Кардіопротекторні властивості препаратів, які володіють антистресовою дією

Размещено на http://www.allbest.ru/

АКАДЕМІЯ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ФАРМАКОЛОГІЇ ТА ТОКСИКОЛОГІЇ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

КАРДІОПРОТЕКТОРНІ ВЛАСТИВОСТІ ПРЕПАРАТІВ, ЯКІ ВОЛОДІЮТЬ АНТИСТРЕСОВОЮ ДІЄЮ

Карнаух Елла Володимирівна

Київ -- 2001

Анотації

Карнаух Е.В. Кардіопротекторні властивості препаратів, які володіють антистресовою дією. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.05 - фармакологія. - Інститут фармакології та токсикології АМН України, Київ, 2001.

Дисертацію присвячено питанням фармакологічного захисту серця від пошкоджуючої дії емоційно-стресових факторів та запобіганню розвитку міокардіодистрофій стресового генезу за допомогою антистресових препаратів: рослинного адаптогену елеутерококу (0,5 мл/кг), транквілізатору бензодіазепінового ряду феназепаму (2,5 мг/кг), ноотропу пірацетаму (200 мг/кг) та метаболіту триптофана нікотинаміду (50 мг/кг), у яких вперше в умовах експериментального модельного емоційного стресу "Конфлікт аферентних подразнень" показана наявність кардіопротекторних властивостей. Встановлено, що кардіопротекція під впливом вивчених стреспротекторів досягається завдяки обмеженню ними реакцій стрес-реалізуючої та посиленню проявів власної стрес-лімітуючої систем організму, що підтверджується позитивною динамікою досліджених електрофізіологічних, гемодинамічних та метаболічних показників функціонального стану міокарда в умовах стресу, а також в умовах потенційованой емоційним стресом модельної ішемії у вигляді пітуітринового коронароспазму та кальцієвої аритмії серця. Наявність кардіопротекторних властивостей у досліджених антистресових препаратів, які в проведених дослідах найбільш виразливі у пірацетама, дозволяє рекомендувати їх для подальшого цілеспрямованого використання в клініці як кардіопротекторів з лікувально-профілактичною метою у складі комплексної терапії патології серця стресового генезу. Це дозволить підвищити ефективність та скоротити час лікування захворювань серця, знизити відсоток інвалідізації серед кардіологічних хворих, що має позитивний вплив на структуру загальної захворюванності та смертності від серцевої патології. Результати проведених досліджень впроваджені в практичну охорону здоров'я України: отримані 4 свідоцтва на раціоналізаторські пропозиції, виданий інформаційний листок, оформлена патентна заявка, за результатати праці опубліковано 6 статей та 5 тез доповідей.

Ключові слова: емоційний стрес, серце, стреспротектори, елеутерокок, феназепам, пірацетам, нікотинамід, кардіопротекція.

Карнаух Э.В. Кардиопротекторные свойства препаратов, обладающих антистрессовым действием. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.05 - фармакология. - Институт фармакологии и токсикологии АМН Украины, Киев, 2001.

Диссертация посвящена вопросам фармакологической защиты сердца от повреждающего действия эмоционально-стрессовых факторов и предотвращению развития миокардиодистрофий стрессового генеза с помощью антистрессовых препаратов, представляющих различные фармакологические группы: растительного адаптогена элеутерококка (0,5 мл/кг), транквилизатора бензодиазепинового ряда феназепама (2,5 мг/кг), ноотропа пирацетама (200 мг/кг) и никотинамида (50 мг/кг) как одного из конечных метаболитов аминокислоты триптофана по серотониновому пути превращения, у которых впервые в условиях экспериментального эмоционального стресса "Конфликт афферентных раздражений" по методике Ф.П. Ведяева с соавт. [1983] показано наличие кардиопротекторных свойств.

Все исследованные стресспротекторы вводились крысам линии Вистар однократно за 1-1,5 часа до окончания стрессирования. Основные показатели сердечно-сосудистой системы (данные ЭКГ, интегральной реографии, уровень артериального давления, основные биохимические показатели катехоламинового, углеводного, энергетического, электролитного, липидного, белкового метаболизма миокарда, состояние свертывающей системы крови, патоморфологическое исследование субклеточных структур кардиомиоцитов по данным трансмиссионной электронной микроскопии) изучались сразу после воздействия эмоционального стресса, что соответствует времени наиболее выраженного стрессорного напряжения и периоду максимального действия исследованных антистрессовых препаратов согласно их фармакокинетическим особенностям.

Результаты проведенных опытов показывают, что кардиопротекция под влиянием изученных стресспротекторов достигается благодаря ограничению ими реакций стресс-реализующей и усилению проявлений собственной стресс-лимитирующей систем организма. Это подтверждается положительной динамикой исследованных электрофизиологических, гемодинамических и метаболических показателей функционального состояния миокарда на фоне изученных антистрессовых препаратов как в условиях эмоционального стресса, так и в условиях потенцированной стрессом модельной патологии сердца -- обратимой ишемии миокарда в виде питуитринового коронароспазма (питуитрин 10 ЕД/кг внутрибрюшинно) и кальциевой аритмии (кальция хлорид 500 мг/кг внутрибрюшинно).

Наличие кардиопротекторных свойств у исследованных антистрессовых препаратов, которые в проведенных опытах наиболее выражены у пирацетама, позволяет рекомендовать их для дальнейшего целенаправленного использования в клинике по новым показаниям -- в качестве кардиопротекторов с лечебно-профилактической целью, наряду с традиционными кардиотропными средствами, в составе комплексной терапии патологии сердца стрессового генеза.

Это позволит повысить эффективность и сократить сроки лечения заболеваний сердца, снизить процент инвалидизации среди больных кардиологического профиля, что окажет положительное влияние на структуру общей заболеваемости и смертности от сердечной патологии.

Результаты проведенных исследований внедрены в практическое здравоохранение Украины: получено 4 свидетельства на рационализаторские предложения о возможности применения изученных антистрессовых препаратов в качестве кардиопротекторов при миокардиодистрофиях стрессового генеза, издан информационыый листок "Применение пирацетама в качестве кардиопротектора при патологии сердца стрессового генеза", оформлена патентная заявка на методику изучения кардиопротекторных свойств пирацетама в условиях эмоционального стресса. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ (6 статей и 5 тезисов докладов) в научно-медицинских журналах и сборниках.

Ключевые слова: эмоциональный стресс, сердце, стресспротекторы, элеутерококк, феназепам, пирацетам, никотинамид, кардиопротекция.

серце стрес міокарда кардіопротекторний

Karnaukh E.V. Cardioprotective properties of drug preparations with anti-stress effect. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree of medical science by speciality 14.03.05 - Pharmacology.- The Institute of Pharmacology and Toxicology, Academy of Medical Science of Ukraine, Kyiv, 2001.

The dissertetion is devoted to problems of pharmacological protection of heart from damaging operating of an emotional stress and avoidance of development of myocardial dystrophies of a stressful genesis with the help of anti-stress drugs: following adaptogen Eleutherococcus (0,5 ml/kg), tranquilizer Phenazepam (2,5 mg/kg), nootrop Pyracetam (200 mg/kg) and metabolite of a tryptophan Nicotinamid (50 mg/kg), for which one for the first time in conditions of a pilot model of an emotional stress “The Conflict of afferent stimulations” is rotined availability of cardioprotective properties. Fixed, that capdioprotection with the help anti-stress drugs realising with help intensifying of developments an own stress-limiting systems of an organism and limitation by them of reactings of stress-realising sistems. It confirms by positive dynamics studied electrophysiological, haemodynamic and metabolic parameters of a functional condition of myocardium in stress and in the pituitrynical coronary spasm and calcium arrhythmia models pathology, exponentiated by a stress. Availability of cardioprotective properties of studied anti-stress drugs, which one are most expressed for Pyracetam, allows to recommend them for further targeted application in clinic as cardioprotectors with the medical and preventive purpose in a structure of complex therapy of a pathology of heart of a stressful genesis. The outcomes of researches are inserted in practical public health services of Ukraine.

Key words: emotional stress, heart, anti-stress drugs, Eleutherococcus, Phenazepam, Pyracetam, Nicotinamid, cardioprotection.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Емоційний стрес (ЕС) є одним з сучасних факторів ризику серцевої патології [Є.І. Соколов із співавт., 1983; Ф.З. Мєєрсон, 1984; Б.М. Федоров, 1991; Л.Т. Киричок із співавт., 1995; Ю.М. Кундієв із співавт., 1996; К.В. Судаків, 1996; B. Lown et al., 1980]. Вплив стресорних факторів, навіть на здорове серце, викликає грубе порушення його роботі [А.В. Вальдман із співавт., 1987; Г.І. Косицький, 1987; Ф.З. Мєєрсон, 1991; J.W. Manning, 1985; J.E. Skinner, 1985; F.Z. Meerson,1990]. ЕС ускладнює течію та прогноз основних захворювань серцево-судинної системи -- ішемічної хвороби серця [Є.Л. Юматов, 1992; Ф.З. Мєєрсон, 1993; С.І. Ситник із співавт., 1996; Yu.B. Kishmanov et al., 1986], інфаркту міокарда [З.М. Кисельова, 1984; А.Б. Шнейдер із співавт., 1992], гіпертонічної хвороби та атеросклерозу [П.С. Хомуло із співавт., 1989; Є.І. Соколов, 1993]. Смертність від захворювань серця досягає 29 % від загальної смертності населення, та цей показник, за оцінками експертів ВООЗ, на 2000 рік в Україні і Росії зросте до 36% [Л.Т. Мала, 1999]. Тому, важливим завданням сучасної експериментальної та клінічної кардіології є вивчення проблем патогенезу, своєчасної діагностики, профілактики та лікування кардіоваскулярної патології, у тому числі і некоронарогенного, стресового генезу.

Таким чином, патологію серця стресового генезу слід розглядати як глобальну не лише медичну, але й соціальну проблему сучасної медицини, у вирішенні якої значне місце займає пошук та розробка кардіопротекторних засобів для ефективного захисту серця від пошкоджуючої дії стресу.

Вивченню несприятливого впливу ЕС та можливостей фармакологічної корекції його наслідків зараз приділяється велика увага [Ю.Б. Лішманов із співавт., 1991; Л.Р. Галушкіна із співавт., 1993; Л.Т. Киричок із співавт., 1994, 1995; Г.С. Кратенко, 1995; К.В. Судаков, 1996]. Керуючись найважливішим положенням клінічної медицини про раціональне використання власних захисних реакцій і можливостей організму, особлива увага в цьому відношенні приділяється до антистресових препаратів, механізм дії яких пов'язаний з фізіологічними стрес-лімітуючими механізмами, властивими організму. Принцип наслідування природним антистресорним системам організму шляхом введення їхніх метаболітів чи синтетичних аналогів є перспективним по відношенню до метаболичного захисту серця і попередження його стресорного ушкодження блокадою визначених ланок стрес-реалізуючої системи в структурі патогенезу міокардіодистрофій (МКД) [Ф.З. Мєєрсон, 1984-1996]. Тому для дослідження були прийняті відомі препарати з антистресовою дією -- рослинний адаптоген елеутерокок, транквілізатор феназепам, ноотроп пірацетам і метаболіт триптофану нікотинамід, які, як стреспротектори, мають загальний захисний вплив в умовах ЕС, в тому числі і на серце. З літератури відомі деякі позитивні ефекти цих стреспротекторів по відношенню до серцево-судинної системи [Т.О. Вороніна із співавт., 1990; В.І. Кресюн із співавт., 1990; О.В. Нікітін із співавт., 1990; В.Н. Самвелян із співавт., 1990; В.П. Зайцев із співавт., 1991; В.Т. Селіваненко із співавт., 1994; Л.О. Досаєва, 1995; Л.Т. Піменов із співавт., 1995; Л.О. Маймескулова із співавт., 1998; S.W. Lamberts, 1982; W. Haefely et al., 1984], але даних про цілеспрямоване дослідження або використання їх у якості кардіопротекторів при патології серця стресового генезу нам знайти не вдалося, що і послужило підставою для проведення спеціального дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до планової науково-дослідної роботи кафедри фармакології ХДМУ “Фармакологічна корекція несприятливих наслідків стресу” (держ. реєстрація № 01980002616) за проблемою “Фізіологія і патологія нервової системи”.

Мета і задачі дослідження. Експериментально обґрунтувати можливість застосування препаратів, які володіют антистресовою дією, у якості кардіопротекторів при патології серця стресового генезу з лікувально-профілактичною метою.

Для досягнення поставленої мети у роботі вирішувались наступні задачі:

Вивчити вплив антистресових препаратів на електрофізіологічні показники функціонального стану серця і гемодинаміки в умовах ЕС.

Вивчити вплив антистресових препаратів на основні показники метаболізму міокарда в умовах ЕС.

Вивчити вплив антистресових препаратів на стан ультраструктурних утворень кардіоміоцитів в умовах ЕС.

Вивчити вплив антистресових препаратів на стан засідаючої системи крові в умовах ЕС.

Вивчити вплив антистресових препаратів на функціональний стан серцево-судинної системи і метаболізм міокарда в умовах експериментальних моделей серцевої недостатності, викликаної пітуітриновою ішемією міокарда та кальцієвою аритмією, на фоні ЕС.

Об'єкт дослідження -- кардіопротекторні властивості препаратів, які володіють антистресовою дією.

Предмет дослідження -- елеутерокок, феназепам, пірацетам, нікотинамід.

Методи дослідження -- проведення експериментів на щурах лінії Вістар в умовах модельного ЕС і його сполучення з модельною патологією серця з використанням електрофізіологічних (електрокардіографія, інтегральна реографія, електропьезографічна тонометрія, електрокоагулографія), біохімічних та електронно-мікроскопічних методів.

Наукова новизна отриманих результатів

Вперше в експерименті вивчені кардіопротекторні властивості антистресових препаратів елеутерококу, феназепаму, пірацетаму і нікотинаміду на моделі гострого ЕС “Конфлікт аферентних подразнень”. Експериментально показано, що в основі порушення серцевої діяльності і гемодинаміки при ЕС лежить перевага реакцій стрес-реалізуючої системи над стрес-лімітуючою системою організму. Отримано нові дані про те, що вивчені антистресові препарати обмежують реакції стрес-реалізуючої і підсилюють прояв власної стрес-лімітуючої систем організму, що і обумовлює їх кардіопротекторну дію.

Вперше в експерименті показана можливість фармакологічної корекції потенційованої емоційним стресом модельної патології серця у вигляді ішемії міокарда і серцевої аритмії за допомогою антистресових препаратів.

Отримані дані істотно доповнюють відомі дані про функціональний стан і метаболізм міокарда в умовах ЕС і вперше свідчать про можливості фармакологічної корекції патології серця стресового генезу за допомогою антистресових препаратів.

Практична значення отриманих результатів полягає в тому, що виконане експериментальне доклінічне дослідження кардіозахисної дії антистресових препаратів елеутерококу, феназепаму, пірацетаму і нікотинаміду є підставою для подальшого впровадження їх застосування в клініку кардіологічного, неврологічного і загально-терапевтичного профілю за новими показаннями -- як кардіопротекторів у складі комплексної терапії первинної та сумісній патології серця стресового генезу з лікувально-профілактичною метою.

Виходячи з одержаних даних про те, що вивчені препарати підсилюють функціональний стан стрес-лімітуючої та обмежують реакції стрес-реалізуючої систем організму, їх слід віднести до засобів етіотропної та патогенетичної терапії патології серця стресового генезу, тим паче, що їх ефект сполучає специфічні кардіотропні та неспецифічні антистресові впливи.

Це повинно сприяти скороченню терміну лікування і досягненню його сприятливих результатів при стресових захворюваннях серця, що, в свою чергу, вплине на структуру загальної захворюванності і смертності від серцевої патології.

Результати проведених досліджень впроваджені в практичну охорону здоров'я України: виданий інформаційний листок “Застосування пірацетаму в якості кардіопротектора при патології серця стресового генезу” № 143-99 (Харків, 1999); отримано 4 свідоцтва на раціоналізаторські пропозиції про можливість застосування елеутерококу, феназепаму, пірацетаму і нікотинаміду як кардіопротекторів при МКД стресового генезу (№№ 161(28), 162(29), 163(30), 164(31) від 11.11.1999.); оформлена патентна заявка і отримана пріоритетна довідка (реєстраційний № 2000074179) про методику вивчення кардіопротекторної дії пірацетама в умовах ЕС “Спосіб визначення властивостей лікарського препарату”.

Особистий внесок дисертанта. Автор самостійно провів патентно-інформаційний пошук, налагодив експериментальну модель ЕС і роботу реографічного блоку “Поліграфа П4Ч-02”. На базі кафедри фармакології ХДМУ, біохімічного відділу ЦНДЛ ХДМУ, біохімічної лабораторії Інституту терапії АМН України, фармакологічної лабораторії ДНЦЛЗ і лабораторії електронної мікроскопії Інституту мед. радіології дисертант виконав всі необхідні дослідження за використанням фармакологічних, електрофіізологічних, біохімічних і патоморфологічних методів. Дисертант самостійно провів статистичну обробку і порівняльну оцінку отриманих результатів.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації докладені на V Національному з'їзді фармацевтів України “Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті” (Харків, 1999); на VI Національному конгресі кардіологів України (Київ, 2000); представлені на науково-практичних конференціях “Вчені України -- вітчизняній фармації” (Харків, 2000) і “Лекарства -- человеку” (Харків, 2000); на конференції молодих вчених та спеціалістів “медицина третього тисячоліття” (Харків, 2001).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 11 друкованих праць, з них 5 статей у профільних фахових журналах; 1 стаття в збірнику наукових праць ХДМУ “Достижения и перспективы развития терапии в канун XXI века”, присвяченому 80-річному ювілею академіка Л.Т. Малої, і 5 тез доповідей. Серед друкованих праць 7 самостійних (3 статті і 4 тез доповідей).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 157 сторінках машинописного тексту та складається із переліку використаних скорочень, вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів дослідження, 3 глав власних досліджень, заключення, висновків і додатку. Робота ілюстрована 14 таблицями, 43 рисунками (в тому числі 2 схеми та 25 діаграм) і 25 електронними мікрофотографіями, які займають 32 сторінки. Бібліографія включає 189 публікацій, з них 153 вітчизняних і 36 іноземних.

2. Основний зміст роботи

Матеріали та методи досліджень. Досліди виконані на 340 статевозрілих щурах лінії Вістар обох статей масою тіла 150-250 г. ЕС моделювали за методикою "Конфлікт аферентних подразнень" [Ф.П. Ведяєв, Т.М. Воробйова, 1983], стресовий вплив відбувався по 4 год. на протязі 2-х днів. Досліджено антистресові препарати: елеутерокок (0,5 мл/кг внутрішлунково), феназепам (2,5 мг/кг внутрішлунково), пірацетам (200 мг/кг підшкірно) і нікотинамід (50 мг/кг внутрішлунково), що вводилися одноразово за 1-1,5 год. до закінчення стресорного впливу. Всі обрані дослідження виконувалися одразу після ЕС.

Функціональний стан серцево-судинної системі оцінювали за даними ЕКГ [В.В. Мурашко, 1991], інтегральної реографії [Ю.Т. Пушкар, 1977; Н.А. Белякова, 1991] та електроп'єзографічної тонометрії [М.С. Расін із співавт., 1971] з визначенням розрахунковим шляхом ударного об'єму крові (УОК), хвилинного об'єму крові (ХОК), загального периферичного опіру судин (ЗПОС), серцевого та ударного індексів (СІ, УІ).

Із досліджених показників метаболізму міокарду визначали: вміст адреналіну і норадреналіну в міокарді флюорометрично (Hitachi 650-10S) [Є.Ш. Мафоніна, 1965]; вміст іонів Na⁺ та К⁺ у міокарді та сироватці крові досліджувався методом полум'яної фотометрії (“Carl Zeiss”), а вміст іонів Са²⁺ -- потенціометрично за допомогою іонселективного Са²⁺-електрода 3В-74; вміст глікогену в міокарді визначався за Kahan [А.М. Петрунькіна, 1961]; вміст АТФ у міокарді, а також сироваткова активність ферментів КФК, ЛДГ та ЛДГ₁ досліджувалися за наборами Labsystems (Фінляндия); вміст малонового діальдегиду (МДА) у міокарді та сироватці крові вивчався спектрофотометрично [Т.І. Федорова, 1983]. Загальну антиокислювальну активність (АОА) ліпідів плазми крові досліджували спектрофотометрично [Є.Б. Спектор, 1984]. Вміст ?- і пре-?-ліпопротеїдів у сироватці крові визначався турбідіметрично за Бурштейном-Самаєм [В.Г. Колб із співавт., 1982]. Активність протеїназ у міокарді та сироватці крові досліджувалася новим ферментним методом [Л.М. Самохіна, 1994]. Взаємозв'язок структури і функції у відношенні субклітинних органел кардіоміоцитів проілюстрований даними трансмісійної електронної мікроскопії (ЕМ-125). Стан зсідаючої системи крові вивчався методом електрокоагулографії (Н-333) [Л.Ф. Коблов, 1975], а також за допомогою агрегометра Thromlite-1006 і шляхом вивчення протромбінового часу плазми крові за Квіком [А.Я. Любіна, 1984].

Вивчення протиішемічної та протиаритмічної дії досліджених антистресових препаратів в умовах модельної патології серця, а також при її сполученні з ЕС, проведено за допомогою моделювання ішемії міокарду у вигляді пітуітринового коронароспазму (пітуітрин 10 ЕД/кг внутріочеревно) та кальциєвої аритмії (кальцію хлорид 500 мг/кг внутріочеревно) [І.П. Западнюк із співавт., 1983; І.С. Чекман, 1991].

Матеріалами для дисертації послужили результати дослідів, при проведенні яких записано і проаналізовано 500 електрокардіограм, 120 реограм, 120 електроп'єзограм, 36 електрокоагулограм, проведено 1460 біохімічних аналізів і зроблено 40 електронних мікрофотографій. Всі експериментальні дані отримані на апаратурі, що регулярно контролювалася метрологічно, про що є відповідні свідоцтва. Цифровий матеріал оброблений загальноприйнятим в медико-біологічних дослідженнях методом варіаційної статистики, при цьому для оцінки вірогідності одержаних результатів (Р) використаний критерій t Стьюдента [М.Л. Бєлєнький, 1963; В.Н. Тітов, 1995].

Нормалізуючий вплив антистресових препаратів на досліджені нами в умовах ЕС електрофіізологічні, біохімічні і патоморфологічні показники функціонального стану серця розцінювався як прояв кардіопротекторної дії.

3. Результати досліджень та їх обговорення

Вплив досліджених антистресових препаратів на функціональний стан серцево-судинної системи в умовах емоційного стресу.

В умовах “Конфлікту аферентних подразнень” відзначається розвиток вираженої функціональної патології з боку серця і гемодинамики по гіперкінетичному типу. Порушення біоелектричної активності міокарда проявляються виникненням тахіаритмій: ЧСС у щурів зростає на 35%, на ЕКГ реєструються депресія і інверсія зубця Т, ішемічне зрушення сегменту S-T відносно ізоелектричної лінії, деформації комплексу QRS, двохфазний зубець Р та більш загразливі ЕКГ-ознаки порушення процесів проведення і скорочення передсердь і шлуночків серця. При цьому, амплітуда зубця R та інтервал P-Q не змінюються (табл.1). Одержані результати узгоджуються з приведеними в літературі даними про аналогічні зрушення функціонального стану серцево-судинної системи в умовах емоційно-стресового напруження [Б.М. Федоров, 1991; Л.П. Черкас, 1992; К.В. Судаков, 1993; Г.С. Кратенко, 1995; Л.Т. Киричок із співавт., 1995]. Попереднє введення вивчених антистресових препаратів виразливо поліпшує біоелектричну активність серця в умовах ЕС. У всіх тварин зберігається правильний синусовий ритм серця, відсутні ЕКГ-ознаки порушень ритму і провідності міокарда, а також відзначається статистично достовірна нормалізація амплітуди зубця Т. На фоні нікотинаміду і елеутерококу реєструється статистично достовірне зниження ЧСС на 23% і 19% відповідно щодо рівня ЕС, однак, повної нормалізації цього показника не відзначається.

Феназепам і пірацетам не впливають на ЧСС в умовах ЕС. На відміну від інших досліджених стреспротекторів, феназепам цілком усуває ішемічне порушення сегмента S-T відносно ізоелектричної лінії. А на фоні елеутерококу, пірацетаму і нікотинаміду у 33%, 50% і 67% тварин відповідно зберігаеться ішемічне зрушення сегменту S-T відносно ізолінії (табл. 1).

Таблиця 1. Вплив досліджених антистресових препаратів на функціональний стан серцево-судинної системи в умовах емоційного стресу (Mm; n=6)

Примітка: ^* -- Р<0,05 у порівнянні з контролем; ^** -- Р<0,05 у порівнянні з ЕС

Гемодинамічні порушення при ЕС характеризуються розвитком артеріальної гіпертензії -- рівень АТ підвищується на 29%, а також збільшенням ХОК і СІ на 26%, та величини ЗПОС на 13%, що характеризує зростання навантаження на міокард в умовах ЕС. Усі досліджені препарати в умовах ЕС виявляють гіпотензивний ефект, що найбільш виражений у пірацетама. Пірацетам, нікотинамід і феназепам знижують рівень АТ при ЕС нижче похідного в контролі на 34%, 9% і 6% відповідно, а на фоні елеутерококу АТ зберігається трохи вище контрольного рівню. Найбільш ефективно з числа вивчених препаратів запобігають гемодинамічним змінам пірацетам і нікотинамід, які нормалізують УОК, ХОК, СІ й УІ. Феназепам та елеутерокок у даній серії дослідів не чинять вираженого нормалізуючого впливу на ци показники гемодинамики, значення яких залишаються на рівні ЕС, але, як показують результати наших дослідів, вказані препарати виразливо підвищюють метаболічний, і в першу чергу -- енергетичний потенціал міокарду, що зберегає компенсаторні резерви серця при ЕС. На фоні пірацетаму, феназепаму, елеутерококу та нікотинаміду величина ЗПОС знижується нижче похідного в контролі на 49%, 40%, 33% і 26% відповідно (табл. 1).

Вплив досліджених антистресових препаратів на метаболізм міокарда в умовах емоційного стресу.

Метаболічною основою функціональних порушень роботи серця, що спостерігаються в наших дослідах, є викликані стресом порушення усих видів обміну речовин міокарду -- катехоламінового, електролітного, енергетичного, ліпідного, білкового (табл. 2).

Дисбаланс тканинних катехоламінів у міокарді з перевагою ефектів адреналіну складає адренергічну основу ушкоджуючої дії ЕС на міокард. У наших дослідах у стресованих щурів вміст адреналіну в тканинах міокарда зростає в 1,7 рази і досягає 0,32?0,019 мкг/г порівняно з 0,19?0,011 мкг/г у контролі. При цьому, співвідношення норадреналін/адреналін у міокарді зменшується з 3,7 у контролі до 2,6, що характеризує виснаження компенсаторно-пристосувальних можливостей міокарда в умовах ЕС. Результати наших досліджень показують нормалізуючий вплив антистресових препаратів на баланс тканинних катехоламінів у міокарді, що є антиадренергичною основою захисту серця при стресі. При цьому, поряд з послабленням впливу адреналіну, підсилюється внесок норадреналіна в адреномедиацію кардіоміоцитів. Це виражається в збільшенні співвідношення в міокарді норадреналін/адреналін порівняно з ЕС у 1,5 рази під впливом елеутерококу і нікотинаміду, і в 4-5 разів на фоні пірацетаму і феназепаму. Як відомо, норадреналін метаболічно менш активний, чим адреналін. Томові його перевага в умовах активації симпатико-адреналової системи, що має місце при ЕС, може забезпечити більш тривале збереження компенсаторно-пристосувальних можливостей серця без виснаження резервів міокарду [Ф.З. Мєєрсон, 1984; Б.М. Федоров, 1991; Л.Т. Киричок, 1993].

В наших дослідах стрес-индукована гиперкальціємія, при якій рівень іонів Са²⁺ зростає на 25%, супроводжується виразливими змінами іонного обміну міокарда у вигляді перевантаження кардіоміоцитів іонами Na⁺, К⁺ і особливо Са²⁺, де їхній вміст збільшується на 29%, 37% і 36% відповідно. Це і призводить до підвищеної збудливості, скоротності і електричної нестабільності серця в умовах ЕС. Попереднє введення вивчених антистресових препаратів впливає на змінені показники електролітного обміну міокарда. Всі препарати статистично вірогідно знижують рівень Са²⁺ у сироватці крові нижче контрольного значення, а в міокарді щурів статистично вірогідно відзначається зниження вмісту іонів Са²⁺ на фоні нікотинаміду на 15% порівняно з ЕС, нормалізується цей показник на фоні елеутерококу і феназепаму, та знижується нижче контрольного рівня на 7% на фоні пірацетаму. При цьому, у міокарді під впливом феназепаму, нікотинаміду та елеутерококу виразно знижується, а на фоні пірацетаму нормалізується загальний вміст іонів Na⁺, а також іонів К⁺. Вміст іонів Na⁺ у сироватці крові на фоні феназепаму, пірацетаму і нікотинаміду не відрізняється від такого в умовах ЕС, а елеутерокок нормалізує цей показник вище контрольного значення. З числа досліджених показників іонного обміну звертає на себе увагу відносна стабільність вмісту іонів К⁺ у сироватці крові при всіх умовах дослідів цієї серії. Вивчені стреспротектори, ефективно попереджаючи перевантаження кардіоміоцитів іонами Na⁺, К⁺, та особливо Са²⁺, сприяють відновленню порушеного стресом іонного гомеостазу і приводять у відповідність активність іонозалежних процесів з фіізологічними потребами організму.

ЕС викликає значні порушення в процесах енергозабезпечення клітин міокарда. При цьому збільшується інтенсивність використання і сповільнюється ресинтез основних енергетичних субстратів серця, що виявляється у вигляді зниження в міокарді запасів глікогену на 21% і АТФ на 41%, при одночасному збільшенні сироватковій активності КФК у 5 разів. Переключення адренергічної медіації під впливом стреспротекторів переважно на норадреналіновий тип не тільки не виснажує енергетичний метаболізм міокарда в умовах ЕС, а навпаки, вивчені антистресові препарати адаптують енергетичний метаболізм міокарда до умов ЕС, сприяють забезпеченню збільшених потреб серця додатковими джерелами енергії. Введення досліджених препаратів відновлює порушені стресом параметри енергозабезпечення міокарда. Вони підвищують вміст основного енергетичного субстрату міокарда щурів -- глікогену не тільки до похідного рівню (пірацетам і феназепам), але і значно вище його (елеутерокок на 8% і нікотинамід на 17%). При цьому, вміст АТФ у міокарді щурів в умовах ЕС відновлюється до контрольного рівня на фоні елеутерококу та збільшується вище похідного значення на фоні феназепаму на 28%, пірацетаму - на 39%, і нікотинаміду - на 45%. Поряд з цим, пірацетам і нікотинамід знижують активність КФК у сироватці крові у 2,6 і 3,3 разів, а феназепам і елеутерокок нормалізують цей показник, у зв'язку з чим створюється можливість зменшити викликану ЕС надмірну напругу креатинфосфокіназної системи транспорту енергії від місць утворення до місць її використання. Така модуляція біоенергетики міокарда стресзахисними препаратами створює умови для енергетично більш вигідного режиму функціювання серця в умовах ЕС і попереджує виснаження компенсаторних резервів міокарда.

В умовах використаної нами моделі ЕС наочно показане посилення реакцій вільнорадикального ПОЛ, що оцінювалося по зростанню рівня МДА в сироватці крові на 25% і в міокарді на 47%, при одночасному зниженні загальної АОА ліпідів плазми крові на 41%. Отримані результати цілком відповідають даним літератури з клінічних досліджень, згідно яких адренергічне ушкодження серця через Са²⁺-механізм супроводжується підвищенням рівню МДА і зниженням сумарної АОА ліпідів плазми в 1,5-2 рази [М.А.Аліев із співавт., 1992]. Діючи подібно ендогенним антиоксидантам, вивчені нами стреспротектори відновлюють порушений стресом антиокисний баланс у системі ПОЛ-АОА, про що можна судити за критерієм нормалізації рівню МДА в сироватці крові і міокарді та значним підвищенням загальної АОА ліпідів плазми крові. Це сполучається з досягненням базального рівню катехоламінів і електролітів у тканинах міокарда. Оскільки гіперфункція симпатико-адреналової системи активує ліпазу жирової тканини, то це супроводжується підвищенням у сироватці крові одного з основних атерогених і проокислювальних факторів -- ?- і пре-?-ліпопротеїдів [В.Г.Колб, 1982; І.В.Савицький, 1982; А.Ленінджер, 1985; А.Ш.Бишевський, 1994;]. В наших дослідах цей показник збільшився на 63 %, що свідчить про порушення ліпідного обміну в умовах ЕС.

Таблиця 2. Вплив досліджених антистресових препаратів на основні показники метаболізму міокарда в умовах емоційного стресу (Mm; n=6)

Примітка: ^* -- Р<0,05 у порівнянні з контролем; ^** -- Р<0,05 у порівнянні з ЕС

Вивчені нами стреспротектори впливають на ліпідний обмін в умовах ЕС у вигляді виразливого гіполіпідемічного ефекту. Він виявляється нормалізацією вмісту в сироватці крові ?- і пре-?-ліпопротеїдів. За результатами наших дослідів, в умовах ЕС найбільш виразливу антиокислювальну і гіполіпідемічну дію виявили пірацетам та феназепам.

Результати проведених досліджень показують, що ушкоджуюча дія ЕС по відношенню до мембран кардіоміоцитів реалізується через адреналінові, кальцієві та гідроперекісні механізми. Як відомо, ці ж механізми порушують структурну цілісність міокарда і можуть викликати грубі деструктивні зміни, аж до ушкодження ДНК клітинних ядер [Ф.З. Мєєрсон, 1984; Т.Г. Мозжухіна із співавт., 1991]. По нашим даним, це характеризується підвищенням при ЕС сироваткової активності ферментів: ЛДГ -- у 1,9 рази, її серцевої фракції ЛДГ₁ -- у 2,9 рази, КФК -- у 5 разів, та підвищенням активності протеїназ. Підсилення реакцій обмеженого протеолізу, що спостерігалося нами в умовах “Конфлікту аферентних подразнень”, характеризується виходом тканинних протеїназ у кров із збільшенням їхньої активності в сироватці крові в 4,2 рази, і відповідним зниженням їхньої активності в тканинах міокарда в 1,6 рази. Застосування досліджених антистресових препаратів запобігає надмірну ферментемію та обмежує стрес-індукований протеоліз в умовах ЕС, тим самим обмежується вихід тканинних ферментів у кров і попереджується агресія протеолітичних ферментів по відношенню до мембранних структур і клітинних органел кардіоміоцитів. Запобігання деструктивних і дегенеративних процесів і збереження структурної цілісності міокарда під впливом вивчених стреспротекторів в умовах ЕС підтверджується нормалізацією сироваткової активності загальної ЛДГ та її серцевої фракції ЛДГ₁ (феназепам=елеутерокок?пірацетам?нікотинамід).

Вплив досліджених антистресових препаратів на субклітинні структури кардіоміоцитів в умовах емоційного стресу.

Метаболічні зрушення і неоднорідність структури кардіоміоцитів, що є основною причиною зсуву процесів електрогенезу та скорочувальної функції серця в умовах ЕС, у наших дослідах підтверджуються за допомогою даних електронної мікроскопії. Відзначається збідніння і нерівномірний розподіл гранул глікогену, поліморфізм мітохондрій з ознаками їхньої функціональної перенапруги і виснаження. Перевантаження кардіоміоцитів іонами Са²⁺ морфологічно характеризується розширенням порожнин шорсткуватої ендоплазматичной мережі і наявністю набряклих деформованих мітохондрій із включеннями (кристали фосфату кальцію) у матриксі. Велика кількість поліморфних фаголізосом із залишками клітинних елементів мембранної будови у вигляді так званих шаруватих тілець характеризують мобілізацію лізосомальних і протеолітичних ферментів при ЕС і наявність деструктивних зрушень у кардіоміоцитах. Поряд із зрушеннями капілярного кровообігу, в альтерированому міокарді відзначаються ознаки його гетерогенності -- ділянки розволокнення міофібріл із зонами розрідження цитоплазми чергуються з ділянками утворення свіжих колагенових волокон у вигляді інтерстіціального фіброзу.

Мембранопротекторна дія досліджених антистресових препаратів, яка підтверджена в наших дослідах даними ензимодіагностики у вигляді обмеження активності протеолітичних і лізосомальних ферментів, реакцій протеолізу, аутолізу і виходу тканинних ферментів у кров'яне русло, стабілізує структурну цілісність внутрішньоклітинних органел, запобігає утворенню деструктивних і гетерогенних вогнищ у тканинах міокарда і значно зменшує виразливость стресогенного ушкодження серця, що також підтверджується результатами проведеного патоморфологічного дослідження за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії. На електронних мікрофотографіях видна велика кількість гранул глікогену та активних мітохондрій, капіляри містять в собі ерітроцити, немає великих гетерогенних вогнищ.

Вплив досліджених антистресових препаратів на стан зсідаючої системи крові в умовах емоційного стресу.

Результати наших досліджень показують, що в умовах ЕС активується засідаюча система крові, що значно утрудняє роботу серця, створює умови для підвищеного тромбоутворення і порушення капілярного кровообігу в міокарді. Підвищення коагуляційних і агрегаційних властивостей крові в наших дослідах характеризується більш раннім початком зсідання крові (швидше у 2,9 разів), скороченням на 68% протромбінового часу і зростанням у 4,6 разів ступеню агрегації тромбоцитів крові (табл. 2).

Застосування вивчених антистресових препаратів сприяє відновленню порушених стресом показників зсідаючої системи крові у щурів. При цьому, час початку зсідання крові статистично вірогідно нормалізується на фоні пірацетаму і елеутерококу, та статистично вірогідно перевищує рівень ЕС на фоні феназепаму і нікотинаміду. Всі досліджені препарати в однаковій мірі сприяють зниженню стрес-індукованої гіперагрегації тромбоцитів і нормалізують протромбіновий час плазми крові. Відновлення коагуляційних та агрегаційних властивостей крові на фоні застосування досліджених стреспротекторів значно полегшує роботу серця в умовах ЕС, попереджає розвиток тромбоутворення і порушення коронарного кровообігу.

Вивчення кардіопротекторних властивостей досліджених антистресових препаратів в умовах експериментальних моделей серцевої недостатності.

В умовах потенційованої стресом модельної патології серця вивчені стреспротектори також виявляють кардіопротекторну дію. За результатами проведених дослідів, на фоні ЕС в умовах оборотної ішемії міокарда шляхом моделювання пітуітринового коронароспазму антистресові препарати виявляють виражену протиішемічну (феназепам>пірацетам>нікотинамід>елеутерокок), а в умовах кальцієвої аритмії -- протиаритмічну дію (пірацетам?феназепам>елеутерокок=нікотинамід).

При цьому патогенетичною основою захисту серця від ішемії, токсичних концентрацій іонів Са²⁺, відновлення коронарного резерву і збереження біоелектричної стабільності міокарда також є метаболічні механізми посилення стрес-лімітуючої системи організму у вигляді позитивного впливу вивчених стреспротекторів на всі види обміну речовин міокарда. В цих умовах особливе значення для відновлення електрофіізологічних і гемодинамічних показників має підвищення під впливом вивчених антистресових препаратів енергетичного потенціалу міокарда та ослаблення дії надлишкової кількості іонів Са²⁺ і вільнорадикальних продуктів ПОЛ, які пошкоджують мембранні структури кардіоміоцитів.

Звертає на себе увагу загальна закономірність дії стреспротекторів в умовах обраних нами моделей серцевої патології на фоні ЕС. Вона полягає в найбільш ефективному впливі саме у випадку сполучення патології серця із стресом, і менш ефективному -- у дослідах моделювання серцевої недостатності “у чистому вигляді”, без стресу, що представляється можливим відтворити тільки в експерименті на тваринах. А сполучення серцевої недостатності із стресом завжди має місце у хворих кардіологічного профілю. При цьому сполучення кардіоваскулярної патології з психоемоційною напругою разом з розвитком кардіофобій формують у кардіологічних хворих “порочне коло”, розірвати яке здатні тільки антистресові препарати з кардіопротекторними властивостями, тому що саме такі препарати усувають стресорний компонент у патогенезі сполученної патології серця.

Висновки

У дисертації наведене обґрунтування можливості фармакологічного захисту серця від пошкоджуючої дії емоційно-стресових факторів та запобіганню розвитку міокардіодистрофій стресового генезу за допомогою препаратів, які володіють антистресовою дією -- елеутерококу, феназепаму, пірацетаму та нікотинаміду, у яких вперше експериментально показана наявність кардіопротекторних властивостей.

В умовах експериментального емоційного стресу "Конфлікт аферентних подразнень" кардіопротекція під впливом вивчених препаратів з антистресовою дією досягається завдяки обмеженню ними реакцій стрес-реалізуючої та підсиленню проявів власної стрес-лімітуючої систем організму, при цьому, неспецифічна антистресова дія поєднується зі прямою кардіозахисною.

Універсальними для всіх вивчених препаратів механізмами кардіопротекторної дії є мембраностабілізуюча дія, нормалізація біоелектричної активності міокарду, гіпотензивна дія, підвищення енергетичного потенціалу серця, відновлення активності протеолітичних ферментів, реакцій ПОЛ та стану зсідаючої системи крові.

Елеутерокок (0,5 мл/кг) в умовах емоційного стресу найбільш ефективно впливає на ЧСС, сироваткову активність ферментів КФК і протеїназ, вміст іонів Na⁺ у сироватці крові; феназепам (2,5 мг/кг) -- вміст іонів К⁺ у міокарді, рівень - і пре--ліпопротеїдів у сироватці крові, вміст МДА у міокарді та загальну АОА ліпідів плазми крові, сироваткову активність ЛДГ і ЛДГ₁; пірацетам (200 мг/кг) нормалізує найбільшу кількість вивчених нами показників стану серця в умовах емоційного стресу, серед яких УОК, ХОК, СІ, УІ, рівень артеріального тиску, показники катехоламінового обміну у міокарді, вміст іонів Са²⁺ та МДА у міокарді і сироватці крові, рівень іонів Na⁺ у міокарді; нікотинамід (50 мг/кг) з числа вивчених антистресових препаратів найбільш ефективно впливає на ЧСС, величину УОК, ХОК, СІ,УІ, вміст іонів К⁺ у сироватці, рівень АТФ і глікогену у міокарді.

Позитивна динаміка досліджених електрофізіологічних, гемодинамічних та метаболічних показників функціонального стану міокарда на фоні вивчених антистресових препаратів також відзначається і в умовах потенційованой емоційним стресом модельної ішемії (пітуітринового коронароспазму) та аритмії (кальцієвої аритмії) серця, що характеризує наявність виразливих протиішемічних і протиаритмічних властивостей у досліджених стреспротекторів (пірацетамфеназепам>нікотинаміделеутерокок).

Наявність кардіопротекторних властивостей у досліджених препаратів з антистресовою дією дозволяє рекомендувати їх для подальшого цілеспрямованого використання в клініці за новими показаннями -- у якості кардіопротекторів з лікувально-профілактичною метою в складі комплексної терапії патології серця стресового генезу.

Список опублікованих праць

Карнаух Э.В., Киричек Л.Т. Биохимические основы кардиомиопатий стрессового генеза // Експериментальна і клінічна медицина.- 1998.- №1.- С. 68-72.

Карнаух Э.В. Модуляция острой токсичности строфантина-К и сальбутамола стрессзащитными препаратами // Медицина сьогодні і завтра. - 1998. - №1(4). - С. 38-42.

Карнаух Е.В., Киричок Л.Т. Патогенетичний аспект кардіопротекторної дії антистресових засобів // Ліки. - 1999. - №2. - С. 7-11.

Киричек Л.Т., Карнаух Э.В. Лекарственная защита миокарда при сердечно-сосудистых заболеваниях стрессового генеза // Международний мед. журн. - 1999. - Т. 5, №3. - С. 98-103.

Карнаух Э.В. Гемодинамічні ефекти стресзахисних препаратів в умовах емоційного стресу // Укр. науково-медичний молодіжний журн. - 2000. - №1. - С. 4-6.

Карнаух Э.В. Противоаритмическое действие стрессзащитных препаратов в условиях экспериментальной модели кальциевой аритмии на фоне эмоционального стресса // Достижения и перспективы развития терапии в канун XXI века: Сб. науч. тр. - Х.: ХГМУ, 2000. - С. 138-142.

Карнаух Э.В. Кардиозащитное действие антистрессовых препаратов при экспериментальной модели ишемии миокарда в условиях стресса // Досягнення сучасної фармації та перспективи її розвитку у новому тисячолітті: Матеріали V Національного з'їзду фармацевтів України. - Х.: Вид-во УкрФА, 1999. - С. 665-666.

Карнаух Э.В. Метаболические показатели кардиопротекторного действия антистрессовых препаратов при патологии сердца стрессового генеза // VI Національний конгрес кардіологів України: Тези наукових доповідей. - Київ: Моріон. - 2000. - С. 168-169.