипоксант цитофлавин.
  4. Изучить механизмы гепатопротекторного действия гептрала при панкреонекрозе.

Научная новизна. В эксперименте на организменном уровне установ­лено, что основными патогенетическими факторами печеночной недостаточности при панкреонекрозе являются панкреатогенные нарушения гемодинамики и чрезмерная активация процессов свободно-радикального окис­ления.

Выявлено, что одним из факторов ухудшения кровоснабжения печени и поджелудочной железы является увеличение вязкости крови за счет повыше­ния агрегационных свойств эритроцитов.

Результаты работы позволяют утверждать, что угнетение функций пе­чени происходит в следующей последовательности: вначале антиоксидантная, синтетическая и конъюгационная, затем детоксикационная и, в последнюю очередь, обменная функция печени.

Профилактическое использование цитофлавина позволило оценить патоге­нетическую значимость ухудшения печеночного кровотока, активации процессов свободно-радикального окисления, эндотоксемии, угнетения синтеза глюкозы и белка; а применение гептрала – эндотоксемии, гиперферментемии, нарушения конъюгации билирубина.

Практическая значимость. Результаты исследований, полученные на це­лостном организме, углубляют представления о патогенетической роли процессов свободно-радикального окисления, изменений реологических свойств крови, нарушений сердечно-сосудистой системы и эндогенной интокси­кации в формировании печеночной недостаточности при панкреонекрозе. Это может служить теоретическим базисом для разработки новых, патогенетически направленных схем лечения больных с острым панкреа­титом и панкреонекрозом.

Сведения о динамическом изменении маркеров повреждения гепатоци­тов, активности факторов гемостаза, нарастании синдрома эндогенной интоксикации могут позволить с большей достоверностью оценивать эффектив­ность лечебных мероприятий и прогнозировать течение острого панкреатита в клинике.

Экспериментально обоснована эффективность использования цитофла­вина и гептрала для ограничения активации свободно-радикального окисления, гипоксии, нормализации сердечной деятельности, уменьшения эндотоксемии при остром панкреатите и панкреонекрозе.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования вне­дрены в учебном процессе на кафедре патофизиологии Омской государственной медицинской академии, кафедре патофизиологии с курсом клинической патофизиологии Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого и кафедре патофизиологии Кемеровской государственной медицинской академии.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и об­суждены на XIV конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2008), LXIX научно-практической конференции «Актуаль­ные вопросы экспериментальной и клинической медицины – 2008» (Санкт-Петербург, 2008), 77-й Итоговой научной студенческой конференции (Омск, 2008), 78-й Итоговой научной студенческой конференции (Омск, 2009), III Меж­дународном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения – 2009» (Санкт-Петербург, 2009), 13-й Всероссийской конферен­ции «Жизнеобеспечение при критических состояниях» (Москва, 2011), научно-практической конференции «Фундаментальные и клинические аспекты критических состояний» (Омск, 2011).

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

Положения, выносимые на защиту:

    1. Ведущими патогенетическими факторами панкреатогенной печеночной недостаточности являются расстройства гемодинамики, интенсификация процессов свободно-радикального окисления, эндотоксемия и активация протеолитических ферментов, которые приводят к нарушению основ­ных функций печени с сопутствующим цитолитическим синдромом.
    2. Профилактическое использование цитофлавина в значительной сте­пени ослабляет ведущие патогенетические факторы развития панкреонекроза и его печеночных осложнений. Цитофлавин улучшает детоксика­ционную, гемостатическую, депонирующую и конъюгирующую функции печени за счет антигипоксического и антиоксидантного действий.
    3. Гептрал уменьшает гепатотропное действие ведущих патогенетических факторов панкреонекроза, что проявляется восстановлением основных функций печени и сердечно-сосудистой системы, а также улучшением реологических свойств крови и уменьшением эндотоксемии.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 181 страни­це машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собст­венных исследований, обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 31 таблицей и 42 рисунками. Список литературы вклю­чает 254 источника, в том числе 159 отечественных и 95 зарубежных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены на кафедре патофизиологии и в Центральной научно-исследовательской лаборатории Омской государственной медицинской академии. В качестве лабораторных животных использовали 286 белых беспородных крыс-самцов массой 299±14 г. (М±). В качестве наркоза использовался диэтиловый эфир, сочетающий эффекты аналгезии и миорелаксации. Контрольную группу составили интактные животные, в опыт­ной группе моделировали панкреонекроз. Модель панкреонекроза разработана сотрудниками кафедры патофизиологии ОмГМА и защищена патентом (патент РФ № 2290702 «Способ моделирования панкреонекроза»). Доступ в брюшную полость осуществляли с помощью срединной лапаротомии. Панкреонекроз моделировали введением в поджелудочную железу аутожелчи в дозе 0,15 мл/кг массы животного. Для оценки тяжести повреждения печени были выбраны 3 исследовательские точки: 6 ч, 24 ч и 48 ч, с учетом которых животные опытной группы были разделены на подгруппы – II1, II2 и II3.

Рис. 1. Дизайн исследования.

На следующем этапе для уменьшения панкреатогенных повреждений пе­чени использовали антигипоксант цитофлавин и гепатопротектор гептрал. Препараты вводили раздельно внутрибрюшинно через 5 минут после моделиро­вания панкреонекроза: цитофлавин в дозе 0,21 мл/кг, гептрал – 11,4 мг/кг. В каждой группе животных введение препаратов осуществляли с учетом выбранных ранее исследовательских точек. Таким образом, было сформи­ровано 10 экспериментальных групп. Минимальный объем выборки для каждой из групп, обеспечивающий достоверность выводов, рассчитывали по формуле F. Lopez-Jimenez et al. (1998).

Для оценки системной гемодинамики использовали метод тетраполярной реографии Ш.И. Исмаилова и соавт. (1982) в модификации В.В. Карпицкого и соавт. (В.В. Карпицкий, 1986). Рассчитывали ударный объем сердца (УО), минут­ный объем кровообращения (МОК), ударный индекс (УИ), сердечный индекс (СИ), удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС) и час­тоту сердечных сокращений (ЧСС). Среднее артериальное давление (АД) измеряли прямым методом, катетеризируя левую общую сонную артерию.

Для выявления эндотоксемии и оценки детоксикационной функции печени кровь забирали из воротной и печеночной вен. Содержание ВНСММ опреде­ляли в плазме, на эритроцитах и в гомогенатах ткани поджелудочной железы и печени по методу, предложенному М.Я. Малаховой (1995). В сыворотке крови определяли активность аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), амилазы и -глутамилтрансферазы (ГГТ), содержание общего и прямого билирубина, глюкозы и мочевины на автоматическом биохимическом анализаторе «Konelab-20». Для оценки интенсивности процессов свободно-радикального окисления исследовали хеми­люминесценцию плазмы крови и гомогенатов печени и поджелудочной железы. Вязкость крови измеряли ротационным вискозиметром Brookfield LV-DV pro II с компьютерным обеспечением «WinGather V3.0». Отдельно исследо­вали показатели вязкости плазмы крови на скоростях сдвига 30 сек-1 и 60 сек-1 , а вязкости цельной крови – на 12 сек-1 и 30 сек-1.

Для оценки изменения плазменного звена гемостаза определяли содержа­ние растворимых фибрин-мономерных комплексов (РФМК), активность фактора VIII, нарушения в системе протеина С, резистентность фактора Vа к активированному протеину С, концентрацию фибриногена и антитромбина III, активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ), тромбиновое время (ТВ), протромбиновое время (ПВ).

Статистическую обработку результатов данных проводили на персональ­ном компьютере с помощью программ Microsoft Excel 2007 и Statistica 6.0 (В.М. Зайцев, 2003; А.А. Халафян, 2007). Поскольку распределение параметров изучаемых показателей в группах носило характер, отличный от нормального, было отдано предпочтение непараметрическим критериям сравнения данных. Для оценки различий между показателями сравниваемых групп и их значи­мости использовали критерии Манна-Уитни и Уилкоксона. Критический уровень значимости статистических гипотез (р) в данном исследовании принимали равным 0,05.





РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ полученных данных показал, что уровень среднего АД у крыс через 6 ч после моделирования панкреонекроза не отличался от контрольных значений, а через сутки наблюдалось максимальное повышение АД (на 27,4%). Через двое суток оно несколько снижалось, но по-прежнему превышало кон­троль на 15,4%.

Через 6 ч ЧСС увеличивалась на 10,5% по сравнению с контро­лем, что, вероятно, связано с болевой импульсацией и активацией симпатоадреналовой системы и гиперкатехоламинемией (В.С. Савельев, 2008). Такое включение срочных механизмов компенсации сердечного выброса позво­ляет поддерживать адекватное метаболическим потребностям кровоснабжение органов и тканей. Через одни-двое суток ЧСС не превышала контрольные значения. Вероятно, в процессе развития системного воспалительного ответа происходило истощение этого компенсаторного механизма вследствие сосудистого паралича и уменьшения объема циркулирующей крови (M. Pauliny, 2009).

Таблица 1

Изменение показателей системной гемодинамики у крыс

при панкреонекрозе, Р50 [Р25; Р75]

Примечание: * – значимость различий по отношению к контролю (р<0,05); ^ – значимость различий по отношению к 6 ч наблюдения (р<0,05)

Минутный объем кровообращения оказался повышенным на всех сроках на­блюдения в среднем в 2 раза. Аналогично изменялись УИ и СИ. Увеличению МОК способствовало возрастание УО в 1,7-1,8 раза на протяжении всего пе­риода наблюдения и умеренная тахикардия. Не исключено, что наблюдаемый гипердинамической синдром может быть следствием болевого синдрома и после­дующей чрезмерной активации симпатоадреналовой системы (А.В. Ершов, 2007; В.С. Савельев, 2008), положительного хроно- и инотропного влия­ния катехоламинов на сердце.

Гиповолемия и гемоконцентрация обусловили снижение УПСС на протяже­нии всего периода наблюдения. Максимальное его снижение через 6 ч (на 50,9%) существенно облегчало постнагрузку на левый желудочек сердца и обусловливало двукратное увеличение МОК. Через сутки оно уменьшилось на 21,1%, а через двое суток – на 40,2% по сравнению с контролем.

Таким образом, при моделировании панкреонекроза и анализе параметров системной гемодинамики в течение двух суток можно утверждать, что формиру­ется гипердинамический тип кровообращения. Появляющаяся порталь­ная гипертензия приводит к снижению эффективного объема плазмы с обра­зованием асцита и развитию гипонатриемии, гипокалиемии, гипокальциемии и гипомагниемии (С.В. Журавель, 2004), что также усугубляет функциональные нарушения сердца.

Изменение реологических свойств крови является важным фактором в патоге­незе критических состояний, в том числе и при панкреонекрозе (В.А. Неговский, 1977). Вязкость цельной крови оказалась повышенной на всех сроках наблюдения при обеих скоростях сдвига (через 6 ч – 18,8%, через 24 ч – на 66,7%, через 48 ч – на 23,3%), что свидетельствует о большем вкладе эритро­цитов, чем плазменных белков, в повышение вязкостных показателей крови в раннем периоде формирования патологического процесса. Вязкость плазмы значимо повышалась только по прошествии одних суток (на 37,4%). Это может косвенно свидетельствовать о накоплении в крови продуктов некротического распада клеток, токсических веществ инфекционной природы, протеолитиче­ских ферментов, компонентов комплемента и активации системы гемостаза (В.А. Шабанов, 1998).

Гемоконцентрация, вероятно, является следствием выхода жидкой части крови за пределы сосуда (из-за повышенной сосудистой проницаемости, приво­дящей к экссудации в брюшную полость и забрюшинную клетчатку) и снижения эластических свойств мембран эритроцитов (В.С. Савельев, 2008).

Панкреонекроз обусловливал следующие изменения плазменного звена сис­темы гемостаза. На всех сроках наблюдения возрастало содержание РФМК, которые рассматриваются в качестве маркера тромбинемии и внутрисосудистого свертывания крови: через 6 и 24 ч – в 1,5 раза, а через двое суток – в 3 раза.

Протромбиновое время достоверно увеличивалось по отношению к контроль­ному только после 6-24 ч наблюдения на 32,7%, а через двое суток оно возвращалось к исходным значениям. Это свидетельствует не только об активации внешнего пути образования протромбиназы и усилении свертывания крови, но и о дефиците протромбина, синтезируемого печенью. При панкреонек­розе статистически значимое снижение ТВ (на 9,4%) было только по прошествии двух суток эксперимента. Нормальное ТВ при удлинении ПВ мо­жет указывать на дефицит VII, X, V и II факторов свертывания крови (З.С. Баркаган, 2001). Некоторые авторы объясняют преобладание прокоагулянт­ной системы при панкреонекрозе высокой коагулянтной активностью моноцитов крови в очаге воспаления (Е.А. Цеймах и соавт., 2010).

Измерение АЧТВ выявило замедление коагуляции в первые 6-24 ч (на 9,4% и 10,1%, соответственно), во вторые сутки – ее нормализацию, что является признаком начинающейся гиперкоагуляции. Такая динамика в течение первых суток также свидетельствует о дефиците факторов II, V и X (З.С. Баркаган, 2001). При исследовании содержания фибриногена было выяв­лено его значимое снижение на всех исследуемых сроках: через 6 часов – на 34,1%, через 24 ч – на 67,6%, а через 48 ч – на 22,9%. С учетом увеличения количества РФМК это указывает на активацию внутрисосуди­стого свертывания крови. Таким образом, панкреонекроз сопровождается повышением коагуляционной активности крови за счет активации факторов свертывания (признаки стадии коагулопатии потребления ДВС-синдрома) и снижения их выработки в печени.

В ряде работ отмечено большое значение средних молекул в патогенезе эндо­генной интоксикации и заболеваний печени (Г.И. Назаренко, 2006). Мы оценивали качественный и количественный состав ВНСММ в плазме и на эрит­роцитах крови воротной и печеночной вен, а также в гомогенатах ткани печени и поджелудочной железы. У контрольных животных содержание ВНСММ в плазме печеночной вены было на 11% значимо ниже, чем в воротной, что свиде­тельствует о сохранности детоксикационной функции печени.

Через 6 ч после моделирования панкреонекроза в плазме воротной вены количество ВНСММ было максимальным (в 30,7 раза) в спектре 238-246 нм, куда входят вещества катаболического пула ВНСММ (М.Я Малахова, 1995). В спек­тре веществ катаболического пула ВНСММ плазмы печеночной вены различия с контролем были менее выражены, чем в плазме воротной вены (в 12,3 раза).

Через сутки в плазме обеих вен наблюдалось максимальное увеличение экс­тинкций по отношению к контрольным значениям на всем диапазоне длин волн. Вместе с тем, изменения количества ВНСММ на эритроцитах по отноше­нию к контролю были менее выраженными, чем в плазме исследуемой крови. Данный факт может свидетельствовать о перераспределении ВНСММ с поверх­ности эритроцитов в плазму. Через 48 ч в плазме воротной вены наблюдалось снижение ВНСММ по сравнению с суточным уровнем. Вместе с тем, именно в эти сроки наблюдения было выявлено увеличение данного показателя в плазме печеночной вены по сравнению с воротной на 7,9%, что подтверждает вклад метаболитов катаболических процессов печени в общую эндотоксемию.

Таким образом, панкреонекроз обусловливал повышение общего содержа­ния ВНСММ в плазме обеих вен на всех сроках исследования. Характерно, что в течение первых 6-24 ч эксперимента содержание ВНСММ в плазме воротной вены было выше, чем в печеночной, что свидетельствовало об относительной сохранности детоксикационной функции печени, чего не наблюдалось к его окончанию. Это может быть следствием не только сниженной детоксикацион­ной функции печени, но и выделения в сосудистое русло продуктов катаболизма, образующихся в поврежденных гепатоцитах.

Установлено, что уровень свободно-радикального окисления в тканях подже­лудочной железы, печени и плазме крови коррелирует с вероятностью неблагоприятного исхода при панкреонекрозе (Д.Б. Демин, 2003). Так, через 6 ч отмечалось увеличение светосуммы плазмы воротной вены в 2,1 раза, а вспышки – на 27% по сравнению с контрольными показате­лями. В крови печеночной вены наблюдались похожие, но менее значимые измене­ния, что может быть связано с включением адаптивных механизмов и сохранением преобладания антиоксидантной системы в печени. К концу пер­вых суток и до конца эксперимента показатель вспышки плазмы крови обеих вен снижался, а в плазме печеночной вены отмечалась тенденция к снижению светосуммы. Поскольку светосумма отражает способность липидов подвер­гаться окислению, то снижение этого показателя обусловлено либо уменьшением количества легкоокисляющихся липидов, либо появлением веществ, препятствующих ускорению окисления (Д.А. Еникеев и соавт., 2006).

Таблица 2

Изменение показателей хемилюминесценции сыворотки крови и гомогенатов органов

при панкреонекрозе, Р50 [Р25; Р75]

Примечание: * – значимость различий по отношению к контролю (р<0,05); ^ – значимость различий по отношению к 6 ч наблюдения (р<0,05)

При этом в ткани печени на протяжении всего исследования увеличивались все параметры хемилюминесценции, в гомогенатах поджелудочной железы повышалась светосумма. Такое несоответствие может быть вызвано декомпенсацией процессов свободно-радикального окисления в поджелудочной железе, в то время как в печени она развивается только к конечному сроку эксперимента и существенно усиливает первичное повреждение органа циркулирующими в кровотоке продуктами распада клеток поджелудочной железы (П.С. Филипенко и соавт., 2008). Таким образом, после моделирования панкреонекроза в течение двух суток нарушаются детоксикационная и антиоксидантная функции печени, формируется синдром эндогенной интоксикации, активируются процессы сво­бодно-радикального окисления, о чем свидетельствуют увеличение катаболического пула, общего содержания ВНСММ, показателей хемилюминесценции плазмы крови и гомогенатов органов.

Ферментемия, как известно, является интегративным показателем состояния систем организма, так как уровни биохимических показателей крови детермини­рованы метаболическими системами (И.М. Рослый и соавт., 2002). Для подтверждения обширности повреждения поджелудочной железы в ис­пользуемой модели мы исследовали активность -амилазы сыворотки крови (M. Pauliny et al., 2009). Через 6 ч после моделирования панкрео­некроза гиперферментемия, связанная с чрезмерной активацией -амилазы (в воротной вене – в 41,4 раза, а в печеночной – 37,8 раза относительно контроля) и массивным ее выходом в об­щий кровоток, указывала на панкреатогенную природу процесса. Затем активность фермента резко снижалась, что свидетельствовало о переходе острого массивного воспаления в деструктивное (Г.И. Назаренко, 2006).

Повышение активности АлАТ как маркера цитолиза в сыворотке крови обеих вен свидетельствовало не только о повреждении мембран клеток поджелу­дочной железы, но и о вовлечении в патологический процесс печеночной паренхимы и миокарда вследствие нарастающей эндотоксемии и гиперферментемии (В.М. Лифшиц, 2006). В то же время гиперферментемия может указывать на уменьшение их синтеза в гепатоцитах (Г.И. Назаренко, 2002).

Таблица 3

Изменение биохимических показателей сыворотки крови при панкреонекрозе, Р50 [Р25; Р75]

Примечание: * – значимость различий по отношению к контролю (р<0,05); ^ – значимость различий по отношению к 6 ч наблюдения (р<0,05)

При анализе изменений активности АсАТ нами не было выявлено закономер­ностей ни в одной из экспериментальных групп. Вероятно, это объясняется тем, что АсАТ – более чувствительный тест, а АлАТ является более специфичным для диагностики поражения печени (H. Zimmermann, 1998).

В течение первых 6 ч эксперимента было выявлено резкое увеличение ак­тивности ГГТ. Это связано с активацией мембранных механизмов транспорта аминокислот (А. Уайт, 1981), быстрым включением печени в патологический процесс и формирующейся ее недостаточности интоксикационной природы (А.Я. Цыганенко, 2002), что подтверждает и подъем активности АлАТ. Кроме того, увеличение активности этого фермента может быть связано с действием протеолитических ферментов и солей желчных кислот при внутрипеченочном холестазе (В.В. Бульон, 2003), что позволяет считать его маркером тяжести ин­токсикации при панкреонекрозе.

Уменьшение концентрации прямого билирубина при панкреонекрозе через 6 ч наблюдения могло быть следствием снижения активности глюкуронил­трансферазы (П.Ф. Литвицкий, 2003). Через сутки концентрация прямого билирубина в крови повышалась по сравнению с предыдущей исследователь­ской точкой, незначительно превышая значения в контрольной группе, что напоминало лабораторную картину второй стадии печеночно-клеточной недоста­точности. Установлено, что билирубин играет роль природного антиоксиданта, являясь акцептором активных форм кислорода и предотвращая гибель клеток (H. Gullu et al., 2005), поэтому его увеличение могло быть вызвано активацией процессов свободно-радикального окисления.

Для оценки функционирования орнитинового цикла исследо­вали уровень мочевины в воротной и печеночной венах. Через 6 ч после моделирования панкреонекроза содержание мочевины увеличивалось. Это могло быть реакцией организма на острое воспаление в поджелудочной железе с выраженным усилением катаболизма белков и обезвоживанием организма (Г.И. Назаренко и соавт., 2006). Через сутки-двое количество мочевины снижалось в обеих венах и значимо от контроля не отличалось, что, вероятно, свидетельствовало об уменьшении белковообменных процессов в печени (В.М. Лифшиц и соавт., 2006).

Повреждение печени обусловливало снижение интенсивности глюконеоге­неза, основанного на интенсивном использовании глюкогенных аминокислот, что вызывало гипопротеинемию (И.М. Рослый  и соавт., 2002). Повышение концентрации глюкозы к 48 ч эксперимента могло быть вызвано нарушением ее утилизации клетками организма из-за уменьшения синтеза инсулина поджелу­дочной железой (В.М. Лифшиц и соавт., 2006). Кроме этого, чрезмерная продукция активных форм кислорода могла привести к сопутствующему форми­рованию инсулинорезистентности (B.J. Goldstein et al., 2005).

Обобщая полученные данные, можно сделать заключение, что в течение двух суток после моделирования панкреонекроза появляются признаки печеноч­ной недостаточности, о чем свидетельствовало повышение активности АлАТ, изменение концентрации прямого билирубина и мочевины, а также, сниже­ние уровня глюкозы.

Для подтверждения выявленных патогенетических факторов формирования печеночной недостаточности при панкреонекрозе в следующих сериях опытов мы использовали препараты направленного действия: антигипоксант цитофла­вин и гепатопротектор гептрал. Цитофлавин значимо снижал уровень среднего АД только через 24 ч (на 21,8%), а ЧСС значимо не изменялась ни на одном сроке моделирования панкре­онекроза. Уменьшение МОК наблюдалось через 6 ч (на 43,5%) и 48 ч (на 27,3%) после применения цитофлавина по сравнению со значениями в опытных группах; УИ снижался на 46,0% и 39,2%, а СИ – на 43,2% и 31,1%, соответст­венно. После введения цитофлавина отмечалось увеличение УПСС через 6 ч и 48 ч наблюдения (на 91,8% и 53,3%, соответственно). При этом показатель практически не отличался от аналогичного у контрольных животных. Выявленный положительный эффект цитофлавина на системную гемодинамику может быть связан с антигипоксическим действием янтарной кислоты за счет увеличения потребления кислорода тканями и улучшения тканевого дыхания (усиление транспорта электронов в электронтранспортной цепи митохондрий), а также за счет снижения интенсивности процессов перекисного окисления липидов (Г.А. Ливанов, 2002).

На фоне цитофлавина отмечалось достоверное снижение вязкости цельной крови на всех сроках наблюдения по отношению к аналогичному показателю при панкреонекрозе, что, безусловно, является положительным эффектом ввиду возникшего кризиса микроциркуляции и гипоксии. Вязкость плазмы оставалась на том же уровне, что и при панкреонекрозе в течение всего периода наблюде­ния. Данный факт подтверждает результаты первого этапа исследования, где было установлено, что максимальный вклад в нарушение реологических свойств крови вносят эритроциты. Возможно, компоненты цитофлавина улуч­шают физико-химические свойства гликокаликса эрироцитов, а также уменьшают содержание ВНСММ на их мембране.

Снижение содержания РФМК на фоне цитофлавина отмечалось только че­рез сутки-двое: на 40,0% и 60,0%, соответственно, по отношению к нелеченым животным. ПВ и ТВ на всех сроках исследования оставалось досто­верно повышенным относительно контроля. Это могло явиться признаком улучшения белоксинтетической функции печени. Содержание антитромбина III на фоне действия цитофлавина на всех сроках снижалось не только по сравнению со значениями панкреонекроза (на 35,6%; 15,4%; 29,0%, соответственно), но и по отношению к контролю. Цитофлавин снижал АЧТВ при панкреонекрозе после первых су­ток моделирования на 12,3%, а через двое суток, наоборот, увеличение его на 13,8% по сравнению с опытной группой. При исследовании концентрации фиб­риногена, активности фактора VIII и фактора V к активированному протеину С значимых изменений после введения цитофлавина ни на одном сроке эксперимента выявлено не было. Таким образом, введение цитофлавина при панкреонекрозе незначительно улучшало некоторые параметры плазмен­ного звена системы гемостаза.

Эффективность детоксикационной терапии отражает содержание в крови ВНСММ (Г.И. Назаренко и соавт., 2006). Уровень ВНСММ как один из досто­верных показателей эндотоксикоза через 6 ч после введения цитофлавина снижался, особенно в плазме. Тенденция снижения содержания ВНСММ в обеих венах прослеживалась и на последующих сроках эксперимента. Изменя­лись не только количественные характеристики ВНСММ (общее их содержание), но и качественные – достоверные отличия на всех длинах волн, особенно на дли­нах волн 238-246 нм, на которых обычно исследуется катаболический пул ВНСММ. Только через двое суток на фоне введенного цитофла­вина было отмечено достоверное снижение количества ВНСММ в плазме воротной и печеночной вен одновременно, хотя уровень ВНСММ по-прежнему превышал контроль.

Таким образом, цитофлавин значительно снижал количество ВНСММ, в осо­бенности их катаболический пул, в крови воротной и печеночной вен во все сроки наблюдения. Наряду с уменьшением содержания ВНСММ в гомогена­тах печени, это может свидетельствовать о частичной нормализации обезвреживающей функции печени и уменьшении интоксикации организма.

Полученные нами результаты хемилюминесценции сыворотки крови и гомо­генатов органов после введения цитофлавина позволяют судить о некотором уменьшении интенсивности процессов свободно-радикального окис­ления в ранние сроки использования препарата. Статистически значимое снижение исследуемых параметров хемилюминесценции плазмы и гомогена­тов печени наблюдалось только через 6 ч после введения цитофлавина. В более поздние сроки подобных изменений не было, видимо, вследствие прекра­щения фармакологических эффектов компонентов препарата, связанных с усилением антиоксидантной защиты.

Цитофлавин, обладая мембранопротективным и антиоксидантным дейст­вием (Н.Н. Попова и соавт., 2010), уменьшал повреждение поджелудочной же­лезы и печени и в некоторой степени снижал потерю -амилазы панкреатоци­тами, что отражалось в выравнивании гиперферментемии в течение всех сроков исследования. На фоне цитофлавина через 6 ч после моделирования панкреонек­роза отмечалось снижение активности АлАТ в обеих венах, что свиде­тельствует об уменьшении выраженности цитолитического синдрома (Г.И. Назаренко и соавт., 2006). Однако через сутки данные показатели резко возрастали и стали превышать значения у животных при панкреонекрозе, что, очевидно, обусловлено активацией метаболических (анаболических) процессов в организме, в целом, и в печени на фоне цитофлавина, в частности (П.С. Марке­вич  и соавт., 2010). При определении активности -глутамилтрансферазы в сериях опытов с цитофлавином отмеча­лось более плавное нарастание активности этого фермента, чем без использова­ния препарата. Пик активности смещался к концу первых суток. Данный факт мог свидетельствовать не только о сохранении микросомальной системы пе­чени, но и об уменьшении поражения поджелудочной железы (А.Я. Цыганенко, 2002).

Цитофлавин частично нормализовывал содержание прямого билирубина в во­ротной вене по сравнению с показателем нелеченых животных. Видно, что профилактическое введение препарата хотя и сохраняло динамику изменений концентрации прямого билирубина, характерную для печеночно-клеточной недостаточности, но уменьшало его количество в кровотоке. Степень снижения билирубина служила маркером выведения токсинов (Е.Н. Денисова и соавт., 2009).

Концентрация мочевины на фоне цитофлавина значительно отличалась от значений панкреонекроза на сроке 24 ч: отмечался резкий подъем метаболита в 3,3 и 2,4 раза в воротной и печеночной венах, соответственно. Не исклю­чено, что течение восстановительного периода осложнялось повреждением почек (ретенционная гиперазотемия) (X.P. Zhang et al., 2008), что требует даль­нейших углубленных исследований, в том числе и мочевыделительной системы. Введение цитофлавина обусловливало более интенсивное снижение содержания глюкозы, чем при панкреонекрозе. При этом, возможно, уровень глюкозы через сутки в пече­ночной вене был значимо выше, чем при панкреонекрозе, за счет нормализации процессов глюконеогенеза. Такие изменения концентрации глюкозы на фоне цитофлавина после первых-вторых суток экспе­римента могли свидетельствовать об уменьшении повреждения поджелудочной железы и частичной сохранности ее эндокринной функции, а также способно­сти печени при этом синтезировать глюкозу из лактата и аминокислот для поддержания ее нормального уровня в сыворотке крови (П.Ф. Литвицкий, 2003). Кроме того, известно, что антиоксиданты активизируют синтез гликогена даже при отсутствии инсулина (J.L. Evans, 2005). Не исключено, что благоприят­ное влияние цитофлавина связано с интенсификацией депонирования глюкозы в виде гликогена.

Таблица 4

Изменение биохимических показателей сыворотки крови

при панкреонекрозе на фоне применения цитофлавина и гептрала, Р50 [Р25; Р75]

Примечание: * – достоверность различий по отношению к контролю (р<0,05); ^ – достоверность различий по отношению к показателю 6 ч этой же серии (р<0,05); + – достоверность различий по отношению к показателям аналогичного срока моделирования панкреонекроза без использования препарата (р<0,05).

Таким образом, профилактическое введение цитофлавина после моделирования панкреонекроза в значительной степени нивелирует повреждающее действие гепатотропных патогенных факторов при панкреонек­розе, улучшает обезвреживающую, гемостатическую, депонирующую и конъюгирующую функ­ции печени за счет его антигипоксического и антиоксидантного действий.

В другой серии опытов в восстановительном периоде после моделирования панкреонекроза крысам внутрибрюшинно вводили гепатопротектор гептрал. Уровень среднего АД на фоне гептрала значимо уменьшался только через 24 ч по сравнению с уровнем АД животных с панкреонекрозом на 15,4%. На фоне гептрала ЧСС значимо не изменялась ни на одном сроке наблюдения. При иссле­довании МОК, УИ, СИ на фоне применения гептрала было выявлено их снижение на 6 ч и 48 ч наблюдения по сравнению со значениями в опытных группах и увеличение УПСС.

Таким образом, введение гептрала после моделирования панкреонекроза спо­собствовало улучшению основных параметров системной гемодинамики по сравнению с таковыми без применения препарата: гипердинамия сердечно-сосу­дистой системы становилась менее выраженной, а наиболее существенные изменения наблюдались в первые 6 ч и по прошествии двух суток с мо­мента введения препарата. Выявленный положительный эффект гептрала на системную гемодинамику, вероятнее всего, связан с его защитой гепатоцитов от свободных радикалов, экзо- и эндогенных токсических веществ (М.М. Сачек и соавт., 2010), накапливающихся в большом количестве при панкреонекрозе и приводящих к кардиодепресии (А.В. Ершов, 2007).

Снижение вязкости цельной крови после введения гептрала было более выра­жено, чем снижение вязкости плазмы. Данный факт подтверждает то, что главную роль в ухудшении реологических свойств крови играет изменение эла­стичности эритроцитарной мембраны. Кроме того, содержание ВНСММ, также оказывающих негативное влияние на вязкость крови, снижается как на эритроци­тах, так и в плазме после прохождения крови через печень. При прогрессировании панкреонекроза эта разница сначала уменьшается, а затем и сама печень становится источникам эндогенной интоксикации за счет разруше­ния мембран гепатоцитов. Гептрал, стабилизируя их мембраны, улучшает реологические свойства крови не только за счет восстановления детоксикационных возможностей печени, но и за счет нормализации белоксинтетической (а значит гемостатической и антиоксидантной) функции органа.

Гептрал обусловливал уменьшение содержания РФМК и увеличение ТВ через 24-48 ч по отношению к группам крыс с панкреонекрозом. ПТИ незначительно снижался лишь к концу вторых суток эксперимента по сравнению с нелечеными животными, а ПВ значимо не изменялось. Содержание антитромбина III на фоне гептрала уменьшалось в течение первых 6-24 ч эксперимента. При исследо­вании концентрации фибриногена положительный эффект был отмечен только через 6 ч моделирования панкреонекроза (показатель повысился на 71,4% по сравнению с таковым у нелеченых животных), а через сутки-двое он снова стал ниже контроля. Значимых изменений АЧТВ, активности фактора VIII и фактора V к активированному протеину С ни на одном сроке моделирова­ния панкреонекроза у крыс выявлено не было. Возможно, что защита печени как основного органа-источника факторов системы свертывания лежит в основе частичной стабилизации плазменного звена гемостаза при пан­креонекрозе.

Через 6 ч после введения гептрала выявлялось достоверное снижение экс­тинкций катаболического пула ВНСММ плазмы обеих вен по отношению к панкреонекрозу, а на эритроцитах значимо уменьшалось их суммарное содержа­ние в воротной вене. После введения гептрала происходило снижение содержания ВНСММ в гомогенатах печени и поджелудочной железы. Через сутки у животных, получавших гептрал, в плазме воротной вены значения на всех длинах волн значимо снижались, чего не наблюдалось в печеночной вене. Суммарное содержание ВНСММ на эритроцитах обеих вен по прошествии суток достоверно не отличалось ни от контрольного показателя, ни от показателя при панкреонекрозе. Через двое суток наблюдения на фоне введения гептрала было отмечено достоверное снижение суммарного количества ВНСММ в плазме обеих вен по отношению к уровням панкреонекроза. Через сутки-двое после введения гептрала при исследовании гомогенатов печени и поджелудоч­ной железы выявлялось значимое снижение содержания ВНСММ в печени по сравнению с показателями панкреонекроза на 12,6% и 7,8%, соответственно. Таким образом, гептрал частично нормализовывал ВНСММ, в особенно­сти их катаболический пул, в крови воротной и печеночной вен в первые 6 ч и по прошествии 48 ч исследования. Наряду со снижением содержа­ния ВНСММ в гомогенатах печени, это может свидетельствовать о частичной нормализации ее обезвреживающей функции, снижении панкреа­тогенной токсемии и уменьшении интоксикации организма в целом.

Через 6 ч после применения гептрала отмечалось снижение всех показате­лей хемилюминесценции плазмы воротной вены. Кроме того, в ткани печени также достоверно уменьшались вспышка и спонтанная светимость. Че­рез сутки после применения препарата в плазме обеих вен и гомогенатах поджелудочной железы увеличивалась только вспышка. При исследовании плазмы крови через 48 ч наблюдения было выявлено значимое повышение всех параметров хемилюминесценции в печеночной вене по сравнению с опытной группой. Исследование гомогенатов органов выявило значимое увеличение светосуммы в поджелудочной железе.

Применение гептрала повышает активность антиоксидантной системы, отмечаемую по параметрам хемилюминесценции (в особенности в первые 6 ч применения препарата), что свидетельствует об уменьшении нарушений печеночных функций. Гепатопротекторный эффект гептрала, по-видимому, распространяется и на антиоксидантную способность гепатоцитов, восстанавливая ее.

Мембранопротективный эффект гептрала (М.М. Сачек и соавт., 2010) способ­ствовал значимому снижению активности -амилазы в сыворотке крови воротной вены через 6 ч наблюдения по сравнению с основной группой. Через сутки-двое этот показатель понизился по отношению к первой исследова­тельской точке. Кроме этого, гептрал снижал активность АлАТ в сыворотке крови после 6 ч, но значимое отличие от основной группы было лишь в печеночной вене – на 52,4%. Это объясняется повышением интенсивности реак­ций адеметионинзависимого трансметилирования, результатом которых является синтез фосфолипидов, образующих клеточную мембрану (R.K. Chawla et al., 1990), а также способностью гептрала как антиоксиданта уменьшать повреждение митохондрий (Э.П. Яковенко и соавт., 2002). Определе­ние активности ГГТ не выявило значимого улучшения показателя, хотя прослеживалась тенденция к его снижению.

Уменьшение активности в крови печеночных ферментов АлАТ и -глутамил­трансферазы можно расценивать как снижение интенсивности воспалительных и цитолитических процессов в печени. Гептрал статистически значимо повы­шал содержание прямого билирубина в воротной и печеночной венах по сравнению с опытной группой к конечному сроку исследования. Концентрация мочевины, наоборот, снижалась в первые 6 ч исследования, что указывает на восстановление анаболических процессов в печени. Концентрация глюкозы через сутки после введения животным гептрала уменьшалась по сравнению с кон­тролем, подобно ее изменению при панкреонекрозе. По истечении двух суток эксперимента содержание глюкозы в воротной вене снизилось еще больше, чем при панкреонекрозе и составило 55,4% от контрольного уровня. Относительное увеличение ее содержания в печеночной вене может свидетельствовать о частич­ном восстановлении синтетических процессов в гепатоцитах. Таким образом, профилактическое введение гептрала после моделирования панкреонек­роза улучшает детоксикационную, синтетическую и конъюгирующую функции печени за счет его гепатотропного действия.

Анализируя полученные в ходе экспериментов, выполненных на модели пан­креонекроза, результаты можно заключить, что при данном патологическом процессе формируется печеночная недостаточность, обусловленная функцио­нальными нарушениями сердечно-сосудистой системы, ухудшением реологических свойств крови, интенсификацией процессов свободно-радикаль­ного окисления и проявляющаяся цитолизом, нарушением системы плазменного звена гемостаза и развитием синдрома эндогенной интоксикации. Использование препаратов цитофлавин и гептрал, направленных на отдельные звенья патогенеза (гипоксия, свободно-радикальное окисление), может умень­шить повреждение печени при панкреонекрозе.

Суммируя данные литературы и результаты собственных исследований, мы составили блок-схему, которая отражает, каким образом повреждается печень при панкреонекрозе и как можно уменьшить эти повреждения, используя препараты направленного действия.

Рис. 2. Блок-схема патогенеза печеночной недостаточности при панкрео­некрозе по данным литературы (А.В. Ершов, 2007; С.В. Журавель, 2004; Г.И. Назаренко и соавт., 2006; Ю.П. Орлов и соавт., 2006; Д.А. Остапченко и соавт., 2007; В.С. Савельев и соавт., 2008; П.С. Филипенко и соавт., 2008; M. Pauliny et al., 2009) и результатам собственных исследований (выделено).

ВЫВОДЫ

  1. Ведущими патогенетическими факторами панкреатогенной печеночной недостаточности являются нарушения гемодинамики, обусловленные ухудше­нием реологических и гемостазиологических свойств крови, чрезмерная активация процессов свободно-радикального окисления и эндотоксемия.
  2. Функционально-метаболические нарушения печени при панкреонекрозе проявляются активацией с последующей декомпенсацией детоксикационной, синтетической и конъюгационной функций печени и гиперферментемией вследствие деструкции мембран гепатоцитов.
  3. Профилактическое использование цитофлавина в дозе 0,21 мл/кг массы тела в раннем периоде после моделирования панкреонекроза в значительной степени нивелирует повреждающее действие гепатотропных патогенных факто­ров при панкреонекрозе, улучшает детоксикационную, гемостатическую, депонирующую и конъюгирующую функции печени за счет его антигипоксиче­ского и антиоксидантного действий.
  4. Введение гептрала в дозе 11,4 мг/кг массы тела в раннем периоде после мо­делирования панкреонекроза уменьшает цитолитические процессы в печени, что выражается в уменьшении активности аланинаминотрансферазы, -глутамилтрансферазы сыворотки крови, снижении параметров хемилюминесценции в гомогенатах печени.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

      1. Сукач М.С. Изменение детоксикационной функции печени при панкреонек­розе / М.С. Сукач, А.В. Ершов // Матер. XIV межгородской конф. молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии». – СПб, 2008. – С. 39.
      2. Сукач М.С. Нарушение детоксикационной функции печени при эксперимен­тальном панкреонекрозе / М.С. Сукач, А.В. Ершов, В.Т. Долгих // Труды Международ. форума по проблемам науки, техники и образования – Москва, 2008. – С. 135-137.
      3. Патогенетически обоснованный способ моделирования панкреонекроза в эксперименте / А.В. Ершов, В.Т. Долгих, В.В. Шаповалова, М.С. Сукач // Профилактическая и клиническая медицина (Вестник СПбГМА им. И.И. Мечникова). 2009. № 2. С. 137-140.
      4. Сукач М.С. Гемостаз при экспериментальном панкреонекрозе / М.С. Су­кач, А.В. Ершов // Матер. III Международ. молодежного медицинского конгресса «Санкт- Петербургские научные чтения – 2009», – СПб, 2009. – С. 214.
      5. Сукач М.С. Изменение детоксикационной функции печени при эксперимен­тальном панкреонекрозе / М.С. Сукач, В.Т. Долгих // Омский научный вестник (приложение). – 2010. – № 1 (94). – С. 144-146.
      6. Сукач М.С. Функциональные и метаболические нарушения печени при экс­периментальном панкреонекрозе / М.С. Сукач // Матер. науч.-практ. конф. «Современные методы диагностики и лечения в реаниматологии». – Москва, 2010. – С. 83-86.
      7. Сукач М.С. Влияние адеметионина на системную гемодинамику и вяз­кость крови при панкреонекрозе / М.С. Сукач, В.Т. Долгих // Сибирский медицинский журнал. 2011. № 5. С. 60-62.
      8. Сукач М.С. Влияние гептрала на коагуляционную активность крови и эндо­токсемию при панкреонекрозе / М.С. Сукач, В.Т. Долгих // Общая реаниматология. 2011. № 6. С. 63-68.
      9. Сукач М.С. Нарушение функционально-метаболического состояния пе­чени при экспериментальном панкреонекрозе / М.С. Сукач // Матер. науч. практ. конф. «Фундаментальные и клинические аспекты критических со­стояний». – Омск, 2011. – С. 86-89.
      10. Сукач М.С. Изменение системной гемодинамики у крыс при эксперимен­тальном панкреонекрозе / М.С. Сукач, А.Н. Золотов // Тезисы докладов XIII Всерос. конф. «Жизнеобеспечение при критических состояниях». – Мо­сква, 2011. – С. 208.
      11. Сукач М.С. Использование гептрала для уменьшения гемодинамических нарушений гипоксической природы при панкреонекрозе / М.С. Сукач // Ма­тер. VI Рос. конф. с международ. участием «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция». – Москва, 2011. – С. 63.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД                        артериальное давление

АлАТ                аланинаминотрансфераза

АсАТ                аспартатаминотрансфераза

АЧТВ                активированное частичное тромбопластиновое время

ВНСММ                вещества низкой и средней молекулярной массы

ГГТ                -глутамилтранфераза

Геп                гептрал

ПВ                        протромбиновое время

ПН                панкреонекроз

РФМК                растворимые фибрин-мономерные комплексы

СИ                        сердечный индекс

ТВ                        тромбиновое время

УИ                ударный индекс

УО                        ударный объем

УПСС                удельное периферическое сопротивление сосудов

Цит                цитофлавин

ЧСС                частота сердечных сокращений

P25                25-й квартиль, нижний квартиль

P50                медиана

P75                75-й квартиль, верхний квартиль






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.