Суммируя результаты наших исследований, можно утверждать, что в условиях экспериментальной патологии органов брюшной полости разного генеза (травматический перитонит, инфекционный перитонит, токсический (алкогольный) гепатоз) наблюдаются системные нарушения всего организма. В структуру этой реакции входят изменения иммунной системы, белкового обмена, красной крови, органов брюшной полости (кишечник, желудок, печень, селезенка). Изменения в органах брюшной полости при общей их направленности имеют особенности, связанные с характером повреждающего агента. Вовлечение в процесс печени связано, на наш взгляд, с тем, что это основной орган системы детоксикации, а все рассматриваемые процессы характеризуются образованием и накоплением токсических веществ и метаболитов. При этом развитие патологии органов брюшной полости воспалительного генеза - перитонит (бактериальный, травматический) вызывает изменения в печени сходные с теми, что наблюдаются при токсическом её повреждении (алкогольный гепатоз). Эти изменения затрагивают структурно-функциональную характеристику печени, обменные процессы в ней, её функции и происходят на фоне системных изменений.

Можно предположить, что ксенон, поступая из органов брюшной полости в систему воротной вены, первоначально влияет на морфофункциональное состояние печени, а затем достигает других органов, влияет и на их состояние. Такая логика событий полностью соответствует результатам наших исследований, которые подтверждают, что позитивное действие ксенона сопровождается значительной морфофункциональной нормализацией сердечной мышцы, почек, селезенки. Нельзя исключить и возможность вторичных, зависящих от функционального состояния печени, изменений в этих органах. Однако однотипные и значимые положительные эффекты, достаточно быстро развивающиеся на морфологическом уровне в функционально напрямую не связанных между собой системах, дает основание предполагать зависимость этой динамики от прямого влияния ксенона. Следовательно, использование растворов ксенона при введении их в брюшную полость следует рассматривать, как перспективную лечебную технологию не только относительно коррекции морфофункционального состояния печени, но и лечения полиорганной недостаточности любого генеза в целом.

В свою очередь, анализируя возможные механизмы гепатопротективного действия ксенона, необходимо обратить внимание на те, которые могут быть связаны с известными эффектами этого газа на воду. Установлено, что ксенон вступает во взаимодействие с молекулами воды по типу физического, с формированием водных ассоциаций, получивших название клатраты. Отличие воды, находящейся в клатратах, заключается в том, что она менее активна, образно говоря, она как бы замерзает, скорость обменных процессов в биологических системах снижается. Логично, что обмен веществ в клетках замедляется в целом. Однако, по-видимому, это не так. Это связано с тем, что количество и плотность клатратов неоднородны в клетке. В свою очередь такое явление, по-видимому, обусловлено тем, что растворимость ксенона особенно велика в липидах. Мы считаем, что именно в структурах, богатых липидами и выявляются самые значимые. В частности, в клеточных структурах максимальное количество липидов находится в клеточных мембранах. По нашему мнению, высокая концентрация ксенона наблюдается в липидах клеточных мембран, что в свою очередь может способствовать образованию клатратов воды в примембранных слоях, в водных и ионных трансмембранных каналах. Как следствие процессы функции клеточных мембран тормозятся, т.е. в первую очередь снижаются трансмембранные токи ионов, клетка теряет способность к возбуждению. Чем более зависима клетка от клеточного потенциала и ее функция от возникающих токов действия, тем более ярко выявляется действие ксенона на такие клетки. Вот каким образом можно объяснить эффект возникновения наркоза, как следствия "замораживания" клатрирования ксеноном воды в мембранах нервных клеток. Аналогичная стабилизация любых иных клеточных мембран, а в наших экспериментах, в первую очередь клеток печени приводит к положительным эффектам при патологии. Ксенон, как бы, стабилизирует гепатоциты, клетки переходят из возбужденного в состояние покоя с меньшими энергопотребностями. Это и создает благоприятные условия для репаративных процессов в поврежденных клетках.

По такому же механизму ксенон действует и на другие повреждения в клетке. Степень лечебного эффекта при этом пропорциональна количеству ксенона в клетке и ее мембранах.

Безусловно, необходим дальнейший анализ гепатопротекторного, и цитопротекторного действия ксенона, однако уже в настоящее время необходимо отметить, что в арсенале медицины появляется новое сложное средство защиты клеток с принципиально новыми для современной медицины свойствами.

Структурно-функциональные изменения печени на макроскопическом уровне при всех исследованных патологиях выражены незначительно: поверхность печени гладкая, ткань резко полнокровная, передний край острый. Особенность макроскопических изменений печени при каловом (бактериальном) перитоните - в отложениях фибрина на её поверхности в начальных стадиях её процесса, а при алкогольном гепатозе - желто-коричневой окраске ткани печени на разрезе. Эти особенности, очевидно, связанны с характером действующих этиологических факторов. Микроскопическая характеристика печени при исследуемых патологических процессах характеризуется наличием общих черт, а также рядом особенностей. Во-первых, при всех рассмотренных патологиях имеет сохранение дольчатой структуры печени, т.е. катастрофических последствий эти негативные влияния для ткани печени не имеют при данных моделях патологии. Во всех группах подопытных животных имеет место набухание клеток Купфера в межбалочных пространствах, т.е. можно говорить о вовлечении в процесс иммунной системы печени. Наблюдается резкое полнокровие центральной вены дольки и сосудов триад. При этом имеет место диапедезный выход небольшого числа эритроцитов и лимфоидных элементов из последних. Визуально большее количество лимфоидных элементов выходят в случаях калового перитонита. Что касается состояния гепатоцитов, то у животных в исследуемых группах они организованы в балки, которые прослеживаются на разных расстояниях от центральной вены. Наиболее значительным это расстояние было у животных с токсическим гепатозом. Следует также заметить, что у всех подопытных животных при микроскопическом исследовании на ранних стадиях эксперимента практически не определяются двуядерные клетки, что позволяет считать, что репаративные возможности печени резко снижены.

У гепатоцитов ядра в основном средних размеров, окраска их умеренной интенсивности, читается гранулярно-фибрилярная структура хроматина в случаях перитонита разного генеза и гомогенная структура при токсическом гепатозе. Цитоплазма гепатоцитов при исследуемых патологиях комковатая, слабобазофильной окраски. При этом в случаях перитонитов они оттеснены к периферии клетки, а граница клетки нечеткая, т.е. имеют место признаки развития белковой дистрофии гепатоцитов.

В случаях токсического гепатоза комки равномерно распределены по цитоплазме и границы клеток четкие. Однако в отличие от случаев перитонита наблюдаются мелкие жировые вакуоли или эозинофильные включения в цитоплазме гепатоцитов, т.е. метаболические нарушения имеют место, но они несколько иной природы, чем при перитонитах. Выявленные нарушения структурно функциональной организации печени, при рассмотренных патологических процессах, находили свое отражение и в изменениях функциональной активности её. Сравнительная характеристика этих изменений отражена в таблице 6.1.

Как следует из данных таблицы 6.1, изменение функциональной активности печени имеют общую направленность при всех рассматриваемых патологиях.

Таблица 6.1. Сравнительная оценка изменений функциональной активности печени при разных патологических процессах у крыс

Суть этих изменений: снижение интенсивности процесса переаминирования при, возможной, сохранности мембран гепатоцитов. Желчеобразующая функция печени при этом не страдает, но количество непрямого билирубина недостоверно повышается, т.е. подтверждается положение об ослаблении детоксикационной функции печени. Одновременно отмечается резкое (трехкратное) увеличение содержания мочевины в плазме крови, очевидно, имеет место усиленный катаболизм белков и снижение детоксикации и выведения продуктов этого процесса. Содержание креатинина в плазме крови также изменяется, но в отличии от других показателей эти изменения разнятся при патологиях разного генеза: при перитонитах содержание его падает, а при токсическом гепатозе - возрастает. Поскольку креатинин есть продукт гидролиза креатинин-фосфата - главного макроэрга мышечной ткани, можно полагать, что при перитонитах эта форма макроэргов используется в меньшей степени. Следует также отметить, что характер причин вызывающих патологический процесс, влияет на количественную сторону изменений исследуемых показателей, и не влияет на качественную их характеристику.

Результатом изменений функциональных возможностей печени при рассматриваемых патологических процессах является развитие эндогенной интоксикации, о чем свидетельствует увеличение содержания МСМ₂₅₄ и МСМ_{280 -} первые из которых гидрофильные и отражают во многом состояние выведения токсинов почками; а вторые - гидрофобные и являются показателем детоксикационной активности ткани печени. Количественно больший рост МСМ отмечается при перитонитах, что, очевидно связанно с более массивным поступлением в кровь продуктов разрушения тканей кишечника и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в его полости.

Эндогенная интоксикация, согласно существующим представлениям, - клинико-биохимический синдром, развивающийся вследствие нарушения баланса между образованием и выведением обычных и измененных метаболитов. Развитие патологических процессов в организме, в частности воспалительных, деструктивных, поступления в организм экзогенных токсикантов (алкоголь), сопровождается нарушениями микроциркуляции, реологии, кислородного баланса, иммунитета и управления интеграцией этого процесса. В результате активируется протеолиз при одновременном снижении функциональной активности систем переаминирования. Одновременно возрастает интенсивность прооксидантных реакций, продукты которых повреждают мембраны клеток, и нарушают их барьерную функцию [17], что приводит к функциональному изменению микроциркуляции, угнетению синтеза белка, замедлению тканевого дыхания, вследствие чего создаются условия для дальнейшего угнетения активности процессов детоксикации и усиление токсемии. Таким образом, формируется порочный круг, обуславливающий углубление и расширение патологии.

Что касается механизмов детоксикации в печени, то основу их составляет монооксигеназная система [7], тесно связанная с нарушенной мембраной митохондрий печени и, следовательно, страдающая при действии мембраноповреждающих факторов, в том числе супероксид ионов возникающих при активации прооксидантных систем.

Таким образом, выявленные нами при разных патологических процессах нарушения функции печени, приводящие к развитию эндогенной интоксикации, связаны, по-видимому, с повреждением клеточных и митохондриальных мембран гепатоцитов, а такие связаны с состоянием микроциркуляции и регуляторными процессами. Исходя из этого, можно полагать, что природный фактор, обладающий протекторным действием по отношению к регуляторным механизмам мембран, может оказывать положительное влияние на развитие патологических процессов разного генеза в брюшной полости.

В последнее время интерес исследователей привлекает ксенон [76,99,138,139]. Механизмы биологического действия которого обусловлены особенностями его химических свойств и считается достаточно многообразными.

Ксенон, будучи благородным газом, хорошо растворим в биологических жидкостях, т.е. достаточно много и быстро растворяется в организме. С другой стороны, как инертный газ, не подвергается биотрансформации в печени [30], что в условиях неблагоприятных воздействий на печень не создает, в отличии от ряда фармакологических агентов, дополнительной нагрузки на это орган. Работами ряда авторов [30,111,131] показано, что ксенон связывается с протеинами, белками, плазмой, гемоглобином, миоглобином, и особенно, с липидами, а значит, в условиях измененных мембран не будет создавать дополнительное влияние на них. Значительная часть протеинов выступает в клеточных мембранах в роли рецепторных белков, следовательно, ксенон может вторично оказывать влияние на регуляцию внутриклеточных процессов. В частности работами Yamakura и Harris [90] показано, что ксенон является антагонистом NMDA-рецепторов в нейронах и соматических клетках. Изменение активности NMDA-рецепторов регулирует уровень внутриклеточного кальция, а, следовательно, и интенсивность образования NO (оксид азота). Одним из неблагоприятных аспектов действия оксида азота является активация образования пероксинетрита (ONOO-), и гидроксильных радикалов и супероксид ионов [101,132], которые индуцируя ПОЛ способствуют повреждению мембран. В условиях повреждающей нагрузки токсическими агентами на клеточные мембраны гепатоцитов, такое протекторное действие ксенона может иметь положительное влияние на развитие патологического процесса.

Еще одним механизмом действия ксенона считается его влияние на высвобождение метаболитов из секреторных клеток нейроэндокринной системы [140]. Согласно данным литературы, поступление ксенона в организме сопровождается повышением в плазме крови норадреналина, пролактина, соматотропного гормона, сохранением неизменным уровня адреналина, тиреотропного гормона, кортизола, и снижением концентрации гормона роста, - это свидетельствует о выраженном влиянии ксенона на метаболизм гормонов стресса [27,122,134], возможно, за счет взаимодействия с рецепторными белками клеточных мембран.

Кроме того, согласно данным ряда авторов [79,82], ксенон может выступать протон-связывающим кластером с образованием комплексов с НСО⁺, NH₂⁺,HCNH⁺, а будучи диполем - взаимодействовать с Н⁺ и Cl ^- с образованием комплекса HXeCl, описанные процессы могут лежать в основе влияния ксенона на активность ряда ионных каналов, что определяет функциональное состояние соматических клеток (в том числе и гепатоцитов).

Все вышеописанные данные о механизмах действия ксенона на состояние мембран, ионных каналов в клетках и активность антистрессовых гормонов позволяют нам полагать, что поступление ксенона в брюшную полость, где развивается патологический процесс того или иного генеза, окажет протекторное влияние на функциональную и структурную организацию гепатоцитов и будет способствовать положительному исходу патологического процесса.

Исходя из сформулированных теоретических предпосылок, мы использовали обогащенный ксеноном физиологический раствор для промывания брюшной полости крыс с разными формами патологии её органов. Выявлен значительный положительный эффект данного лечебного мероприятия. Сразу следует отметить, что выраженность положительного эффекта была разной при патологических процессах разного происхождения. При перитонитах первым и самым ярким эффектом было резкое снижение смертности подопытных крыс. Кроме того визуальное наблюдение за ними выявило ускорение на 3-4 дня восстановления поведения крыс. Что касается течения патологического процесса, то у крыс с самостоятельным перитонитом инфекционного или травматического генеза выживание было наряду с осумкованием очага разрушения кишечника. Применение физиологического раствора обогащенного ксеноном обуславливало такое осумкование у большинства крыс уже в первые сутки опыта, что очевидно и объясняет резкое сокращение смертности. Усиление процесса осумкования может быть обусловлено действием ксенона на клетки эпителия брюшины в плане защиты их мембран и стимуляции их функциональных возможностей благодаря воздействию на ионные каналы.

Поскольку токсический гепатоз не затрагивает состояния брюшины, у крыс с такой патологией этот аспект положительного влияния ксенона не выражен.

Что касается структурно-функциональной организации печени, то у крыс с перитонитом и токсическим гепатозом под влиянием раствора с ксеноном имели место положительные сдвиги, однако несколько разной выраженности. В условиях гепатоза организация гепатоцитов в балки, состояние самих гепатоцитов практически соответствуют нормальным уже с 15 суток алкоголизации. В тоже время метаболические характеристики гепатоцитов сохраняются во многом измененными, о чем свидетельствует сохранение эозинофильных включений между гепатоцитами, правда мелких и повышенное кровенаполнение сосудов триад.

При перитонитах, прежде всего, обращала на себя внимание некоторая отсроченность структурных изменений, т.е. изменения в печени через первые сутки опыта при самостоятельном перитоните соответствовали тем, что наблюдались у крыс в условиях использования ксенона через трое суток опыта, а после первых суток у них отмечались признаки повышенной метаболической активности. На седьмые сутки опыта у крыс с перитонитами в целом отмечается нормализация структурно-функциональной организации печеночных клеток и печени в целом, однако сохраняются некоторые остаточные явления метаболических сдвигов - мелкие вакуоли в некоторых гепатоцитах.

Что касается функциональной активности печени, то использование ксенона оказывает на нее положительное влияние, при исследуемых патологиях, но имеется ряд особенностей, очевидно, связанных с особенностями патогенеза этих состояний. Изменение показателей, по которым мы оценивали состояние функциональной активности печени, приведены в таблице 6.2.

Как следует из данных таблицы 6.2, применение физиологического раствора насыщенного ксеноном мало влияет на состояние реакций переаминирования в гепатоцитах, в то время как при токсическом гепатозе наблюдается достоверное усиление активности АлТ и АсТ, хотя нормализации этого показателя не отмечалось. Возможно, это связанно с разным уровнем ксенобиотической нагрузки (при перитонитах она больше) с одной стороны и с тем, что влияние на мембранные ионные каналы за счет комплекса HXeCl все-таки опосредованное по отношению к реакциям трансаминирования.

Желчеобразование и желчевыделение сохраняются в пределах нормы. Что касается содержания мочевины в плазме крови, то под влиянием ксенона этот показатель не меняется и остается существенно выше нормы у животных всех экспериментальных групп наблюдаемых нами. Очевидно, катаболические процессы в печени и в других органах при перитоните и гепатозе остаются вне влияния ксенона. Аналогичная картина наблюдается и в отношении креатинина.

В диссертационной работе представлены теоретическое обобщение и новое решение актуальной научной задачи патологической физиологии на предмет выяснения основных механизмов гепатотоксических повреждений в патогенезе экспериментального перитонита и возможности их коррекции жидкостью, обогащенной ксеноном. На основании комплексного исследования (экспериментального, морфологического, биохимического и статистического) обосновано применение и определена лечебная эффективность коррекции повреждения детоксикационной функции печени, как одного из основных патогенетических механизмов формирования полиорганной недостаточности при перитонитах различного генеза.

1. Формирование и развитие хронического алкогольного поражения организма вызывает структурно-функциональные изменения печени в виде: нарушения упорядоченного расположения гепатоцитов, снижения их репаративного потенциала, жировой и белковой дистрофии; ослабления на 20% интенсивности процессов трансаминирования в ткани печени, повышения содержания мочевины в 2,75 раз, креатинина в 1,25 раз и в 2,5 раза молекул средней массы в плазме крови, что свидетельствует о дистрофии гепатоцитов, снижении детоксикационной функции печени и формировании эндогенной интоксикации.

2. Применение промывания брюшной полости раствором ксенона при развитии токсического алкогольного гепатоза оказывает выраженное положительное влияние на морфофункциональное состояние печени, что проявлялось: в нормализации структуры большинства гепатоцитов при сохранении полнокровия печени и наличии клеток с кариопикнозом; повышением активности аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы до 90% нормы при сохранении содержания креатинина и мочевины в плазме крови в 1,2 раза выше нормы, а также нормализации содержания молекул средней массы.

3. Развитие травматического перитонита, в динамике которого гибнет более 40% подопытных животных, сопровождается структурно-функциональными изменениями печени в виде: резкого застойного полнокровия сосудов печени, периваскулярной лимфоидной инфильтрации, нарушения упорядоченности распределения гепатоцитов в дольках, снижения репаративного потенциала гепатоцитов, жировой дистрофии гепатоцитов; снижением в 1,44-2,0 раза интенсивности реакций переаминирования, увеличением содержания мочевины в 3 раза, а молекул средней массы в плазме крови в 1,44 раза, что свидетельствует о снижении детоксикационной способности печени, с развитием эндогенной интоксикации и полиорганной патологии.

4. Применение промываний брюшной полости физиологическим раствором обогащенным ксеноном у крыс с травматическим перитонитом обеспечивает выживание всех животных и сопровождается позитивными сдвигами структурно-функциональной характеристики печени - не наблюдается лимфоцитарной инфильтрации в паренхиме печени и признаков жировой дистрофии. При этом интенсивность процессов переаминирования сохраняется на уровне не корригируемого процесса, а содержание молекул средней массы связанных с циклическими ароматическими кислотами нормализуется.

5. Развитие калового перитонита, при котором в ходе опыта гибнет 90% подопытных животных, сопровождается структурно-функциональными изменениями печени в виде: нарушения распределения гепатоцитов в дольке, застойного полнокровия сосудов, жировой дистрофии, признаков истощения функциональной активности гепатоцитов, снижения репаративного потенциала; активность процессов трансаминирования в печени снижается в 1,56-2,0 раза, содержание мочевины повышается в 2,2 раза, молекул средней массы в 1,35-1,6 раза.

6. Промывание брюшной полости крыс с каловым перитонитом раствором обогащенным ксеноном, обеспечивало выживание всех животных с данной патологией, при этом наблюдалось выраженное улучшение структурно-функциональных характеристик печени в виде: отсутствия проявлений жировой и белковой дистрофии, восстановления репаративных возможностей печени; при этом интенсивность процессов переаминирования повышалась до 87% нормы, содержание мочевины сохранялось выше нормы, а молекул средней массы нормализовалось.

7. Перфузия брюшной полости изотоническим раствором обогащенным ксеноном нормализует морфофункциональное состояние при повреждении печени разной этиологии и является перспективной гепатопротективной технологией.

Практические рекомендации.