Метаболічні механізми розвитку іммобілізаційного стресу та їх корекція

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. М. ГОРЬКОГО

УДК 612.176: 612.398: 612.82+615.015.4

МЕТАБОЛІЧНІ МЕХАНІЗМИ РОЗВИТКУ ІММОБІЛІЗАЦІЙНОГО СТРЕСУ ТА ЇХ КОРЕКЦІЯ

14.03.04 - патологічна фізіологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Робота виконана в Кримському державному медичному університеті ім. С.І. Георгієвського МОЗ України (м. Сімферополь)

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Харченко Володимир Захарович, Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського МОЗ України, завідувач кафедри патологічної фізіології

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор Звягінцева Тетяна Володимирівна, Харківський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри фармакології і медичної рецептури;

доктор медичних наук Нещерет Олександр Павлович, Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України, провідний науковий співробітник відділу епідеміології ендокринних захворювань

Провідна установа: Одеський державний медичний університет, кафедра загальної та клінічної патологічної фізіології ім. В.В. Підвисоцького, МОЗ України

Захист відбудеться “16” лютого 2007 р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.600.02 при Донецькому державному медичному університеті ім. М. Горького МОЗ України (83003, Україна, м. Донецьк, пр.Ілліча, 16).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донецького державного медичного університету ім. М. Горького (83003, Україна, м. Донецьк, пр.Ілліча, 16).

Автореферат розісланий “25” грудня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 11.600.02,

доктор медичних наук, професор Г.А. ІГНАТЕНКО

АНОТАЦІЯ

Фомочкіна І.І. Метаболічні механізми розвитку іммобілізаційного стресу та їх корекція. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.04 - патологічна фізіологія. - Донецький державний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, Донецьк, 2007. Дисертацію присвячено проблемі встановлення ролі протеолітичних і вільнорадикальних механізмів у розвитку ІС, а також його комбінації із турнікетним шоком та експериментального обґрунтування патогенетичних підходів до їх корекції. Дослідження базуються на аналізі результатів 150 експериментів, що виконані на білих щурах і кролях. Встановлено, що при ІС у тварин спостерігається активація систем протеолізу і ВРО ліпідів, що сприяє виникненню порушень церебральної гемодинаміки, розвитку компенсованого метаболічного ацидозу, ультраструктурних пошкоджень органів. Комбіноване використання контрикалу і корвітину приводить до зниження активності протеїназ і продуктів ВРО ліпідів.

Ключові слова: іммобілізаційний стрес, протеїназ-інгібіторна система, вільнорадикальне окислення ліпідів.

АННОТАЦИЯ

Фомочкина И.И. Метаболические механизмы развития иммобилизационного стресса и их коррекция. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.04 - патологическая физиология. - Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького, Донецк, 2007.

Диссертация посвящена проблеме установления роли протеолитических и свободнорадикальных механизмов в развитии острого и хронического иммобилизационного стресса, а также его комбинации с турникетным шоком и экспериментального обоснования патогенетических подходов к их медикаментозной коррекции. Исследования базируются на анализе результатов 150 экспериментов, выполненных на белых крысах и кроликах. Установлено, что при развитии иммобилизационного стресса у животных наблюдается выраженная активация систем протеолиза и свободнорадикального окисления липидов, снижение антипротеиназного и антиоксидантного потенциала, что способствует возникновению нарушений церебральной гемодинамики, снижению напряжения кислорода в тканях головного мозга, развитию компенсированного метаболического ацидоза, ультраструктурных повреждений внутренних органов. Наиболее выраженное положительное влияние на восстановление метаболических, гемодинамических и ультраструктурных нарушений, имеющих место при стрессе, выявлено в серии опытов с комбинированным применением ингибиторов протеиназ и антиоксидантов. Комбинированное использование ингибитора протеиназ контрикала и антиоксиданта корвитина приводит к снижению активности протеиназ и продуктов свободнорадикального окисления липидов на фоне повышения уровня их ингибиторов, что способствует улучшению показателей церебральной гемодинамики, оказывает выраженное антигипоксическое и антиацидотическое действие, снижает интенсивность микроциркуляторных и деструктивных изменений во внутренних органах. Выраженное протекторное действие ингибиторов протеиназ и антиоксидантов при развитии иммобилизационного стресса у животных является обоснованием для разработки новых экспериментальных способов коррекции стрессорного повреждения органов при экстремальных состояниях. Раскрытие механизмов сочетанного применения ингибиторов протеиназ и антиоксидантов позволяет расширить объем исследований по изучению их применения в практическом здравоохранении для профилактики и лечения патологических состояний, вызванных или сопровождающихся стрессом.

Ключевые слова: иммобилизационный стресс, протеиназ-ингибиторная система, свободнорадикальное окисление липидов.

SUMMARY

Фомочкина I.I. Metabolic mechanisms of development immobilization stress and their correction. - the Manuscript. The dissertation on degree of candidate of medical sciences by speciality 14.03.04 - pathological physiology. - M.Gorkey Donetsk State Medical University. Ministry of Health of Ukraine, Donetsk, 2007. The dissertation is devoted to a problem of establishment of role proteolytical and free - radical mechanisms in development IS, and also its combination with tourniquet a shock and experimental substantiation of pathogenetic approaches to their medicamentous correction. Researches are based on analysis of results of 150 experiments executed on white rats and rabbits. It is established, that at IS at animals activation of systems proteolysis and LPO is observed, that promotes occurrence of infringements cerebral circulation, to development compensated metabolic acidosis, ultrastructural damages of organs. Combined use contrycal and corvitin results in decrease in activity proteolytical enzymes and products LPO.

Key words: immobilization stress, limited proteolysis, lipids peroxydation.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Стрес є основою розвитку багатьох патологічних реакцій, які складають одну з актуальних проблем сучасної експериментальної і клінічної медицини (В.Г. Передерій та співавт., 2003; С.Б. Середенин, 2003; К.В. Судаков, 2005). Стрес - необхідна ланка неспецифічної реактивності, однак при надмірній виразності і тривалості, адаптаційна реакція організму переходить в свою протилежність - хворобу (М.Г. Пшенникова, 2000). Незважаючи на актуальність проблеми іммобілізаційного стресу (ІС) і численність проведених досліджень в цій області (В.П. Акопян, 2003; В.Н. Каркищенко, 2004), багато питань патогенезу залишаються відкритими. Однією з ланок патогенезу при стрес-синдромі є активація процесів вільнорадикального окислення (ВРО) ліпідів. При цьому порушення співвідношення активності антиокислювальної і прооксидантної систем в бік переважання останньої з формуванням оксидантного стресу є одним із механізмів розвитку загального адаптаційного синдрому (А.О. Самохин, 2002). Згідно літературних даних (В.А. Барабой та співавт., 1997; S. Gumuslu et al., 2002; Т.В. Звягінцева та співавт., 2004; В.Н. Ельский та співавт., 2006), отримані суперечливі відомості щодо змін інтенсивності ВРО ліпідів в органах і тканинах тварин при впливові різноманітних стрес-агентів. Інтерес дослідників до вивчення процесів ВРО ліпідів і взаємопов'язаних з ними реакцій в протеїназ-інгібіторній системі значно зріс в останній час, оскільки порушення регуляції цих процесів призводить до пошкодження клітинних мембран (Л.М. Самохина, 1994; А.В. Гурин, 2003). Таким чином, вивчення протеїназ-інгібіторної системи та ВРО ліпідів при ІС дозволить виявити нові механізми розвитку пошкодження на клітинному і органному рівнях та експериментально обґрунтувати шляхи патогенетичної корекції стресових станів. вільнорадикальний протеоліз іммобілізаційний стрес

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в рамках наукової тематики кафедри патологічної фізіології Кримського державного університету ім. С.І. Георгієвського “Патофізіологія, імунохімія, цитохімія ферментопатій при екстремальних станах” (номер державної реєстрації 0197U014234) і “Протеоліз і вільнорадикальне окислення ліпідів в патогенезі екстремальних станів” (номер державної реєстрації 0101U006553). Шифр теми 2.223. Дисертант є співвиконавцем тем.

Мета дослідження: встановити роль протеолітичних і вільнорадикальних механізмів у розвитку іммобілізаційного стресу та експериментально обґрунтувати патогенетичні підходи до його медикаментозної корекції.

Задачі дослідження:

1. Вивчити зміни протеолітичної активності та процесів вільнорадикального окислення ліпідів при моделюванні іммобілізаційного стресу у експериментальних тварин.

2. Дослідити показники стану інгібіторного і антиоксидантного захисту організму на моделі іммобілізаційного стресу у експериментальних тварин.

3. Вивчити зміни в протеїназ-інгібіторній і окислювально-антиоксидантній системах при комбінованому впливові іммобілізаційного стресу і турнікетного шоку.

4. Оцінити стан церебральної гемодинаміки, напруги кисню в корі та підкіркових структурах, кислотно-лужного балансу в умовах дії іммобілізаційного стресу.

5. Провести аналіз ультрастуктурних змін в тканинах міокарду, легенів, шлунку і печінки експериментальних тварин при моделюванні іммобілізаційного стресу.

6. Експериментально обгрунтувати патогенетичні підходи до фармакологічної корекції змін при іммобілізаційному стресі шляхом застосування антиоксиданта корвітину і полівалентного інгібітора протеїназ контрикалу.

Об'єкт дослідження - експериментальні тварини з моделлю ІС та його комбінацієй з турнікетним шоком.

Предмет дослідження - стан протеїназ-інгібіторної системи, ВРО ліпідів і антиоксидантного захисту, кисневого режиму головного мозку, кислотно-лужного стану (КЛС), морфологічних змін при стрес-синдромі та обґрунтування їх патогенетичної корекції.

Методи дослідження - біохімічні, електрофізіологічні, морфологічні і статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна полягає в експериментальному обґрунтуванні патогенетичної значимості порушень в протеолітичній і вільнорадикальній системах при розвитку ІС та ефективності комбінованого застосування засобів метаболічної корекції - інгібітора протеїназ контрикалу і антиоксиданту корвітину. Вперше виявлено, що ІС супроводжується активацією процесів протеолізу, ВРО ліпідів і зниженням інгібіторів протеїназ та антиоксидантів. Встановлено, що при ІС порушується мозковий кровоток (МК), знижується напруга кисню (рО₂), розвивається компенсований метаболічний ацидоз. Вперше виявлено взаємозв'язки змін в протеїназ-інгібіторній системі та ВРО зі станом МК і ультраструктурними змінами в органах при ІС. Встановлено, що комбинація контрикалу і корвітину сприяє відновленню протеїназ-інгібіторної, прооксидантно-антиоксидантної рівноваги, і перешкоджає розвитку функціональних порушень в головному мозку і патоморфологічних змін в органах тварин при ІС.

Практичне значення отриманих результатів. В результаті проведених експериментальних досліджень розроблена наукова основа для рекомендації щодо клінічного випробування комбінації контрикалу та корвітину при метаболічних порушеннях, що розвиваються при ІС. Матеріали роботи використані в навчальному процесі кафедр патофізіології Кримського державного медичного університету ім. С.І.Георгієвського, Харківського державного медичного університету, Тернопільського державного медичного університету, Одеського державного медичного університету ім. М.І. Пирогова, Донецького державного медичного університету ім. М. Горького; а також в інфарктному, ортопедичному, реанімаційно-анестезіологічному відділеннях 6-ої міської клінічної лікарні швидкої і невідкладної медичної допомоги м. Сімферополя, хірургічному відділенні Сакської ЦРЛ, терапевтичному відділенні Республіканського шпиталю інвалідів ВОВ.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено патентно-інформаційний пошук, аналіз актуальності і ступеня вивчення проблеми, визначені напрямки досліджень, мета і задачі роботи, огляд і аналіз літератури, визначені методологічні підходи, відпрацьовані моделі, у відповідності з якими особисто проведені експериментальні дослідження, вивчені та узагальнені результати проведених досліджень, обґрунтовані наукові висновки і рекомендації для практичного використання одержаних результатів. Розроблено спосіб лікування метаболічних порушень при іммобілізаційному стресі і спосіб лікування стресорних порушень, зумовлених гіпокінезією (деклар. патент України на корисну модель № 14856 (А61К 35/00) від 15.05.2006 р.; деклар. патент України на корисну модель № 15402 (А61К 35/02) від 15.06.2006 р.).

Апробація результатів. Результати досліджень повідомлені на: 76-й науково-практичній конференції (Сімферополь, 2004 р.); науковій конференції “III-і читання ім. В.В. Підвисоцького”, (Одеса, 2004 р.); IV Національному конгресі патофізіологів України за міжнародною участю (Чернівці, 2004 р.); IV Українській науково-практичній конференції за міжнародною участю з клінічної медицини (Вінниця, 2004 р.); 1-му Міжнародному Міждисциплінарному Конгресі “Достижения нейронауки для современной медицины и психологиии” (Судак, 2005 р.); науково-практичній конференції “Актуальные вопросы патофизиологии” (Ялта, 2006 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 17 праць, із них 6 - статті в ліцензованих ВАК України журналах і збірниках, 4 з котрих - моноавторські, 2 - в співавторстві, 11 - в матеріалах і тезах з'їздів, симпозиумів, наукових конференцій. Отримано 2 деклараційних патента України на корисну модель.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів і методів дослідження, розділу власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних джерел. Бібліографічний перелік містить 288 найменувань робіт, із них 181 кирилицею і 107 латиницею. Текст викладено на 126 сторінках тексту, ілюстровано 28 таблицями, 11 графіками, 12 електронними мікрофотографіями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Експериментальні дослідження проведені на 154 білих щурах-самцях лінії “Vistar”, масою 180-200 г., на 45 кролях, масою 2500-3000 г. В якості моделі метаболічних порушень при стресі застосовувалась іммобілізація експериментальних тварин в тісних клітках-пеналах в положенні на животі. Використовували ІС впродовж 6-ти годин (Э.М. Микаелян та співавт., 1983), ІС впродовж 12-ти годин (Н.В. Луніна та співавт., 1994). Хронічний ІС відтворювали шляхом утримання тварин в клітках-пеналах по 6 годин щоденно впродовж 5-ти днів. З метою наближення до реальних умов вивчали поєднану дію ІС і турнікетного шоку. Турнікетний шок моделювали шляхом накладення гумових джгутів на обидві задні кінцівки тварин на рівні пахвинної складки (Н.Ю. Горохова, 2003). Кров для досліджень у щурів отримували шляхом декапітації під легким ефірним наркозом. У кролів виконували забір крові із крайової вени вуха.

Введення препаратів з метою корекції виявлених порушень проводилось перед поміщенням тварин в клітки-пенали. В якості інгібітора протеїназ застосовували контрикал (“AWD. pharma GmbH & Co. KG. Drezden” - Німеччина). В якості антиоксиданта використовували корвітин (ЗАТ НПЦ “Борщагівський хіміко-фармацевтичний завод”, м. Київ). Використовували два шляхи введення препаратів: у щурів - внутрішньочеревинний, у кролів - внутрішньовенний: контрикал вводили в дозі 10 000 АтрОД/кг маси, розведений в ізотонічному розчині натрію хлориду, із розрахунку 10 мл/кг маси; корвітин вводили в дозі 10 мг/кг маси тіла, розведений в ізотонічному розчині натрію хлориду, із розрахунку 2 мл/кг маси. Трипсиноподібну активність (ТПА) плазми крові вимірювали спектрофотометричним методом (А.В. Кринская та співавт., 1977). Вимір еластазоподібної активності (ЕПА) сироватки проводили по гідролізу синтетичного субстрату N-t-BOC-аланіл-p-нітрофінілового ефіру (Reanal) (О.Г. Оглоблина та співавт., 1980). Визначення антитриптичної активності (АТА) в сироватці крові проводили уніфікованим методом В.Ф. Нартикової і Т.С. Пасхіної (1977). Для визначення кислотостабільних інгібіторів (КСІ) в сироватці крові в пробах попередньо осаджували кислотолабільні білки (О.Г. Оглоблина та сіпвавт., 1980; В.Ф. Нартикова та співавт., 1969). Інтенсивність ВРО ліпідів в сироватці крові оцінювали за концентрацією ТБК-активних продуктів (ТБК-АП) (С.Н. Суплотов та співавт., 1986; Ю.А. Владимиров та співат., 1972). Визначення антиокислювального потенціалу включало дослідження пероксидазоподібної (ППА) і каталазоподібної активностей (КПА) (Т. Попов та співавт., 1971; М.А. Королюк та співавт., 1988), оцінку церулоплазміну (ЦП) (Д.Е. Дубинина та співавт., 1983) і супероксиддисмутази (СОД) (С. Чевари та співавт., 1985).

Стан церебральної гемодинаміки під впливом 6-ти годинного ІС вивчали в хронічних експериментах на 15 кролях. У всіх серіях дослідів реєстрували досліджувані параметри на 3-х і 6-ти годинах експерименту. Кожна серія дослідів складалася із 8-12 спостережень. Для виміру об'ємної швидкості локального МК, вазодилататорної (КрСО₂) і вазоконстрикторної (КрО₂) реактивності судин в досліджуваних структурах кролів використовували метод водневого кліренсу (И.Т. Демченко, 1981). рО₂ вивчали методом полярографії (Е.А. Коваленко та співавт.,1975). Водно-електролітний баланс мозкової тканини вивчали методом електричної імпедансометрії (И.Д. Сапегин, 2003). Дослідження КЛС крові проводили за мікрометодом O.Siggard-Anderson et al., (1960), на мікроаналізаторі ОР210/3, “Radelkis”.

Морфологічні дослідження (електронну мікроскопію) тканин серця, легенів, шлунка і печінки проводили на щурах, у яких моделювали хронічний ІС по 6 годин впродовж 5-ти днів (А.Ф. Киселева та співавт., 1983).

Статистична обробка одержаних даних проведена з використанням методів варіаційної статистики з обчисленням середніх величин (M) і оцінкою ймовірності розбіжностей (m), вірогідними вважали показники при р<0,05. Статистичні розрахунки виконували в середовищі електронних таблиць Exel для Microsoft Office і Lotus123 для OS/2 Warp4.

Результати власних досліджень та їх обговорення. Проведені нами дослідження показали, що стан компонентів протеїназ-інгібіторної системи залежав від характеру і тривалості іммобілізації. Так, іммобілізація щурів впродовж 6-ти годин приводила до вірогідного збільшення ТПА на 25,8 % (р<0,05). При 12-ти годинному ІС реакція підвищення змінювалась зниженням ТПА. При хронічному ІС цей показник знову ставав вище контролю на 28,1 % (р<0,05). Коли ІС моделювали на тлі турнікетного шоку, ріст ТПА становив 42,7 % (р<0,01), а при поєднаному впливові ІС і турнікетного шоку - 80,9 % (р<0,01). При гострій і хронічній іммобілізації відмічалось зниження ЕПА на 21,4 % (р<0,01), 19,8 % (р<0,01) і 37,6 % (р<0,01) відповідно. При поєднанні іммобілізації тварин з накладенням джгутів відмічалося зростання ЕПА, що зумовлено більш потужним впливом на організм поєднання пошкоджуючих чинників. Рівень КСІ при 6-ти і 12-ти годинному ІС у щурів зберігався на достатньо високому рівні: 45,8 % (р<0,01) і 37,4 % (р<0,01) порівняно з контролем. При хронічному ІС відмічалось суттєве вірогідне зниження рівня КСІ на 42,2 % (р<0,01). При поєднаному впливові мало місце вірогідне зниження КСІ на 26,5 % (р<0,05), і 66,3 % (р<0,01) нижче контрольних значень. Виявлено зростання АТА на 17,7 % (р<0,05) і 23,5 % (р<0,05) при ІС впродовж 6-ти і 12-ти годин, яке змінювалося зниженням цього показника при хронічному ІС на 15,1 % (р<0,05). При накладенні джгутів спостерігалось подальше зменшення рівня АТА на 27,73% (р<0,01) порівняно з контролем. Враховуючи динаміку змін, отриману при моделюванні ІС на щурах, у кролів також вивчали стан протеїназ-інгібіторного потенціалу. Результати досліджень довели, що у кролів мали місце аналогічні зміни.

Стан показників ВРО ліпідів и антиоксидантів, як і компонентів протеолізу, залежав від характеру і тривалості стресорного впливу. Проведені дослідження показали вірогідне збільшення рівня ТБК-АП на 77,4 % (р<0,01) при ІС впродовж 6 годин, при хронічному ІС рівень ТБК-АП перевищив контроль більше ніж в 2 рази. Менш виражені зміни спостерігались при ІС впродовж 12 годин. Зростання цього показника мало місце і при поєднаному впливові: на 47,5 % (р<0,01) при накладенні джгутів і 3-х годинному ІС і на 26,9 % (р<0,01) при комбінації накладення джгутів з 9-ти годинним ІС. У білих щурів спостерігалось вірогідне збільшення ЦП порівняно з контролем на 97,9 % (р<0,01), 30,5 % (р<0,01), 62 % (р<0,01) при ІС впродовж 6, 12 годин і хронічному ІС відповідно. Однак, при поєднаному впливові зростання ЦП змінилося зниженням цього показника порівняно з контролем на 27,3 % (р<0,01) і 22,5 % (р<0,01) при комбінації з 3-х годинною та 9-ти годинною наступною іммобілізацією. Рівень СОД при ІС впродовж 6 годин вірогідно знизився на 14,9 % (р<0,05). При збільшенні часу впливу - 12-ти годинному ІС, спостерігалося зростання СОД на 18,2 % (р<0,05) порівняно з контролем. При хронічному ІС відмічалось зниження СОД на 38% (р<0,01). Зменшення рівня СОД на 59,9 % (р<0,01) і 18,5 % (р<0,05) виявлено також при накладенні джгутів і поєднанні останнього з ІС. Відмічалось вірогідне зниження КПА на 19,2 % (р<0,01) порівняно з контролем при 6-ти годинному стресі. При ІС впродовж 6 і 12 годин і хронічному ІС спостерігалось зниження ППА порівняно з контролем на 13,8 % (р<0,01), 12,6 % (р<0,01), 9,7 % (р<0,05) відповідно. Проведені на кролях експерименти по моделюванню 6-ти годинного ІС підтверджують раніше виявлені закономірності щодо стану ВРО ліпідів.

Таким чином, дані, одержані в експериментах на щурах і підтверджені на кролях, свідчать про активацію при ІС протеїназ і оксидантів, наряду зі зниженням рівня інгібіторів протеїназ і антиокислювальних ферментів, при цьому має місце однонаправлений характер змін в протеїназ-інгібіторній системі і ВРО. Зростання протеолітичних ферментів і вільних радикалів спостерігається при гострому 6-ти ІС, до 12-ти годин стресорного впливу настає термінова адаптація, що характеризується активацією інгібіторного, антиокислювального потенціалу, і, як наслідок, супроводжується зниженням рівня ТБК-АП і протеїназ. Однак, зі збільшенням часу впливу, спостерігається виснаження антипротеїназного і антиоксидантного потенціалу і суттєве вірогідне збільшення активності протеолітичних ферментів і продуктів ВРО ліпідів. Односпрямовані зміни в протеїназ-інгібіторній і окислювально-антиоксидантній системах слід розглядати як ланки патогенезу ІС.

При 6-ти годинному ІС застосування контрикалу знижувало рівень ТПА порівняно з тваринами, які не отримували препарат, на 17,9 % (р<0,05). Рівень ЕПА первісно був низьким і при введенні контрикалу зберігався на невисокому рівні, нижче контрольних значень на 23,3 % (р<0,01). Застосування корвітину при 6-ти годинному ІС приводило до зниження ТПА на 12,5 % (р<0,05). Рівень ЕПА при введенні корвітину був на 12,4 % (р<0,05) нижче рівня у контрольній групи. Більш ефективним було використання комбінації препаратів. Так, поєднане їх застосування при ІС впродовж 6-ти годин приводило до значного, на 20,1 % (р<0,01), зниження ТПА, при цьому рівень даного показника наближався до контролю. При введенні контрикалу і корвітину при 6-ти годинному ІС рівень ЕПА був нижче на 4,4 % (р>0,5) порівняно з групою тварин, які не отримували препарати. Таким чином, при поєднаному використанні інгібітору протеїназ контрикалу і антиоксиданту корвітину відмічалась більш виражена, порівняно з ізольованим застосуванням препаратів, позитивна динаміка протеолітичної активності сироватки крові. Коригуючий вплив вивчаємих препаратів було відмічено і у відношенні підвищення інгібіторного потенціалу сироватки крові щурів. При гострій іммобілізації впродовж 6-ти годин введення контрикалу збільшувало значення АТА на 12,9 % (р<0,05) порівняно з групою тварин, які не отримували препарати. Рівень КСІ перевищував аналогічні значення на 19,8 % (р<0,05). Поєднане застосування препаратів приводило до збільшення рівня АТА на 17,1 % (р<0,01). Рівень КСІ при цьому був на 25,6 % (р<0,05) вище. Підтвердження ефективності використання поєднаного застосування контрикалу і корвітину проведено нами на моделі хронічного ІС у щурів і гострого ІС у кролів. Результати досліджень довели, що запропонована комбінація препаратів приводила до нормалізації показників протеїназ-інгібіторної системи.

Використання контрикалу при 6-ти годинному ІС викликало зниження рівня ТБК-АП на 26,4 % (р<0,01). При введенні корвітину відбувалося більш значне зниження концентрації ТБК-АП, на 31,5 % (р<0,01). Одночасне використання контрикалу і корвітину було більш ефективним. Так, кількість вторинних продуктів СРО ліпідів знижувалась на 40,3 % (р<0,01), порівняно з показниками у щурів, які не отримували препарати. Значення ТБК-АП при цьому були на 5,9 % (р<0,05) вище значень контрольної групи. При 6-ти годинному ІС використання контрикалу підвищувало активність СОД на 10,9 % (р>0,25). Застосування корвітину сприяло зростанню рівня СОД на 16,8 % (р<0,05). При поєднаному введенні контрикалу і корвітину спостерігались найбільш значні зміни СОД - рівень ферменту був на 37,4 % (р<0,01) вище, ніж показник СОД у тварин без корекції. Введення контрикалу ІС приводило до зниження рівня ЦП плазми крові на 24,9 % (р<0,01) порівняно з тваринами, які не отримували препарати. При використанні корвітину рівень ЦП знижувався в більшій мірі, на 29,0 % (р<0,01). Використання комбінації препаратів знижувало концентрацію ЦП плазми крові на 41,1 % (р<0,01) порівняно з групою тварин, які не отримували препарати. Ізольоване введення контрикалу сприяло зростанню КПА на 21,9 % (р<0,05). Застосування корвітину приводило до більш вираженого зростання концентрації КПА - на 26,2 % (р<0,01) порівняно з тваринами, які не отримували препарати. Комбіноване використання контрикалу і корвітину сприяло більшому зростанню КПА - на 40,6 % (р<0,01) порівняно з групою тварин без корекції. Для підтвердження ефективності застосування поєднання контрикалу і корвітину також були проведені серії експериментів по моделюванню хронічного ІС у щурів і гострого ІС у кролів. Результати досліджень довели, що запропонована комбінація препаратів приводила до нормалізації показників окислювально-антиоксидантної системи.

При ІС спостерігалося вірогідне зниження локального МК в корі на 11,2 %, (р<0,01), в гіпоталамусі - на 11,9 % (р<0,05), і більш значне зниження МК в таламусі - на 14,3 % (р<0,01) порівняно з контролем. При цьому спостерігалось падіння рО₂ у всіх структурах мозку, яке наростало в кінці експерименту з максимумом в гіпоталамусі. При ІС простежувалась тенденція до зниження КрСО₂. При ІС відмічено вірогідне зниження КрО₂ у всіх досліджуваних регіонах. Зниження КрСО₂ і, в більшій мірі, КрО₂, що спостерігалось при ІС, говорить про зменшення адаптаційних можливостей системи ауторегуляції мозкової гемодинаміки. При ІС не спостерігалось вірогідних змін всередині- і позаклітинного опору у всіх відділах мозку упродовж експерименту. Отримані дані свідчать про відсутність гіпергідратації в міжклітинному просторі і нейронах при ІС. Введення комбінації препаратів перешкоджало падінню МК в корі і підкоркових структурах. Так, до 6-ї години ІС при використанні вищевказаної комбінації препаратів мало місце збільшення МК в корі великих півкуль на 9,1 % (р<0,05), в гіпоталамусі - на 13,2 % (р>0,5), порівняно з тваринами без корекції. Під впливом комбінації препаратів контрикалу і корвітину суттєво зменшувалося падіння рО₂. При цьому збільшення рО₂ порівняно з групою тварин, які піддалися стресу, але не отримували препарати, становило 71,4 % (р<0,01), 64,8 % (р<0,01) і 71,3 % (р<0,01) в корі, таламусі і гіпоталамусі відповідно. На тлі дії поєднаного застосування контрикалу і корвітину під впливом ІС спостерігалося вірогідне зростання КрО₂ і КрСО₂.

ІС у щурів супроводжувався порушеннями КЛС, аналіз яких свідчить про розвиток метаболічного ацидозу. Попереднє введення контрикалу і корвітину сприяло стабілізації рН, значення якого наближалися до контрольних - 7,35 (р>0,25) і 7,34 (р<0,05) при гострому і хронічному ІС відповідно. Вірогідне виражене падіння суми буферних підстав і зрушення буферних підстав на тлі введения препаратів, змінювалося нормалізацією вивчаємих показників. Порушення біохімічних показників при ІС супроводжувалися змінами ультраструктури органів. Так, при хронічному ІС на тлі порушень кровообігу спостерігались ультраструктурні пошкодження міокарда, що проявлялись розвитком набряку, деструкцією мітохондрій з дизорієнтацією крист; легенів, що супроводжувались структурно-функціональними змінами альвеолярних макрофагів, дегрануляцією тканинних базофілів, пошкодженням компонентів аерогематичного бар'єру; шлунку, з наявністю дрібнокрапкових крововиливів, з ознаками інтрацелюлярного набряку. Вивчення патоморфологічної картини при стресі після введення комбінації контрикалу і корвітину виявило значні позитивні зміни: відмічався виражений цито- і мембранопротекторний ефект, не спостерігалось руйнування мітохондрій і клітинних мембран, дегрануляції тканинних базофілів, значних порушень кровообігу.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі подано обґрунтування і вирішення наукової задачі - встановлення ролі протеолітичних і вільнорадикальних механізмів у розвитку ІС, а також експериментальне обґрунтування патогенетичних підходів до його медикаментозної корекції за допомогою поєднаного застосування інгібіторів протеїназ і антиоксидантів. Наукова задача вирішена шляхом використання біохімічних, електрофізіологічних і морфологічних методів дослідження. Одержані дані доповнюють і уточнюють існуючі дані і розкривають нові ланки патогенезу ІС, а також дозволяють обґрунтувати нові підходи до корекції цього стану.

1. Розвиток ІС супроводжується активацією системи протеолізу і ВРО ліпідів, зростанням ТПА на 28,1% (р<0,01) і збільшенням ТБК-активних продуктів більш ніж в 2 рази (р<0,01) у порівнянні з контролем. Вказані зміни максимально виражені при хронічному і комбінованому впливові пошкоджуючого агента.

2. Вимушена іммобілізація приводить до зниження антипротеїназного і антиокислювального потенціалу організму, що проявляється зменшенням показників АТА на 15,1% (р<0,01), КСІ на 42,2% (р<0,01), зниженням активності антиоксидантних ферментів (СОД, КПА і ППА на 38%, 19,2% і 13,8%, р<0,01, відповідно) і ЦП на 27,3% (р<0,01) у порівнянні з контролем.

3. При поєднанні ІС і турнікетного шоку спостерігається більш значне зростання активності протеолітичних ферментів (ТПА - на 80,9%, р<0,01, ЕПА - на 49,8%, р<0,01), зниження інгібіторного потенціалу (КСІ - на 66,3%, р<0,01, АТА - на 74,8%, р<0,01), збільшення інтенсивності ВРО ліпідів, порівняно з ізольованим впливом цих екстремальних чинників.

4. На тлі зниження антипротеїназного і антиоксидантного потенціалу ІС характеризується зниженням показників гемодинаміки (падінням МК на 14,3%, р<0,01), рО₂ в тканинах головного мозку на 26,3% (р<0,01), розвитком компенсованого метаболічного ацидозу, зрушенням реакції в кислу сторону, за рахунок збільшення дефіциту буферних підстав і зменшення істинного і стандартного бікарбонатів.

5. При хронічному ІС на тлі порушень кровообігу спостерігаються ультраструктурні пошкодження міокарду, що проявляються розвитком набряку, деструкцією мітохондрій з дизорієнтацією крист; легенів, що супроводжуються структурно-функціональними змінами альвеолярних макрофагів, дегрануляцією тканинних базофілів, пошкодженням компонентів аерогематичного бар'єру; шлунку, з наявністю дрібнокрапкових крововиливів, з ознаками інтрацелюлярного набряку.

6. Комбіноване використання інгібітору протеїназ контрикалу і антиоксиданту корвітину приводить до зниження активності протеїназ (ТПА - на 20,1%, р<0,01) і продуктів ВРО ліпідів сироватки крові (ТБК-АП - на 40,3%, р<0,01), на тлі підвищення рівня їх інгібіторів (АТА - на 17,1%, р<0,01, КСІ - на 25,6%, р<0,05), що сприяє покращенню гемодинамічних показників і має виражену антигіпоксичну і антиацидотичну дію, а також знижує інтенсивність мікроциркуляторних і деструктивних змін в органах.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Фомочкина И.И. Состояние ограниченного протеолиза и ингибиторного потенциала на модели иммобилизационного стресса у крыс / / Медицина сегодня и завтра. - 2004. - № 2. - С. 13-15.

2. Фомочкина И.И. Метаболические нарушения при иммобилизационном стрессе и возможности их лекарственной коррекции / / Biomedical and biosocial anthropology. - 2004. - № 3. - Р. 130-134.

3. Фомочкина И.И. Патоморфологические изменения в органах белых крыс при иммобилизационном стрессе по данным электронной микроскопии / / Таврический медико-биологический вестн. - 2005. - Т.8, № 3. - С. 127-132.

4. Фомочкина И.И., Харченко В.З., Кубышкин А.В., Сапегин И.Д. Стресспротективные эффекты комбинации контрикала и корвитина при изучении кислородзависимых процессов в головном мозге / / Крымский терапевтический журнал. - 2006. - № 2. - С. 131-136. (Особисто здобувачем вивчено мозковий кровообіг, напругу кисню, реактивность судин при моделюванні іммобілізаційного стрессу та виконано написання статті).

5. Фомочкина И.И. Состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты при стресс-синдроме / / Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Тр. Крым. гос. мед. ун-та им. С.И. Георгиевского. - 2002. - Т. 138, Ч. 1. - С. 225-228.

6. Фомочкина И.И., Харченко В.З., Кубышкин А.В. Механизмы развития и патогенетическая коррекция стресс-синдрома / / Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Тр. Крым. гос. мед. ун-та им. С.И. Георгиевского. - 2006. - Т. 142, Ч. ІІІ. - С. 159-164. (Особисто здобувачем проведений аналіз результатів дослідження механізмів розвитку та патогенетичної корекції стрес-синдрому і виконано написання статті).

7. Деклараційний патент 14856 Україна, (МПК А61К35/00) Спосіб лікування метаболічних порушень при іммобілізаційному стресі / Харченко В.З., Фомочкіна І.І., Кубишкін А.В., Семенець П.Ф., Мойбенко О.О. (Україна). Заявлено - 09.03.06; Опубл. 15.05.06. / / Бюл. № 5. (Здобувачем проведений аналіз результатів дослідження патогенетичної корекції метаболічних порушень при стрес-синдромі, обґрунтовано и оформлено запропонований метод).

8. Деклараційний патент 15402 Україна, (МПК А61К35/02) Спосіб лікування стресорних розладів, обумовлених гіпокінезією / Харченко В.З., Фомочкіна І.І., Кубишкін А.В., Семенець П.Ф., (Україна). Заявлено - 04.05.06; Опубл. 15.06.06 / / Бюл. № 6. (Здобувачем проведено моделювання іммобілізаційного стресу, вивчення стану вільнорадикального окислення ліпідів, проведений аналіз результатів дослідження механізмів розвитку та патогенетичної корекції стрес-синдрому, обґрунтувано і оформлено запропонований метод).

9. Фомочкина И.И., Семенец П.Ф. Показатели перекисного окисления липидов и ограниченного протеолиза при иммобилизационном стрессе / / Клінічна та експериментальна патологія: IV Національный конгрес патофізіологів України с міжнародною участю. - Чернівці, 2004. -Т. III., № 2. - Ч. 2. - С. 326-328. (Особисто здобувачем вивчено стан вільнорадикального окислення ліпідів та системи обмеженого протеолізу).

10. Фомочкіна І.І. Семенець П.Ф. Метаболічні порушення у патогенезі імобілізаційного стресу / / III-і читання ім. В.В.Підвисоцького: Бюлетень матер. наук. конф. - Одеса, 2004. - С. 89-90. (Особисто здобувачем проведено моделювання іммобілізаційного стресу, вивчення стану вільнорадикального окислення ліпідів).

11. Фомочкина И.И. Изменения показателей протеиназ-ингибиторной и окислительно-антиоксидантной систем как звенья патогенеза иммобилизационного стресса / / Актуальные проблемы госпитальной медицины: Международная научно-практическая конференция. - Севастополь, 2004. - С. 211-212.

12. Фомочкина И.И. Изменение показателей перекисного окисления липидов и системы ограниченного протеолиза при вынужденной иммобилизации. Возможности медикаментозной коррекции / / Науковий потенціал світу 2004: Матер. 1 междунар. науч.-практ. конф. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. - Т. 34. - С. 12-15.

13. Фомочкина И.И., Харченко В.З. Метаболические нарушения при иммобилизационном стрессе / / Від фундаментальних досліджень - до прогресу в медицині: Материалы науч.-практ. конф. с международ. участием, посвящ. 200-летию основания Харьков. гос. мед. ун-та. - Харьков, 2005. - С. 65. (Особисто здобувачем здійснено моделювання іммобілізаційного стресу, вивчення метаболічних порушень прі стресі, статистична обробка отриманих результатів дослідження та написання тез).

14. Фомочкина И.И., Харченко В.З., Семенец П.Ф. Патоморфологические изменения в органах белых крыс при иммобилизационном стрессе / / IV читання ім. В.В. Підвисоцького: Бюлетень матеріалів наукової конференції. - Одеса, 2005. - С.98-99. (Здобувачем проведено вивчення патоморфологічних змін при моделюванні іммобілізаційного стресу, написання тез).

15. Фомочкина И.И. Биохимические и патоморфологические изменения при моделировании иммобилизационного стресса / / Достижения нейронауки для современной медицины и психологиии: 1-ый Международный Междисциплинарный Конгресс: Труды конгресса. - М.: МАКС Пресс, 2005. - С. 164-165.

16. Фомочкина И.И. Исследование стресс-протективной активности контрикала и корвітину при моделировании иммобилизационного стресса у белых крыс / / Вестник морского врача. - 2005. - С. 247-248.

17. Фомочкина И.И. Фармакологическая коррекция метаболических изменений при иммобилизационном стрессе / / Актуальні проблеми фармакології та токсикології: Тези II наук.-практ. конф. молодих вчених та спеціалістів. - К., 2005. - С. 62-63.

18. Фомочкина И.И. Патогенетическая коррекция метаболических изменений при иммобилизационном стрессе / / Материалы международной научной конференции, посвященной 75-летию ЕрГМУ им.М.Гераци. - Ереван, 2005. - С. 370-372.

19. Фомочкина И.И. Экспериментальное обоснование применения контрикала и корвитина, как средств патогенетической коррекции метаболических нарушений при стрессе / / V читання ім. В.В.Підвисоцького: Бюлетень матеріалів наукової конференції. - Одеса, 2006. - С. 94-95.

Размещено на Allbest.ru