Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Отставные изменения регуляции артериального давления и реактивности сосудов у крыс после перенесенной остановки кровообращения

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Отставные изменения регуляции артериального давления и реактивности сосудов у крыс после перенесенной остановки кровообращения"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА Биологический факультет

На правах рукописи

ХА РЧ Е Н КО Ирина Борисовна

ОТСТАВЛЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯЦИИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И РЕАКТИВНОСТИ СОСУДОВ У КРЫС ПОСЛЕ ПЕРЕНЕСЕННОЙ ОСТАНОВКИ КРОВООБРАЩЕНИЯ.

03.00.13 - физиология человека и животных 14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва -1996

Работа выполнена в Научно-Исследовательском Институте Общей Реаниматологиии Российской Академии Медицинских Наук (директор -профессор В.В.Мороз) и на кафедре физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова {зав. кафедрой -академик РАМН И.П.Ашмарин).

Научные руководители:

доктор медицинских наук А.В.Волков

доктор биологических наук, профессор В.Б.Кошелев

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Б.Н.Манухин доктор медицинских наук, профессор Е.А.Демуров

Ведущее учреждение:

Научно-Исследовательский Институт Общей Патологии и Патофизиологии Российской Академии Медицинских Наук.

Защита состоится 9 декабря 1996 г. в 15 час. 30 мин. на заседании Специализированного Ученого Совета Биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова (119899, Москва, Воробьевы горы, МГУ, Биологический факультет).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ.

Автореферат разослан 6 ноября 1996 г.

Ученый секретарь Специализированного совета,

кандидат биологических наук Б.А.Умарова

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Восстановление функционирования сердечно - сосудистой системы в период после клинической смерти является одним из основных элементов в общем комплексе реанимационных мероприятий. Окончательный исход реанимации также во многом определяется последующими изменениями функций сердечно - сосудистой системы (В.А. Неговский и соавт., 1987).

В литературе имеется большое количество работ, указывающих на возникновение в ходе реанимации и в раннем постреанимационном периоде патологических изменений со стороны сердечно - сосудистой системы: чрезмерная централизация кровообращения (В.А.Неговский, 1987; А.Я.Евтушенко,1994), нарушения сократительной функции миокарда (В.Т.Долгих, 1975), ишемия миокарда (Е.А.Демуров,1994), снижение сердечного выброса (И.Е.Трубина,1976, A.B.Волков, 1973), увеличение общего периферического сопротивления сосудов (Л.А.Шалякин,1986, И.Е.Трубина,1994), нарушение регионарных кровотоков (И.Е.Труби-на,1990, Ю.В.Заржецкий, 1992), расстройства микроциркуляции {Ю.М.Левин, 1977), в том числе феномен "невосстановления кровотока" (А.М.Гурвич, 1974, Э.М.Николаенко, 1996), развивающийся в результате агрегации тромбоцитов, отека эндотелия сосудов и других факторов, нарушение реологических свойств крови (И.С.Новодержкина,1994) и как следствие перенесенной гипоксии и эндогенной токсемии - развитие синдрома малого сердечного выброса с нормотензией, а затем с гипо-тензией и вторичной гипоксией. Согласно экспериментальным данным, циркуляторные нарушения являются причиной развития гипоксии тканей в постреанимационном периоде (В.А.Неговский, 1987).

Несомненно, что развитие мощного каскада патологических реакций в острый постреанимационный период не можег пройти бесследно для организма. В литературе имеются экспериментальные и клинические данные, указывающие на то, что даже спустя продолжительное время (недели и месяцы) после перенесения организмом терминального состояния различного рода структурные и функциональные нарушения сохраняются. Так, показано наличие в крови аутоантител к тканям сердца и иммунологических повреждений миокарда {В.Т.Долгих, 1975). Мор-фометрическое исследование микрососудов сетчатки глаза показало, что в течение всего постреанимационного периода (до 1.5 мес.) имеются качественные изменения в виде отечности сосудистой стенки, микротромбозов, закрытий просвета капилляров {Л.Т. Идрисова, 1996) . Обнаружены изменения мозга на уровне нейронной популяции (М.Ш.Авру-щенко, 1994), выявлены изменения поведенческих реакций, изменения реакции животных на иммобилиэационный стресс (Е.А.Мутускина, 1992). Клинические исследования показали, что у больных, перенесших терминальное состояние спустя 6-12 мес. выявлен симптомокомплекс раннего атеросклероза с признаками преждевременного старения (С.И.Пыло-ва, 1992).

Эти и другие факты дают основание предполагать, что перенесенная остановка сердца - есть фактор, увеличивающий вероятность развития ряда сердечно - сосудистых заболеваний на отдаленных этапах по-

стреанимационного периода. Однако, в большинстве работ, посвященных функционированию сердечно - сосудистой системы в постреанимационном периоде исследовались ранние этапы восстановления (часы или первые дни). Менее изученными являются патологические процессы, протекающие в сердечно - сосудистой системе на более поздних этапах восстановления. Вместе с тем, минимизировать постреанимационные осложнения невозможно без знаний характера перестройки гемодинамики в отдаленный восстановительный период после перенесенной остановки кровообращения.

В связи со сказанным представляется актуальным изучение эффективности регуляторных влияний на сердечно - сосудистую систему на отдаленных этапах постреанимационного периода.

В связи с вышеизложенным были поставлены следующие цели и задачи исследования:

Целью исследования является изучение особенностей регуляции артериального давления у крыс в отдаленный постреанимационный период и выяснение возможных механизмов развития постреанимационных изменений.

Задачи исследования.

1. Анализ фоновых показателей гемодинамики у крыс, перенесших 12 минутную остановку сердца спустя 1.5-3 мес. после реанимации.

2. Исследование прессорных реакций и устойчивости к стрессу у крыс в отдаленный постреанимационный период.

3. Оценка эффективности хемо- и барорефлекторной регуляции артериального давления у крыс в отдаленный постреанимационный период.

4. Исследование особенностей прессорных реакций в ответ на электрическую стимуляцию латерального гипоталамуса у крыс, перенесших клиническую смерть.

б.Сравнительный анализ вазоконстрикторных реакций изолированного сосудистого бассейна в ответ на стимуляцию симпатических нервов и на экзогенный норадреналин в ранний и отдаленный постреанимационный период.

6. Попытка коррекции постреанимационных повреждений в раннем восстановительном периоде с помощью пептидов зимоспящих животных и последующая оценка эффективности барорефлекторной регуляции давления и адренореактивности сосудов в отставленный постреанимационный период у крыс, которым проводилась терапия.

Научная новизна и практическая значимость. Диссертационная работа является одной из первых работ, посвященных комплексному исследованию состояния сердечно - сосудистой системы спустя значительный временной промежуток после перенесения организмом остановки кровообращения и последующей реанимации. В работе впервые показано, что даже спустя длительный срок (1.5-3 мес.) после реанимации проявляются нарушения регуляторного характера: установлено по-

нижение эффективности работы центральных механизмов регуляции артериального давления. Впервые показано нарушение барорефлектор-ной регуляции артериального давления у наркотизированных и бодрствующих животных, перенесших реанимацию. Выявлены изменения в периферических звеньях регуляции - впервые показана динамика изменения адренореактивности в течение постреанимационного периода: от пониженной в первые дни после перенесенной остановки кровообращения до повышенной спустя 1.5 мес. после реанимации.

Полученные результаты подчеркивают необходимость длительных реабилитационных мероприятий для пациентов, перенесших терминальное состояние из-за наличия риска развития даже спустя длительный период после реанимации ряда сердечно - сосудистых заболеваний, в частности - артериальной гипертензии. В работе также предложен метод фармакологической коррекции постреанимационных нарушений с использованием веществ пептидной природы.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы апробированы на И-ом Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство", Москва, 1995; на конференции молодых физиологов и биохимиков России, Санкт-Петербург, 1995; на конференции "Физиологические механизмы развития экстремальных состояний", Санкт-Петербург, 1995; на 4-ом международном симпозиуме по физиологии мышечных тканей, Цюрих, 1995; на международной конференции студентов и аспирантов "Ломоносов - 96", Москва, 1996; на 5-ом международном симпозиуме по резистивным сосудам, Кембридж, 1996; на Первом Российском конгрессе по патофизиологии, Москва, 1996; на научно - практических конференциях молодых ученых НИИ ОР РАМН, Москва, 1995, 1996; и на заседании кафедры физиологии человека и животных Биологического факультета МГУ, 1996.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, 2 работы находятся в печати.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), главы с изложением материалов и методов исследования (глава 2), главы, посвященной изложению результатов исследования, (глава 3), главы с обсуждением результатов (глава 4), заключения и выводов. Диссертация изложена на 153 стр. машинописного текста, иллюстрирована 15 таблицами и 28 рисунками. Список использованной литературы включает 175 источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В экспериментах были использованы самцы беспородных белых крыс весом 180 - 200 г. Остановку кровообращения длительностью 12 минут вызывали по методу В.Г. Корпачева и соавт. (1982) путем одновременной механической окклюзии выносящих и приносящих сосудов сердца на 12 минут. Вскрытия грудной клетки при этом не производилось. Реанимацию животных проводили с использованием непрямого

массажа сердца, искусственной вентиляции легких воздухом и интратра-хеального введения адреналина в дозе 0.1 мг/кг.

Все последующие исследования были выполнены спустя 1.5-3 мес. после перенесения животными описанной процедуры.

Исследование системной гемодинамики и ее регуляции у наркотизированных и бодрствующих крыс. Для регистрации артериального давления крысам за сутки до эксперимента под гексена-ловым наркозом в брюшную аорту и нижнюю полую вену имплантировались полиэтиленовые катетеры. Свободные концы катетеров выводились наружу в межлопаточной области и служили для подсоединения животного к датчику АД и для внутривенного введения препаратов. Таким образом, данный метод позволил нам проводить непрерывный мониторинг АД и ЧСС у бодрствующих животных. Регистрация и обработка данных велась с использованием оригинальных компьютерных программ, разработанных в лаборатории биокибернетики (зав. канд. физмат наук Е.Н.Тимин) Института Экспериментальной Хирургии им. А.В.Вишневского. В результате поударной обработки кривой АД для любого интересующего временного интервала получали значения систолического, диастолического и среднего АД, ЧСС, длительности пульсового интервала. Помимо этого оценивали лабильность всех этих параметров, вычисляемую как дисперсию показателей.

С использованием вышеописанного метода нами была проведена оценка гемодинамических характеристик крыс в состоянии покоя, а также в следующих функциональных тестах:

- 5-минутная экспозиция в условиях нормобарической гипоксии. Гипоксию создавали подачей в камеру, где находилось животное, воздуха с 10% содержанием 02. В течение эксперимента регистрировали исходные показатели АД и ЧСС, их дйнамику в процессе экспозиции и в течение 50 мин. после окончания воздействия.

- 5-минутная экспозиция в условиях гиперкапнии. Для создания ги-перкапнии использовали газовую смесь с 0.9 % содержанием С02. Схема проведения эксперимента была аналогична описанной выше.

- 20-минутный иммобилизационный стресс, создаваемый путем обездвиживания животного на спине. Схема проведения эксперимента была аналогична вышеизложенным.

Помимо иммобилизационного стресса в работе также была использована другая модель для изучения стрессорных влияний на гемодинамику и неврологический статус животных - модель звукового стресса у крыс линии Крушинского - Молодкиной (КМ), имеющих генетическую склонность к аудиогенной эпилепсии. Следует отметить, что для крыс данной линии эффективная реанимация была возможна только при длительности остановки кровообращения не более 5 мин. Через 1.5 мес. после реанимации крысы линии КМ подвергались стандартной 15-минутной звуковой экспозиции по схеме Л.В. Крушинского (1960). В процессе экспозиции оценивали выраженность неврологических нарушений в баллах, а после экспозиции - частоту встречаемости и выраженность мозговых кровоизлияний, возникших в результате стрессорного воздействия.

Для изучения эффективности процессов регуляции системного давления у крыс был проанализирован барорецепторный рефлекс. Исследования были проведены как на наркотизированных, так и на бодрствующих животных:

В экспериментах на наркотизированных крысах (Уретан, 1 г/кг) регистрировались барорефлекторные подъемы АД в ответ на пережатие обеих сонных артерий в течение 20 сек.

В экспериментах на бодрствующих крысах определяли чувствительность хронотропного компонента барорефлекса (А.В.Вальдман с со-авг., 1988). В этой части работы регистрировали изменения ЧСС в ответ на умеренные повышения или понижения АД, вызванные путем внутривенного введения фенипэфрина или нитропруссида натрия, соответственно. Чувствительность барорефлекса (БР) рассчитывали по формуле БР=ДЧСС/ДАД, где Д - абсолютное изменение соответствующего показателя на пике развития эффекта по сравнению с фоновым значением. Регистрацию и обработку данных вели с использованием компьютерного метода, описанного выше.

Исследование прессорных ответов на электрическую стимуляцию латерального гипоталамуса у бодрствующих

крыс. Данная серия экспериментов позволила оценить эффективность центральных влияний на уровень АД у реанимированных животных. В качестве стимулируемой структуры мозга был выбран гипоталамус, так как именно он является высшим центром интеграции соматических и вегетативных функций, в том числе - высшим модулирующим центром в осуществлении барорефлекторной регуляции АД.

За 1-2 сут. перед экспериментом животным под гексеналовым наркозом производилось стереотаксическое введение биполярных электродов в область латерального гипоталамуса и имплантация артериальных катетеров для регистрации АД. Исследование прессорных ответов проводили на бодрствующих животных, находящихся в состоянии свободного поведения. Для стандартизации воздействий в экспериментах использовали принудительную электростимуляцию. Регистрацию и обработку данных вели с использованием компьютерного метода, описанного выше.

Исследование периферической адренореактивности.

Данная часть работы была выполнена с целью выявления функционального состояния периферической части эфферентного звена вазомоторного контроля и непосредственно гладких мышц кровеносных сосудов.

Для исследования реактивности кровеносных сосудов реанимированных крыс к нейрогенным и гуморальным вазоконстрикторным воздействиям использовали метод перфузии изолированного сосудистого бассейна задних конечностей раствором Тироде в режиме постоянной объемной скорости потока перфузата через исследуемый орган (В. Folkow, 1970). При этом регистрировали изменения перфузионного давления в ответ на воздействия. Были проведены следующие серии экспериментов:

- исследование вазоконстрикторных реакций в ответ на электрическое раздражение симпатических нервных цепочек на уровне 5-6 поясничных сегментов с частотой 2-20 Гц.

- исследование вазоконстрикторных реакций сосудистого русла на экзогенные норадреналин (0.02 - 1 мкг/мл), или аргинин - вазопрессин (1х10"4-1 мкг/мл), вводимые в перфузат в возрастающих концентрациях. Отмывки препарата после каждой предшествующей дозы не проводили, получая таким образом кумулятивную кривую "доза-эффект".

Полученные кривые "доза-эффект" были подвергнуты кинетическому анализу (Б.Н. Манухин, 1990), где рассчитывались значения константы диссоциации комплекса агонист-рецептор (Kd) и величина максимальной сократительной реакции (Рт). Для расчетов пользовались уравнением Микаэлиса-Ментен:

Р = Рт х А" Kd" + А "

где А - концентрация лиганда, р - величина вазоконстрикторной реакции при концентрации (А), п - коэффициент Хилла, показывающий сколько молекул агониста одновременно взаимодействуют с одним рецептором. При расчетах использовали компьютерную программу "Sigma Plot". Расчеты были выполнены в лаборатории межклеточных взаимодействий (зав. д.б.н., проф. Б.Н. Манухин) Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН.

Фармакологическая коррекция темпов реанимации и последующая оценка состояния реанимированных крыс. Исполь-эованные в данной серии животные были разделены на следующие группы: крысы, реанимированные с использованием только стандартных приемов реанимации и крысы, которым при реанимации для повышения ее эффективности вводились пептиды зимоспящих животных - неокио-торфин (НКТ) и киоторфин (КТ). Использовались L-изомеры пептидов (L-НКТ и L-KT) и их стабилизированные d-аминокислотами формы (HKT-d-Ser и KT-d-Arg). Синтез и предварительное исследование физиологических свойств пептидов было проведено ранее лабораторией химии пептидов (зав. д.х.н. акад. РАН В.Т.Иванов) Института Биоорганической Химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН. У крыс оценивали темпы восстановления жизненных функций (время возобновления сердечной деятельности, самостоятельного дыхания, появления роговичных рефлексов и др.) и величину неврологического дефицита в баллах {С. П. Лысенков с соавт., 1982) в течение первых 2 часов после реанимации и далее ежедневно с 1 по 10 сутки. Спустя 1.5 мес. была проведена сравнительная оценка функционального состояния животных, реанимированных с использованием пептидов и животных, реанимированных стандартным способом.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Исследование фоновых показателей гемодинамики крыс спустя 1.5 - 3 мес.'после перенесенной остановки кровообращения показало, что к указанному сроку такие гемодинамические характеристики как сис-

топическое, диастолическое, среднее АД, ЧСС и средняя длительности пульсового интервала приходят в пределы нормы и не отличаются от контроля (таб.1)

Таб.1. Систолическое, диастолическое, среднее АД, ЧСС, длительность пульсового интервала (ПИ) и вариабельность этих параметров у крыс, перенесших остановку сердца, спустя 1.5 и 3 мес. после реанимации в сравнении с контрольными животными того же возраста.

Период после АД, мм Нд ЧСС, уд/мин. Длит. ПИ,сек.

реанимации БУ5 сНа теап

1.5 мес. Реанимация 131.5±3.1 84.4±2.1 103.3*2.0 337.51:9.6 0.170 + 0.004

Контроль 130.2±2.2 89.3±2.4 106.0±2.2 347.2*12.0 0.179 ±0.007

3 мес. Реанимация 133.2±5.1 92.7±4.2 109.9*2.7 360,2±17.5 0.160 ± 0.007

Контроль 133.0±4.4|94.5±2.2 111.5±2.3 374.8*9.7 0.163 ± 0.004

ЛАБИЛЬНОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Период после реанимации лабильность АД, мм Нд лабильность ЧСС, уд/мин. лабильность ПИ,сек.

вув сНа теап

1.5 мес. Реанимация 7.3+0.6 5.0+0.3 5.6±0.4 24.1±2.5 0.012 ± 0.001«

Контроль 6.8±0.3 4.9±0.2 5.4±0.2 29.5*3.3 0.035 ± 0.001

3 мес. Реанимация 6.4±0.5 5.1±0.2 5.3±0.2 24.4±1.6 0.015*0.003 *

Контроль 6.3±0.3 5.1 ±0.4 5.4±0.3 25.8*1.9 0.028 ± 0.001

* - рй < 0.05

Показатели вариабельности систолического, диастолического, среднего АД и ЧСС также не отличаются от соответствующего контроля (таб.1). Однако, обращает на себя внимание достоверное снижение вариабельности пульсового интервала как через 1.5, так и через 3 мес. после реанимации. Пониженная вариабельность сердечного ритма указывает на пониженную способность сердечной мышцы адаптироваться к функциональным нагрузкам.

Таким образом, для лучшего выявления особенностей функционирования сердечно - сосудистой системы крыс, перенесших реанимацию, а также для выявления резервных возможностей организма возникла необходимость проведения нагрузочных тестов. Известно, что на гемодинамику, в частности на АД и его регуляцию оказывают существенное влияние стрессирующие факторы (Г.Ф.Ланг, 1950). Поэтому две последующие экспериментальные серии были посвящены исследованию реакции реанимированных крыс на различные стрессогенные влияния.

Исследование реакции на стресс на модели реанимированных крыс линии КМ было обусловлено следующим: данная модель позволя-

ет объективно оценить устойчивость животных к стрессу, о чем можно судить по тяжести неврологических нарушений, вплоть до летального исхода, развивающихся в ответ на воздействие. Помимо этого, для крыс линии КМ показано, что во время эпилептического припадка у них наблюдается мощный подъем АД, следствием чего бывают мозговые кровоизлияния, причем степень их выраженности коррелирует со степенью подъема АД во время припадка (С.Г.Власов с соавт., 1991). Следовательно, данная модель позволяет оценить влияние перенесенной остановки сердца на развитие острой прессорной реакции при стрессе и проводить корреляцию с неврологическими нарушениями, развивающимися при стрессе.

Нами установлено, что при звуковой экспозиции у реанимированных животных степень неврологических нарушений, оцениваемая в баллах, достоверно увеличена относительно контроля в среднем в 1.8 раз. Тяжесть клинической симптоматики к тому же прогрессирует значительно быстрее. Так, в группе реанимированных животных максимальная степень неврологических нарушений достигается к 4-ой минуте звуковой экспозиции, в то время как в контроле к 13-14-ой минуте. Т.о. полученные данные свидетельствуют о пониженной устойчивости крыс линии КМ, перенесших остановку кровообращения к акустическому стрессу. Последующее морфологическое исследование мозга показало, что кровоизлияния в процессе стрессирования в группе реанимированных животных возникают достоверно чаще. Так, субдуральные и субарахнои-дальные кровоизлияния были найдены у 75.0% реанимированных животных, в то время как в контроле - у 22.2% (рТМФ = 0.04). Внутрижелу-дочковые кровоизлияния были обнаружены-у 87.5% реанимированных крыс линии КМ и у 11.1% контрольных крыс линии КМ (рТМФ = 0.003). Достоверно увеличена и средняя площадь кровоизлияний: в опытной группе она составила 25.3 ± 7.8 мм2, тогда как в контроле - 5.8 ± 3.8 мм2. Т.о. результаты данной серии указывают на возможность неадекватно высоких подъемов АД у реанимированных крыс в ответ на стресс.

Во второй серии экспериментов была проведена непосредственная регистрация динамики АД и ЧСС у реанимированных крыс в процессе стрессорного воздействия и в процессе постстрессового восстановления. В качестве стрессирующего фактора использовали 20-минутное обездвиживание крыс на спине. Изменения АД, наблюдаемые в процессе иммобилизации и последующих 40 мин. восстановления, показаны на рис. 1. Как видно из графика, при одинаковом исходном значении АД, у реанимированных крыс наблюдается больший его подъем в отрет на иммобилизацию. Реанимированным животным также требуется больше времени для восстановления нормального АД после снятия стрессорного воздействия: в группе реанимированных крыс нормализация АД происходит через 30-35 мин. от начала восстановления, тогда как в контроле нормальный уровень АД восстанавливается в течение 5 мин. Т.о. у реанимированных животных наблюдается потенциация прессорных реакций при стрессорных воздействиях. Следует отметить, что различия в динамике АД не сопровождаются различиями в динамике ЧСС между опытной и контрольной группами. То, что на большее повышение АД реанимированные животные не отвечают адекватными изменениями

ЧСС может свидетельствовать об ослаблении центральных механизм, регуляции АД в результате перенесения животными клинической смести. Одним из возможных путей развития данной дисфункции може, быть нарушение барорефлекторной регуляции АД. По этой причине ь последующих сериях экспериментов было проведено тестирование б> рорецепторных рефлексов у реанимированных животных.

Рис.1. Динамика АД в течение 20-минутного иммобилизационного стресса ;■> последующего восстановления у реанимированных и контрольных крыс.

АД, мм.рт.ст.

мин.

* Реанимация--о--Контроль * - р{1) < 0.05 между опытом и контролем и в опыте относительно фона

В экспериментах на наркотизированных животных регистрировали подъемы АД в ответ на двустороннее пережатие сонных артерий. В данном случае подъемы АД являются рефлексом с барорецепторов ка-ротидного синуса в ответ на падение в нем давления. Показано, что прессорная реакция реанимированных крыс была достоверно пониженной относительно контроля: при одинаковом исходном уровне АД, приросты давления в опытной группе составили 15.8 + 4.2 мм.рт.ст., тогда как в контроле - 28.5 ± 2.9 мм.рт.ст. Обнаруженные различия сохранялись и через 3 мес. после реанимации: аналогичное тестирование, через 3 мес. после реанимации показало, что приросты АД в ответ на пережатие составили в опытной группе 12.7 ± 1.3 мм.рт.ст., в контроле-31.0 + 4.2 мм.рт.ст. Полученные данные свидетельствуют о снижении

эффективности барорецепторной регуляции АД у крыс, перенесших реанимацию.

Помимо экспериментов на наркотизированных животных нами было проведено тестирование хронотропного компонента барорефлекса на бодрствующих животных. Проведение эксперимента на бодрствующих крысах представляло особый интерес, так как известно, что любой вид анестезии оказывает угнетающее или искажающее влияние на центральный контроль сердечно - сосудистой системы (С.Ф. Дугин, О.С. Медведев, 1990). Тестирование, проведенное спустя 1.5 и 3 мес. после реанимации показало (см. таб. 2.), что барорецепторный рефлекс, как в ответ на понижение, так и на повышение давления у реанимированных животных подавлен, причем не наблюдается восстановления его чувствительности при переходе от 1.5 мес. к 3 мес. постреанимационного периода, а в случае депрессорного барорефлекса наблюдается тенденция к дальнейшему снижению чувствительности.

Таб.2. Чувствительность прессорного и депрессорного барорефлекса у крыс спустя 1.5 и 3 мес. после перенесенной остановки кровообращения.

Период после реанимации Прессорный баро рефлекс (ДЧСС/ДАД) Депрессорный барорефлекс (ДЧСС/ЛАД)

Контроль Реанимация Контроль Реанимация

1,5 мес. 2.30±0.22(п=7) 1.49±0.16(п=8) * 4.90±0.90{п=7) 3.96±0.37(п=8)

3 мес. 2.25±0.30(п=10) 1.91±0.21(п=8) 4.80±0.54(п=10) 2.74±0.19(п=8) *

* - p(U) < 0,02

Таким образом, тестирование барорефлекса показало снижение чувствительности и прессорного, и депрессорного его компонентов. Полученные результаты можно связать со снижением эффективности как парасимпатических влияний на сердце, которыми опосредуется реакция на подъемы АД, так и со снижением эффективности симпатических влияний, которые опосредуют рефлекс на падение АД, Тот факт, что при переходе от 1.5 к 3 мес. наблюдается прогрессирующее снижение чувствительности депрессорного рефлекса может свидетельствовать о том, что нарушения контроля со стороны симпатической нервной системы являются значительными и, видимо, носят хронический характер. При рассмотрении механизмов данного явления нельзя также исключить возможность снижения чувствительности самих барорецеторов у реанимированных крыс. Однако, параллельное исследование хеморефлек-са (гипоксическая гипоксия и гиперкапния) не выявило снижения его чувствительности у реанимированных крыс. Тот факт, что сосудистый компонент хеморефлекса остался без изменений свидетельствует о том, что хемо-рецепторы, исходно более чувствительные к дефициту кислорода чем баро-рецепторы, не пострадали в результате остановки кровообращения. Следовательно, можно предполагать, что менее чувствительные к недостатку кислорода барорецепторы также не были повреждены данным воздействием.

Предыдущие серии экспериментов показали, что крысы, перенесшие реанимацию, имеют патологические изменения в регуляции гемодинамики и данные нарушения можно связать со снижением эффективности центральной регуляции. В последующей серии экспериментов было непосредственно проанализировано влияние центральных структур на развитие прессорных реакций у реанимированных животных. Нами была проанализирована амплитуда прессорной реакции в oröei на 10 -секундную электростимуляцию латерального гипотапамуса с амплитудой стимула от 5 до 45 В. Также было зарегистрировано время развитая максимального эффекта и время восстановления исходного АД послэ прекращения стимуляции при каждом значении амплитуды стимула. В результате проведенных экспериментов нами не обнаружено значимых различий в амплитуде прессорной реакции на стимулы между опытными и контрольными животными, (см. рис. 2а). Однако, получен факт более медленного развития прессорного эффекта у реанимированных крыс (рис. 26). На рисунке 26 по оси ординат указано время, требующееся для достижения максимального подъема АД в ответ на стимулы от 5 ро 40 В. Видно, что время развития эффекта в случае реанимированных животных больше, чем в случае контрольных. Кроме того, крысам, перенесшим реанимацию, требуется большее время для восстановления исходного уровня АД после окончания стимуляции (рис. 2в). На графике 2в по оси ординат отложено количество времени, требующееся для нормализации АД после окончания стимуляции при различных амплитуда* стимула. Видно, что начиная с 15 В время нормализации АД у реанимированных крыс достоверно увеличено. Необходимо отметить, что пролонгированная прессорная реакция реанимированных животных на сти мупяцию не обусловлена повышением болевой чувствительности. Нг против, болевая чувствительность реанимированных крыс является пониженной, что было параллельно доказано в тесте "tail-ftick" (O.G. Berg ;, 1981) и методом измерения пороговой силы тока между электродамп введенными в мозг, при которой наблюдаются болевые реакции.

Полученные данные подтверждают сделанные ранее заключено, относительно изменений в функционировании центральных структур, контролирующих уровень АД. Также подтверждаются сделанные в гос-дыдущих сериях наблюдения о потенциации прессорных реакций у рз..-нимированных животных. Факт более замедленного подъема и спада А,. у реанимированных животных, возможно, связан не только с пониженной эффективностью центральных воздействий, но и с изменениями в функционировании периферических структур, осуществляющих замедле:<ну-регуляцию сосудистого тонуса.

Факт нарушения центральной регуляции гемодинамики в ото": -ленном постреанимационном периоде можно считать очевидным, 1ак кик хорошо известно повреждающее влияние острой гипоксии центральную нервную систему (A.M. Гурвич, 1987). Наряду с эти».' ч^. -зя исключить возможность постреанимационных изменений з функционировании периферических структур, ответственных за регуляцию ос,., дистого тонуса. В связи с этим в заключительной серии эксперимент . было проведено исследование реактивности к норадреналину и au -- вазопрессину самого сосудистого русла реанимированныг rwi-y.u .

Рис.2. Параметры прессорных реакций реанимированных и контрольных крыс в ответ на стимуляцию гипоталамуса: а) - приросты АД б) - время развития максимального эффекта в) - время восстановления исходного АД после прекращения стимуляции.

-♦—Реанимация - о - Контроль

5 10 15 20 25 30 35 40 45 Амплитуда стимула, В

5 10 15 20 25 30 35 40 Амплитуда стимула,В

70 -1 *

* 60 -<в

5 1 0 15 20 25 30 35 40

Амплитуда стимула, В * - р(Ц < 0.05

В исследовании использовали метод перфузии изолированного сосуду, стого бассейна в режиме постоянной скорости потока.

При анализе вазоконстрикторных реакций сосудистого бассейна г ответ на электростимуляцию симпатических нервных цепочек получено что реанимированные животные спустя 1.5 мес. после реанимации обладают повышенной реактивностью на нейрогенные вазоконстрикторные влияния (см. рис. За): подъемы перфузионного давления в ответ на стимуляцию при частоте 2 - 15 Гц у реанимированных животных достоверно повышены. Сходные результаты получены и при исследовании вазоконстрикторных реакций сосудов в ответ на введение в перфузат возрастающих концентраций норадреналина (см. рис. 4а): величина сосудистого сопротивления при действии каждой концентрации норадреналина, начиная с 0.04 мкг/мл у реанимированных крыс достоверно повышена. Аналогичные данные были получены при перфузии сосудистого бассейна раствором аргинин - вазопрессина. Обнаруженные различия не связаны с изменениями архитектоники сосудистого русла, о чем свидетельствует отсутствие межгрупповых различий в величине сосудистого сопротивления при отсутствии в перфузате норадреналина (на графике 4а - точка с нулевой абсциссой). В этом случае сопротивление потоку перфузата обусловлено исключительно особенностями морфологической структуры сосудистого русла. Т.о; показано, что спустя 1.5 мес. после реанимации сосудистый бассейн задних конечностей крыс обладает повышенной реактивностью к нейрогенным и гуморальным вазоконст-рикторным воздействиям. Нами также показано, что обнаруженная повышенная реактивность к вазоконстрикторным агентам является приобретенной в течение 1.5 мес. постреанимационного периода. Исследования, проведенные на 3 сутки после реанимации показали достоверно пониженную реактивность сосудов к нейрогенным воздействиям (рис. 36) и пониженную реакцию сосудистого бассейна на экзогенный норадреналин (рис. 46).

Понижение чувствительности сосудистого русла к вазоконстрикторным влияниям на 3 сутки после реанимации можно связать с известным фактом десенситизации рецепторов норадреналина после предшествующего мощного выброса организмом катехоламинов.(Б.Н. Манухин, 1968). Несомненно, что такое воздействие, как остановка кровообращения, стимулировало резкую активацию симпато-адреналовой системы и мощный выброс катехоламинов.- Наблюдаемое вслед за этим повыше-, ние чувствительности сосудов к вазоконстрикторным влияниям, видимо, носит характер реакции,- компенсирующей.ослабленность центральных механизмов регуляции. Проведенный кинетический анализ показал, что у реанимированных животных спустя 1.5 мес. после реанимации наблюдается повышение сродства норадреналина и аргинин-вазопрессина к соответствующим рецепторам. Так, при анализе кривой "доза-эффект" для норадреналина получено , что значение Kd для реанимированных крыс составляет 0.232 ± 0.014 мкг/мл и достоверно понижено относительно контроля , где Kd = 0.993 + 0.079 мкг/мл (p(t) < 0.001). В случае аргинин - вазопрессина Kd в опыте равно 0.0050 ± 0.00005 мкг/мл, в контроле - 0.0094 ± 0.0006 мкг/мл (p(t) < 0.001. Полученные результаты косвенно свидетельствуют об изменениях, про-

Рис. 3. Зависимость прироста перфузионного давления от частоты стимуляции симпатических нервов у реанимированных и контрольных крыс, спустя 1.5 мес. после реанимации (А) и на 3 сут. после реанимации (Б).

•Реанимация - о - Контроль 1.5 мес.

70 60 50 40 30 20 10 0

5 10

Частота стимуляции, Гц

3 сут.

10 15

Частота стимуляции, Гц.

* - pit) < 0.05

15

■I

-9

I

20

5

- ------------- - —.........—---. .,>м VI I рслцпп ипочл цппи! и пирсщропситпа

при перфузии сосудистого бассейна задних конечностей в режиме постоянного расхода у крыс спустя 1.5 мес. после реанимации (А) и на 3 сут. после реанимации (Б).

12

10-

д

сЕ и

а.

0.02 0.04 0.1 0.4 1 ИАс)г,мкг/мл., логарифмическая шкала

35 л

34 -

25 •

320-О

а

11 ^ с

се 15 ■

10

5 -

3 сут.

I

__—о- -

-I-

0.02 0.04 0.1 0.4 1 ЫАс1г,мкг/мл., логарифмическая шкапа

■ Реанимация - о - Контроль

* - р(Ц < 0 .05

изошедших на уровне рецепторов. Таким образом, в данной серии экспериментов установлено, что у крыс, перенесших остановку кровообращения, на отдаленных этапах восстановительного периода наблюдаются изменения в функционировании периферических структур, принимающих участие в регуляции гемодинамики.

Проведенные исследования позволяют предполагать, что недостаточность з функционировании центральных механизмов регуляции артериального давления восполняется повышением адренореактивности сосудов. Именно в результате такой компенсации в состоянии покоя достигается нормализация гемодинамических показателей спустя 1.5-3 мес. после реанимации.

В связи с обнаружением описанных выше отставленных патологических изменений возник вопрос: если попытаться произвести коррекцию возникающих нарушений непосредственно в процессе самой реанимации, то каким образом это скажется на развитии отставленных последствий перенесенной остановки кровообращения? С целью выяснения этого вопроса была проведена заключительная серия экспериментов, где проводили фармакологическую коррекцию реанимационных повреждений с использованием пептидов НКТ и КТ. Использование данных пептидов было обусловлено следующими соображениями. Во-первых, данные пептиды на уровне целостного организма принимают участие в процессах погружения в состояние гипобиоза (КТ) и выхода из него (НКТ) в случае зимоспящих животных (Г.С. Сухова, 1989). Если уподобить терминальное состояние организма состоянию гипобиоза, то можно предположить, что НКТ окажет активирующее влияние на сердце в процессе реанимации, а введение КТ будет препятствовать чрезмерной активации функций сердца, тем самым предупреждая постреанимационные повреждения миокарда. Во-вторых, показано, что данные пептиды оказывают модулирующее влияние на потенциал-зависимые кальциевые токи в миокарде - НКТ вызывает их активацию, а КТ - ингибирова-ние (Р.Х. Зиганшин, 1994). Обнаружено, что введение в процессе реанимации крысам данных пептидов облегчило восстановление эффективной сердечной деятельности, ускорило возобновление самостоятельного дыхания и роговичных рефлексов. Введение пептидов ускорило также темпы постреанимационного восстановления неврологического статуса у крыс (см. рис. 5). Графики, представленные на рис. 5, отображают процент крыс в каждой экспериментальной группе, полностью восстановивших неврологический статус на данные сутки. Видно, что в группах, которым при реанимации вводились КТ, НКТ, или совместно НКТ+КТ, восстановление неврологического статуса шло быстрее, чем в группе, реанимированной стандартным способом. Окончательный процент восстановившихся животных в группах с введением пептидов также был больше, чем в контроле. Так, в трех опытных группах произошло полное восстановление неврологического статуса у 85 - 90% крыс , в то время как в контроле только у 59% животных. Остальные крысы или погибли в первые дни после реанимации, или выжили с неполным восстановлением неврологического статуса.

Рис.5. Динамика постреанимационного восстановления неврологического статуса у крыс, которым при реанимации вводились пептиды НКТ и КТ.

—о—контроль _.ш-_НКТ _*_КГ__»__НКТ+КТ

Рис. 6. Зависимость величины сосудистого сопротивления от концентрации экзогенного норадреналина при перфузии сосудистого бассейна задних конечностей крыс, реанимированных с использованием пептидов НКТ и КТ в сравнении с обычной реанимацией и контролем.

-л- С препаратом • Без препарата --о--Контроль

* - р(1) < 0.05

Исследования, проведенные спустя 1.5 мес. после реанимации показали, что у крыс, реанимированных с использованием пептидов, имеет место тенденция к нормализации адренореактивности. (рис. 6).

Кривая "доза - эффект", полученная при исследовании животных, реанимированных с использованием пептидов смещается вправо и приближается к аналогичной кривой, свойственной интактным крысам. Интересно, что реанимированные с использованием пептидов животные обладают также промежуточной чувствительностью барорефлекса между интактными и реанимированными обычным способом крысами. Наиболее ярко тенденция к нормализации барорефлекса была выражена в случае депрессорного барорефлекса. Таким образом, обусловленное действием пептидов ускоренное восстановление жизненных функций и неврологического статуса в дальнейшем снизило степень выраженности постреанимационных дисфункций, проявившись в тенденциях к нормализации адренореактивности и барорефлекторной регуляции АД.

Проведенные исследования позволяют заключить, что у крыс, перенесших 12 - минутную остановку кровообращения, на отдаленных этапах постреанимационного восстановления происходит нормализация артериального давления и частоты сердечных сокращений в условиях физиологического покоя. Однако, адаптационный резерв у таких животных существенно снижен, что проявляется в их меньшей устойчивости к стрессу, менее эффективном барорецепторном контроле уровня артериального давления. Вероятно, ослабление центральных симпатоактиви-рующих влияний со временем компенсируется возрастанием адренореактивности сосудов. Если в ранний постреанимационный период реактивность системы кровеносных сосудов задней части тела к эндогенному (стимуляция симпатических нервов) и экзогенному норадреналину была снижена, то в отдаленный восстановительный период наоборот возросла по сравнению с контролем. Эти отставленные изменения поддаются частичной коррекции путем терапии нарушений, имеющих место в остром периоде реанимации.

ВЫВОДЫ.

1. У крыс, перенесших остановку кровообращения длительностью 12 минут, спустя 1.5-3 месяца после реанимации фоновые параметры гемодинамики - систолическое, диастолическое, среднее артериальное давление, частота сердечных сокращений, длительность пульсового интервала - находятся в пределах нормы. Наряду с этим обнаружен факт снижения вариабельности сердечного ритма.

2. У крыс, перенесших 12 - минутную остановку кровообращения спустя 1.5 мес. постреанимационного восстановления выявлено усиление прессорных реакций в результате стрессорных воздействий. У крыс линии Крушинского-Молодкиной показано снижение устойчивости к аудиогенному стрессу, возрастание частоты возникновения мозговых кровоизлияний.

3. У крыс, перенесших 12-минутную остановку кровообращения не выявлено нарушений в гемодинамическом компоненте хеморефлекса на гипоксическую гипоксию и гиперкапнию. Наряду с этим обнаружены на-

рушения барорецепторной регуляции уровня артериального давления: чувствительность прессорного барорефлекса у реанимированных крыс снижена на 35% относительно контроля; чувствительность депрессорно-го барорефлекса снижена на 44%.

4. У крыс, перенесших 12-минутную остановку кровообращения спустя 1.5 мес. постреанимационного восстановления наблюдаются изменения в функционировании центральных структур, принимающих участие в регуляции гемодинамики: прессорные ответы на электрическую стимуляцию гипоталамуса у реанимированных животных отличаются более медленным развитием и большей длительностью, чем в контроле.

5. После перенесения остановки кровообращения спустя 1,5 мес. восстановительного периода у крыс наблюдаются изменения в функционировании периферических структур, принимающих участие в регуляции гемодинамики: кровеносные сосуды реанимированных крыс обладают повышенной реактивностью к нейрогенным и гуморальным вазоконст-рикторным воздействиям. Максимальный подъем перфузионного давления в ответ на симпатическую стимуляцию у реанимированных крыс в 2.1 раз превышает таковой для контроля. У реанимированных крыс максимальная прессорная реакция на экзогенно вводимый норадреналин увеличена на 37.5%; максимальная реакция на аргинин-вазопрессин увеличена на 10%. Обнаруженные различия носят характер приобретенных в течение 1.5 мес. постреанимационного периода, так как у крыс на 3 сутки после реанимации реактивность к вазоконстрикторным воздействиям снижена.

6. Коррекция реанимационных повреждений в остром периоде восстановления путем введения крысам пептидов зимоспящих животных -киоторфина и неокиоторфина снижает выраженность сердечно - сосудистых изменений на отдаленных сроках восстановительного периода.

СПИСОК РАБОТ ХАРЧЕНКО (ФИГУРИНОЙ) И.Б., ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Nemirovskaya T.L., Koshelev V.B.,Shenkman B.S., Figurina I.В.,

Volkov A.V. Skeletal muscle capillary supply in rats with severe heart failure. Proceedings of 4-th International Muscle Symposium, Zurich, 1995, p.274-277.

2. Харченко И.Б., Волков A.B., Кошелев В.Б. Ускорение сердечно-легочной реанимации и восстановления неврологического статуса после остановки сердца у крыс под влиянием неокиоторфина и киоторфина. Тез. докл. II Российского национального конгресса "Человек и лекарство", Москва, 1995, с.227.

3. Харченко И.Б. Нарушения регуляции гемодинамики у крыс, перенесших 12-минутную остановку сердца в отдаленном периоде восстановления. Тез. докл. конф. молодых физиологов и биохимиков России, Санкт-Петербург, 1995, с. 189.

4. Харченко И.Б., Тарасова О.С., Кошелев В.Б., Волков A.B. Снижение чувствительности барорефлекса у крыс, перенесших остановку сердца через 1.5 мес. после реанимации. Тез. докл. конф. "Физиологиче-

eme механизмы развития экстремальных состояний", Санкт-Петербург, 1995, С.86.

5. Фигурина И.Б,, Назаренко И.В., Зиганшин Р.Х., Волков A.B. Влияние пептидов зимоспящих неокиоторфина (НКТ) и киоторфина (KT) на восстановление крыс после 12-минутной остановки сердца (ОС). Сб. "Передовые рубежи анестезиологии и интенсивной терапии в медицине катастроф", Новокузнецк, 1996, с. 55-56.

6. Харченко И.Б., Назаренко И.В., Зиганшин Р.Х., Волков A.B., Кошелев В.Б., Каменский A.A. Влияние пептидов зимоспящих неокиоторфина (НКТ) и киоторфина (KT) на процессы сердечно-легочной и мозговой реанимации после 12-минутной остановки сердца (ОС). Сб. трудов, посвященный 60-летию НИИ Общей Реаниматологии РАМН, Москва, 1996.

7. Kharchenko I.B., Volkov A.V., Koshelev V.B. Increased reactivity to vasoconstrictor agents in rats, recovered from cardiac arrest. J. of Vascular Research, 1996, №9, v.33, suppl. 2, p.24.

8. Харченко И.Б., Волков A.B., Кошелев В.Б. Потенциация прессорных реакций у крыс в отдаленном постреанимационном периоде. Тез. докл. I Всероссийского конгресса по патофизиологии, Москва, 1996, С.309.

9. Волков A.B., Назаренко И.В., Харченко И.Б., Мишарина Г.В., Муравьев О.Б., Аврущенко С.И., Пылова С.И. Регуляторные пептиды (РП) для сердечно-легочной и мозговой реанимации после длительной остановки сердца (ОС). Тез. докл. I Всероссийского конгресса по патофизиологии, Москва, 1996, с.293.

10. Харченко И.Б., Зиганшин Р.Х., Волков A.B., Кошелев В.Б. Пептиды зимоспящих неокиоторфин (НКТ) и киоторфин (KT) положительно влияют на процессы сердечно-легочной и мозговой реанимации у крыс после 12-минутной остановки сердца. Бюл. эксп. биол. и медицины, 1996, в печати.

11. Харченко И.Б., Волков A.B., Кошелев В.Б., Снижение устойчивости к звуковому стрессу у крыс линии Крушинского - Молодкиной в отдаленные сроки постреанимационного восстановительного периода после 12 - минутной остановку кровообращения. Направлена в печать.