Вплив вегетативної регуляції на перебіг системної запальної відповіді

Таблиця 2

Спектральні показники варіабельності серцевого ритму

у щурів, що загинули після операції перев'язки і пункції сліпої кишки

(M ± m; n=23)

* p<0,05 у порівнянні з похідними показниками

⁰ p<0,05 у порівнянні з підгрупою тварин, що вижили (табл. 1)

Після моделювання системної запальної відповіді відбуваються виражені зміни спектральних характеристик стану нейрогуморальної регуляції. У підгрупі щурів, що вижили, наявність гострого бактеріального запалення в черевній порожнині супроводжується зростанням показників потужності регуляції в обох виділених діапазонах частот. Для підгрупи загиблих тварин характерна менша реакція з боку симпатичних впливів, а з боку парасимпатичних механізмів спостерігається тенденція до ослаблення регуляторних впливів. В результаті, у нестійких до впливу тварин спостерігається виражений ріст показника симпатовагального балансу (табл. 1, 2).

При системному запаленні в групі тварин з несприятливим прогнозом після операції перев'язки і пункції сліпої кишки спостерігається збільшення активності і вмісту практично всіх досліджених показників, що характеризують як виразність ушкодження тканин внутрішніх органів, так і інтенсивність перекісного окислювання ліпідів, напругу антиоксидантної системи. Швидше всього й в більшій мірі відзначається ріст вмісту малонового діальдегіду й активності каталази в печінці в порівнянні з іншими органами. У легенях активність катепсину Д вірогідно не змінюється (табл. 3, 4).

При проведенні кореляційного аналізу між біохімічними показниками виразності ушкодження тканин внутрішніх органів, інтенсивності перекісного окислювання ліпідів, напруги антиоксидантної системи, з одного боку, і показниками варіабельності серцевого ритму, з іншого боку, в обох підгрупах тварин виявлені тісні зворотні зв'язки (R = -0,61 – -0,91). При цьому, в кореляційні пари входять практично всі досліджені біохімічні показники, у той час як з показників варіабельності серцевого ритму беруть участь переважно показники потужностей парасимпатичних впливів інтактних щурів і після введення фенілефрину.

Після моделювання системної запальної відповіді в групі із сприятливим прогнозом багато біохімічних показників тканин органів перевищують значення контрольної групи, але разом з тим нижче значень, отриманих для групи з несприятливим прогнозом після операції перев'язки і пункції сліпої кишки. Вміст α-токоферолу в жодному з органів вірогідно не відрізняється від значень контрольної групи. Не збільшується активність катепсину Д в легенях і серці. У легенях, крім того, відсутні достовірні зміни активності лактатдегідрогенази. Перераховане відрізняє групу тварин із сприятливим прогнозом не тільки від контрольної групи щурів, але й від групи з несприятливим прогнозом (табл. 3 - 5).

Таблиця 3

Біохімічні показники у внутрішніх органах

контрольної групи щурів

(M ± m; n=12)

Проведені дослідження показали, що при моделюванні септичного варіанта синдрому системної запальної відповіді на фоні одночасної фармакологічної терапії неостигміном і атропіном виживаність тварин збільшувалася приблизно в 2,5 рази в порівнянні з нелікованими тваринами (рис. 3).

Підвищення стійкості тварин до відтвореної моделі зв'язане з тим, що при стимуляції N-холінорецепторів одночасним введенням розчинів неостигміну й атропіну у всіх внутрішніх органах було менш виражене перекісне окислювання ліпідів, про що свідчать більш низькі рівні внутрішньотканинного вмісту малонового діальдегіду в порівнянні з тваринами без фармакологічної терапії (табл. 6).

Таблиця 4

Біохімічні показники у внутрішніх органах у групі щурів з несприятливим прогнозом після операції перев'язки і пункції сліпої кишки на 8 годину експерименту

(M ± m; n=19)

* p<0,05 у порівнянні з контрольною групою (табл. 3)

Таблиця 5

Біохімічні показники у внутрішніх органах у групі щурів із сприятливим прогнозом після операції перев'язки і пункції сліпої кишки на 8-му годину експерименту

(M ± m; n=19)

* p<0,05 у порівнянні з контрольною групою (табл. 3)

⁰ p<0,05 у порівнянні з групою тварин з несприятливим прогнозом після операції перев'язки і пункції сліпої кишки (табл. 4)

Таблиця 6

Біохімічні показники у внутрішніх органах у групі щурів, що одержували після операції перев'язки і пункції сліпої кишки одночасну терапію неостигміном і атропіном на 8-му годину експерименту

(M ± m; n=12)

* p<0,05 у порівнянні контрольною групою (табл. 3)

⁰ p<0,05 у порівнянні з групою тварин з несприятливим прогнозом після операції перев'язки і пункції сліпої кишки без фармакологічної терапії (табл. 4)

Крім того, відзначили менше залучення антиоксидантної системи, що випливає з більш низьких цифр активності каталази і практично незмінного вмісту α-токоферолу, слабкіше виражені явища тканинної гіпоксії, через що активність лактатдегідрогенази перетерплювала відносно невеликі зміни, в меншій мірі було виражене ушкодження тканин, що випливало з мало змінної активності лізосомального ферменту катепсину Д.

Таким чином, можна зробити висновок, що саме стимуляція N-холінорецепторів приводить до меншої виразності синдрому системної запальної відповіді і підвищенню виживаності тварин.

Цей феномен може бути частково пояснений виходячи з недавно проведених in vitro досліджень, у яких на ізольованих макрофагах і нейтрофілах було продемонстровано, що фармакологічна стимуляція N-холінорецепторів приводить до зниження продукції в них прозапальних цитокинів, таких як TNF-?, HMGB1, IL-1, IL-6 (Borovikova L.V. et al., 2000; Pavlov V.A., Tracey K.J., 2004). Показано також, що за ці ефекти відповідальна переважно альфа-7 субодиниця N-холінорецепторів (Pavlov V.A. et al., 2006; Wang H. et al., 2003).

Як відомо, прозапальні цитокини роблять тригерний вплив на розвиток запального процесу шляхом регулюючого впливу на функціональний стан імунних кліток організму (Martins P.S. et al., 2006; Guo R.F. et al., 2006; Sugita S. et al., 2002), активізують гіпоталамо-гіпофізарно-надниркову вісь стресорної відповіді шляхом впливу на аферентні волокна блукаючого нерва (Borovikova L.V. et al., 2000), ініціюють механізми апоптозу в ушкоджених клітках (Liu M. et al., 2006) і т.д.

Тому обмеження сумарної фракції вивільнення цитокинів при розвитку синдрому системної запальної відповіді шляхом фармакологічного впливу на N-холінорецептори макрофагів і нейтрофілів оказує інгібуючий вплив на розвиток патологічного процесу, знижує інтенсивність запальної реакції, відстрочує її розвиток, що в багатьох випадках дозволяє захисним механізмам обірвати патогенетичні ланки і вивести організм на шлях одужання.

ВИСНОВКИ

1. Спектральний аналіз варіабельності серцевого ритму дозволяє кількісно оцінити стан і реактивність різних ланок вегетативної регуляції у щурів при дотриманні наступних умов: реєструвати 2-х хв. стаціонарні ділянки ритмокардіограми, симпатичні впливи оцінювати в діапазоні низьких (від 0,08 до 0,6 Гц), а парасимпатичні – у діапазоні високих (від 0,6 до 3,0 Гц) частот. Застосування загальних анестетиків поліпшує відтворюваність кількісних оцінок стану і реактивності вегетативної регуляції.

2. При моделюванні синдрому системної запальної відповіді за допомогою перев'язки і пункції сліпої кишки гине 79% щурів. Причому, у похідних умовах високостійкі тварини відрізняються вираженим (у 4,4 рази) приростом потужності регуляції парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи у відповідь на фармакологічну стимуляцію α-адренорецепторів.

3. Розвиток синдрому системної запальної відповіді у високостійких щурів, на відміну від загиблих, протягом 2 годин експерименту приводить до закономірного росту потужності вегетативної регуляції, причому тонус парасимпатичного відділу збільшується в 2 рази, а симпатичного – у 3,2 рази.

4. Модель синдрому системної запальної відповіді приводить до ушкодження внутрішніх органів - росте активність протеолітичного ферменту катепсину Д, причому найбільш рання (перші 2-4 години) і виражена (у середньому 2,5 рази) активація даного ферменту має місце в печінці і нирках.

5. Синдром системної запальної відповіді супроводжується інтенсифікацією перекісного окислювання ліпідів у внутрішніх органах: внутрішньотканинний вміст малонового діальдегіду росте в середньому в 4,3 рази; активність каталази підвищується в середньому в 1,6 рази; у групі низькостійких тварин запаси ендогенного α-токоферолу в печінці на 8-й годині експерименту знижуються в 2,4 рази.

6. Розвиток синдрому системної запальної відповіді в групі низькостійких щурів приводить до активування лактатдегідрогенази в тканинах внутрішніх органів у середньому в 1,9 рази, причому ступінь активування пропорційний давнині патологічного процесу. Приріст активності внутришньотканинної лактатдегідрогенази в групі високостійких тварин менш виражений, а в тканині легень і нирок - був відсутній.

7. Щури, що відрізняються у похідних умовах низьким тонусом парасимпатичної нервової системи і низькою реактивністю даного відділу на стимуляцію α-адренорецепторів, характеризуються більшою активацією катепсину Д и лактатдегідрогенази, більш вираженими змінами перекісного окислювання ліпідів і антиоксидантної системи (коефіцієнти парної кореляції Спірмена склали від -0,61 до -0,91).

8. Селективна фармакологічна стимуляція N-холінорецепторів при моделюванні синдрому системної запальної відповіді частково запобігає інтенсифікації перекісного окислювання ліпідів і антиоксидантних механізмів, гальмує активацію лактатдегідрогенази і катепсину Д у всіх внутрішніх органах, що супроводжується збільшенням показника 10-добової виживаності щурів на 46%.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті:

1. Савустьяненко А.В., Хрипаченко И.А., Зинкович И.И., Городецкий О.Ю., Вислый А.А. Влияние общей анестезии на вариабельность сердечного ритма в эксперименте // Український журнал екстремальної медицини ім. Г.О. Можаєва. – 2004. – Т. 5, №1 (додаток). – С. 100 – 104.

2. Хріпаченко І.А., Савустьяненко А.В., Кеденко Л.А., Зінкович І.І. Аналіз варіабельності серцевого ритму в оцінці барорефлекторної чутливості наркотизованих щурів // Фізіол. журн. - 2005. - Т. 51, №2.- С. 46 - 50.

3. Савустьяненко А.В., Хрипаченко И.А., Кеденко Л.А., Зинкович И.И. Вегетативная регуляция устойчивости к экстремальным факторам // Запорожский медицинский журнал. - 2005. - № 4. - С. 44 - 46.

4. Хрипаченко И.А., Савустьяненко А.В., Бессмертный С.А., Зинкович И.И. Стандартизация подходов к спектральному анализу вариабельности сердечного ритма у крыс // Збірник статей “Питання експериментальної та клінічної медицини”. - Донецьк. - 2005. - вип. 9, Т. 1. - С. 166 - 170.

5. Савустьяненко А.В., Хрипаченко И.А., Курганская Л.Л., Зинкович И.И. Состояние вегетативной регуляции при системном воспалительном ответе // Питання експериментальної та клінічної медицини. - 2007. – вип. 11, Т. 1. – С. 159 – 164.

6. Савустьяненко А.В., Оленич В.В., Ковальчук Л.Н., Копач Е.В., Зинкович И.И. Влияние стимуляции N-холинорецепторов на выживаемость крыс и повреждение органов при синдроме системного воспалительного ответа // Питання експериментальної та клінічної медицини. - 2007. – вип. 11, Т. 2. – С. 77 – 82.

Тези доповідей:

7. Хрипаченко И.А., Зинкович И.И., Савустьяненко А.В., Бессмертный С.А., Бурда И.Ю. Вариабельность сердечного ритма в модели септического шока // Первая международная дистанционная научно-практическая конференция «Новые технологии в медицине». - Санкт-Петербург. - 2004. – С. 66 – 67.

8. Хрипаченко И.А., Зинкович И.И., Савустьяненко А.В. Наркозные средства как модуляторы вариабельности сердечного ритма // Тезисы докладов 2 международной научной конференции «Гомеостаз: физиология, патология, фармакология и клиника». – Одесса. - 2005. - С. 209 - 212.

9. Хрипаченко И.А., Савустьяненко А.В., Зинкович И.И., Бессмертный С.А. Нейрогуморальная регуляция при экспериментальном эндотоксикозе // Материалы Всероссийского симпозиума «Эндотоксикоз: природа, диагностика, принципы коррекции». - Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН и Администрации Волгоградской области .- 2005.- №1.- С. 38 - 39.

10. Khripachenko I., Savustyanenko A., Zinkovych I. Role of autonomic nervous system in systemic inflammatory response syndrome // 5^th International Congress of Pathophysiology. - Chinese Journal of Pathophysiology. - 2006. - V. 22, №13 (Suppl.). - P. 99 - 100.

11. Савустьяненко А.В., Зинкович И.И. Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма в практике патофизиологических исследований // Материалы конференции «Актуальні питання патофізіології». - Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. – 2006. – Т. 142, часть III. – С. 247.

12. Савустьяненко А.В., Курганская Л.Л., Пата О.Г., Таран А.С. Влияние вегетативной нервной системы на выраженность септического повреждения печени // Материалы международной конференции «Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы». – Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2007. – Т. 3, №1 (додаток). – С. 38.

13. Хрипаченко И.А., Савустьяненко А.В. Роль вегетативной регуляции в развитии системного воспалительного ответа // Материалы международной конференции «Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы». – Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2007. – Т. 3, №1 (додаток). – С. 54.

АНОТАЦІЯ

Савустьяненко А.В. Вплив вегетативної регуляції на перебіг системної запальної відповіді. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за фахом 14.03.04 – патологічна фізіологія. Інститут фізіології ім. акад. А.А. Богомольця НАН України, Київ, 2008.

У дисертаційній роботі представлені теоретичне узагальнення і нове рішення наукової проблеми, що полягає в розкритті N-холінергічного шляху управління системною запальною відповіддю.

Дослідження виконане на 183 щурах-самцях лінії Вістар з використанням спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму для оцінки активності вегетативної нервової системи і спектрофотометрії для визначення внутрішньотканинної активності ферментів. Було виявлено, що до відтворення моделі системної запальної відповіді за допомогою перев'язки і пункції сліпої кишки високостійкі тварини характеризуються вираженим приростом активності парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи у відповідь на фармакологічну стимуляцію α-адренорецепторів. При розвитку системного запалення у високостійких щурів, на відміну від загиблих, у перші години експерименту спостерігається ріст потужності обох ланок вегетативної регуляції.

У перші години розвитку синдрому системної запальної відповіді росте внутрішньотканинна активність катепсину Д, причому найбільш рання і виражена активація даного ферменту має місце в печінці і нирках. Активність лактатдегідрогенази збільшується пропорційно давнині патологічного процесу; приріст активності даного ферменту в групі високостійких тварин менш виражений, а в тканині легень і нирок - був відсутній. Ріст вмісту малонового діальдегіду поєднується з підвищенням активності каталази. У групі низькостійких тварин виснажуються запаси ендогенного α-токоферолу в печінці. Усі зареєстровані біохімічні порушення зворотно корелювали з активністю парасимпатичної нервової системи.

Було показано, що селективна фармакологічна стимуляція N-холінорецепторів в умовах синдрому системної запальної відповіді гальмує активацію лактатдегідрогенази і катепсину Д у всіх внутрішніх органах, частково запобігає інтенсифікації перекісного окислювання ліпідів і активізацію антиоксидантної системи, поліпшує показники виживаності щурів в умовах моделі синдрому системної запальної відповіді.

Ключові слова: синдром системної запальної відповіді, вегетативна нервова система, N-холінергічний протизапальний шлях, щури.

АННОТАЦИЯ

Савустьяненко А.В. Влияние вегетативной регуляции на течение системного воспалительного ответа. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.04 – патологическая физиология. Институт физиологии им. акад. А.А. Богомольца НАН Украины, Киев, 2008.

В диссертационной работе представлено теоретическое обобщение и новое решение научной проблемы, которое заключается в раскрытии N-холинергического пути управления системным воспалительным ответом.

Исследование выполнено на 183 белых крысах-самцах линии Вистар, содержавшихся в стандартных условиях вивария. В шести сериях экспериментов были изучены зависимость между состоянием и реактивностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и


8-09-2015, 23:24