Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Современные представления о роли активированных форм кислорода в норме и в генезе формирования критических состояний . 13-59
1.1. Критические состояния у хирургических больных. Патогенез развития полиорганной недостаточности. 13-27
1.2. Основные представления о путях генерации активированных форм кислорода, их нейтрализации и механизме повреждающего действия. 27-45
1.3. Роль активированных форм кислорода в развитии патологических процессов у хирургических больных и формировании критических состояний. Методы профилактики и коррекции. 45-59
Глава 2. Материалы и методы исследования. 60-79
2.1. Общая характеристика клинических наблюдений. 60-66
2.2. Методы исследования. 66-79
Глава 3. Показатели окислительного стресса у больных в критических состояниях. 80-98
Глава 4. Роль окислительного стресса в патогенезе острогореспираторного дистресс-синдрома у хирургических больных в критических состояниях . 99-118
Глава 5. Роль окислительного стресса в формировании эндогенной интоксикации у больных разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом . 119-128
Глава 6. Влияние окислительного стресса на систему гемостаза . 129-140
Глава 7. Антиоксидантная терапия у больных в критических состояниях . 141-155
Заключение. 156-173
Выводы. 174-175
Практические рекомендации. 176-176
Литература.
- Основные представления о путях генерации активированных форм кислорода, их нейтрализации и механизме повреждающего действия.
- Роль активированных форм кислорода в развитии патологических процессов у хирургических больных и формировании критических состояний. Методы профилактики и коррекции.
- Роль окислительного стресса в формировании эндогенной интоксикации у больных разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом
- Антиоксидантная терапия у больных в критических состояниях
Введение к работе
Актуальность темы. Критические состояния (КС) у хирургических больных всегда сопровождаются развитием полиорганной недостаточности (ПОН), от успешного лечения которой зависит прогноз основного заболевания. Патогенез возникновения и течения ПОН крайне сложен и до конца не ясен. Общепризнанными этиологическими факторами полиорганной дисфункции являются: нарушения микроциркуляции, гипоксия, интоксикационные расстройства и иммунный конфликт. В последнее время появились работы, свидетельствующие о важной роли окислительного стресса (ОС) в генезе возникновения целого ряда синдромов и заболеваний (Саприн А.Н., Калинина Е.В., 1999; Knight J.A., 1998; McCord J.M., 2000; Droge W. 2002; Motoyama Т. et al., 2003). Для ОС характерна неконтролируемая генерация активированных форм кислорода (АФК), которые способны повреждать целостность клеточных структур (Betteridge D.J., 2000; Gutteridge J.M., Halliwell В., 2000; Roth Е. et al., 2004). При КС создаются предпосылки для возникновения ОС. В частности, происходит активация нейтрофильных лейкоцитов, макрофагов и других клеток, способных продуцировать АФК. Кроме того, важна постгипоксическая генерация АФК, возникающая при реперфузии ишемизированных тканей. АФК образуются и в нормальных условиях, они участвуют в различных физиологических процессах, например, в реакциях синтеза простагландинов и лейкотриенов, причем на это расходуется 1-2% от общего количества кислорода, потребляемого организмом. Однако в условиях ОС на образование АФК может расходоваться до 20-30% кислорода, поступающего в клетки, что само по себе усугубляет кислородное голодание тканей (Curnutte J.T. et al., 1974). Таким образом, ОС следует рассматривать как важный фактор развития ПОН.
Основу повреждающего действия АФК составляет их способность нарушать нормальное функционирование жизненно важных структур клетки.
Уровень такого воздействия и его функциональные последствия зависят от природы АФК и места приложения. Генерация АФК может происходить как внутри клетки, так и за ее пределами. В зависимости от места образования АФК повреждают внутриклеточные структуры (митохондрии, ДНК и т.д.) или мембраны клетки. При внутрисосудистом образовании АФК в первую очередь страдают все клетки крови, плазменные белки и эндотелий. Повреждение клеток из-за различной выраженности ОС может быть обратимым с нарушением функции клетки или необратимым, что ведет к гибели клетки. В зависимости от места расположения неполноценных клеток формируется тот или иной синдром КС: острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), синдромы нарушения транспорта кислорода, расстройства системы гемостаза, почечной недостаточности, печеночной недостаточности, что в конечном итоге и приводит к ПОН.
Традиционно считалось, что основной мишенью для АФК являются липиды клеток, точнее, входящие в состав липидов полиненасыщенные жирные кислоты. В последнее время появились работы, свидетельствующие о том, что окислительной модификации подвергаются не только липиды, но и белки (Zwart L.L. et al., 1999). Внимание к изучению взаимодействия АФК и белков вполне понятно, поскольку хорошо известна исключительная роль белков в организме человека. В связи с этим достаточно напомнить, что все ферменты, обеспечивающие бесконечное многообразие метаболических и регуляторных процессов, являются белками. Кроме того, белки входят в структуру клеточных мембран, в значительной степени определяя их целостность (Dean R.T. et al., 1997; Zwart L.L., 1999).
Модификация аминокислотных остатков приводит к последующим глубоким изменениям белковой структуры, что проявляется агрегацией и фрагментацией белков, подвергшихся действию АФК. Такие «неполноценные» белковые молекулы легче подвергаются протеолизу с образованием различных
пептидов, что может быть одним из компонентов эндогенной интоксикации (ЭИ).
Оценить степень продукции АФК прямыми методами в клинических условиях весьма сложно. Это связано с малой продолжительностью жизни основных АФК в связи с их высокой реакционной способностью. Поэтому о выраженности ОС традиционно судят по результатам взаимодействия АФК и липидов - продуктам перекисного окисления липидов (ПОЛ). Однако ряд авторов указывают, что при развитии ОС в первую очередь повреждаются белки в результате модификации аминокислотных остатков (Dean R.T. et al., 1997; Jackson М. J., 1999).
Следует подчеркнуть, что оценить уровень окислительной модификации белков (ОМБ) достаточно трудно, учитывая ограниченность методической базы и сложную структуру белка. В клинических условиях определение ОМБ, как правило, осуществляется в плазме крови в силу ее большей доступности для анализа. Вероятно, при измерении уровня ОМБ в крови мы определяем суммарный пул, состоящий из модифицированных белков крови и ОМБ клеток, попавших в циркуляцию при поражении различных органов. Оценка ОМБ различных систем и тканей затруднена и представляет собой трудноразрешимую задачу.
Одним из методов изучения воздействия АФК на белки является моделирование ОС in vitro. Такой подход был использован ранее для изучения влияния ОС на ключевые ферменты (Janero D.R., Yarwood С, 1995; Sok D.E., 1999). Известно, что основные факторы свертывающей системы крови имеют белковую природу. Важно также заметить, что для образования и лизиса тромба все необходимые компоненты присутствуют в кровеносном русле. Поэтому на образцах крови, полученных от здоровых доноров, возможно изучение влияния ОС на систему гемостаза в модельных системах in vitro. Кроме того, в экспериментальных системах на белках плазмы крови возможно изучение роли ОС в генезе формирования ЭИ.
Фармакологическая профилактика и коррекция ОС у больных в КС в полной мере не разработаны. Это в известной степени связано с крайне ограниченным набором препаратов с антиоксидантным действием. Принципы лечения не всегда обоснованы. В рекомендациях по фармакотерапии зачастую игнорируется прооксидантное действие препаратов и особенности их химического взаимодействия между собой (Halliwell В., 1996; McCall MR., Frei В., 1999). Серьезных систематических исследований в этой области не проводилось.
Эти обстоятельства послужили основанием для проведения настоящей работы.
Цель нашей работы: комплексное изучение параметров окислительного стресса у больных в критических состояниях параллельно с показателями, характеризующими функциональное состояние жизненно важных органов и систем, выяснение роли окислительного стресса в генезе формирования полиорганной недостаточности, эндогенной интоксикации и нарушений гемостаза, разработка методов оценки окислительного стресса, его профилактики и лечения.
Задачи исследования:
Оценить показатели ОС у больных в КС параллельно с параметрами, характеризующими функциональное состояние жизненно важных органов и систем.
Разработать оптимальные тесты для характеристики степени выраженности ОС.
Выяснить роль ОС в генезе возникновения ПОН.
Изучить значение окислительной модификации белков в развитии ЭИ у хирургических больных в КС.
Исследовать роль ОС в повреждении белков, участвующих в гемостатическом процессе.
6. Изучить возможности профилактики и лечения нарушений,
вызванных ОС.
Научная новизна. В представленной работе впервые в клинических условиях у хирургических больных в КС исследованы показатели ОС параллельно с параметрами, характеризующими функциональное состояние жизненно важных органов и систем. Установлено, что формирование КС происходит на фоне развития ОС. У хирургических больных в КС окислительная модификация белков и ПОЛ - неотъемлемые компоненты нарушений метаболизма. Окислительные повреждения белков и липидов являются важными факторами патогенеза ПОН у больных в КС. Выявлено, что в первую очередь регистрируется окислительное повреждение белков, а затем интенсифицируются процессы ПОЛ. Выраженное снижение содержания сульфгидрильных групп (SH-групп) в белках в 1-е сутки заболевания является неблагоприятным фактором в отношении прогноза основного заболевания. Тяжесть протекания ПОН коррелирует со степенью окислительного повреждения белковых структур организма больного.
Формирование ОРДС у больных с разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом происходит в условиях ОС. Окислительное повреждение белков является специфическим фактором возникновения ОРДС. Избыточная генерация АФК при КС приводит к накоплению модифицированных белков в тканях легких.
ОС приводит к окислительному повреждению белков организма больного. Модифицированные белки в условиях повышенной протеолитической активности, присущей КС, являются важным источником компонентов, входящих в состав средних молекул (СМ), и одним из субстратов формирования ЭИ у больных разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом.
ОС существенно влияет на формирование нарушений системы гемостаза у больных в КС. В модельных исследованиях, подтвержденных клиническими данными, установлено, что под воздействием АФК происходит повреждение тромбоцитарного звена гемостаза. Кроме того, под влиянием ОС происходят разнонаправленные изменения в системе гемостаза. С одной стороны, выявлены гипокоагуляционные изменения и нарушение формирования фибринового тромба, с другой стороны - угнетение противосвертывающих механизмов гемостаза.
У хирургических больных в КС эндогенная антиоксидантная система (АОС) организма не в состоянии предотвратить повреждающее действие ОС на биоструктуры. Назначение антиоксидантов (АО) (мексидол в комбинации с церулоплазмином) приводит к уменьшению выраженности ОС, улучшению общего состояния больных и снижению ЭИ.
Практическая значимость работы. Установлено, что ОС является неотъемлемым фактором развития ПОН у хирургических больных в КС. В связи с этим необходимо мониторирование показателей ОС в процессе лечения данной категории больных. Разработаны и предложены наиболее оптимальные тесты для контроля за выраженностью ОС. Определение ОМБ позволяет на ранних стадиях заболевания диагностировать окислительное повреждение биоструктур. Измерения содержания в белках SH-групп и карбонилов являются наиболее доступными и приемлемыми методами оценки ОМБ.
Установлено, что у больных ОРДС в тканях легких и образцах бронхоальвеолярных смывов (БАС) происходит накопление окисленных белков. Содержание модифицированных белков в образцах БАС превышает таковое в плазме. Повышение концентрации карбонилов в белках в образцах БАС является важным показателем развития ОРДС у больных в КС.
Увеличение Fi02 до 40% у больных ОРДС является фактором риска токсического действия кислорода на белковые структуры.
При развитии ОС происходят нарушения в системе гемостаза и прогрессирование внутрисосудистого свертывания крови, требующие коррекции.
Введение мексидола и церулоплазмина позволяет оптимизировать повреждение биоструктур, вызванное ОС.
Внедрение результатов работы. Результаты настоящего исследования внедрены в повседневную практику кафедры анестезиологии и реаниматологии ФГУ УНЦ МЦ УД Президента РФ, а также отделения анестезиологии и реаниматологии клинической больницы № 51 г. Москвы. Материалы диссертации используются при чтении лекций по проблемам критических состояний слушателям курсов усовершенствования врачей МЦ УД Президента РФ и для проведения занятий с ординаторами и аспирантами кафедры анестезиологии и реаниматологии ФГУ УНЦ МЦ УД Президента РФ.
Основные положения, выносимые на защиту:
а) формирование КС у хирургических больных происходит в условиях ОС;
б) ОС является неотъемлемым компонентом формирования ПОН у больных в
КС;
в) модифицированные белки служат важным источником ЭИ у больных
разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом;
г) нарушения в системе гемостаза связаны с окислительным повреждением
компонентов свертывающей и противосвертывающей систем организма
больного;
д) больные в КС хирургического профиля нуждаются в максимально ранних
сроках начала антиоксидантной терапии.
Основные представления о путях генерации активированных форм кислорода, их нейтрализации и механизме повреждающего действия.
Со времен М.В. Ломоносова, А. Лавуазье и Дж. Пристли известна роль кислорода как окислителя и участника процессов жизнедеятельности, которые мы называем сейчас метаболизмом. Адекватное обеспечение клетки 02 — основное условие жизнедеятельности организма. Известно, что ( используется для окисления различных по природе веществ на внутренней мембране митохондрий клетки (митохондриальное окисление), когда осуществляются процессы генерации энергии.
По современным представлениям, патогенез целого ряда заболеваний и острых состояний отождествляют с нарушениями метаболизма клетки вследствие недостаточности снабжения ее 02. Однако, по крайней мере до середины 40-х годов двадцатого века, участие Ог в процессах биологического окисления принималось как данность, а его возможное вредное и в ряде случаев разрушающее влияние на биологические объекты, начиная с клеточных структур и кончая целостным организмом, вообще не рассматривалось. Между тем это влияние в последние десятилетия в связи с изменением условий существования биологических объектов и усовершенствованием технических и технологических обстоятельств жизни стало достаточно актуальным. Определенный толчок в этом смысле был дан поисками адекватной среды в современных военных самолетах и космических кораблях и ставших теперь уже обычным применением гипероксических дыхательных смесей в практике анестезиологии и реаниматологии и гипербарической оксигенации. Был установлен ряд важных биохимических факторов, в том числе потребления 02 при свободнорадикальном окислении ненасыщенных жирных кислот в биомембранах и многих других реакциях в субклеточных структурах с образованием гидроперекисей и пероксида водорода (Н2О2). Установленные факты приобретают широкое биолого-медицинское значение, поскольку доказаны участие метаболитов 02 в патогенезе сердечно-сосудистых и легочных заболеваний, роль их в процессах онкогенеза и при других патологических состояниях (Саприн А.Н., Калинина Е.В., 1999; Черданцев Д.В. и соавт., 2002; Knight J.А., 1998; Squadrito G.L., Pryor W.A., 1998; McCord J.M., 2000; Droge W., 2002; Macdonald J. et al., 2003; Victor V.M. et al., 2004).
В нормальных условиях жизнедеятельности в организме человека основная часть молекулярного 02 подвергается тетравалентному восстановлению в дыхательной цепи митохондрий без образования стабильных промежуточных продуктов: 02+4Є- + 4ЇҐ 2Н20.
Полное восстановление 02 до воды происходит в биохимическом процессе, связанном с генерацией АТФ. Этот процесс, максимально эффективный с биологической точки зрения, известен как аэробный гликолиз и является первичным источником энергии, необходимой для нормального функционирования клетки (Davies К J. 1995).
Однако в ходе метаболических процессов в организме 1-2% от общего количества потребляемого 02 подвергается последовательному одновалентному восстановлению с образованием так называемых свободнорадикальных соединений, т.е. соединений, имеющих неспаренный электрон:
В этом процессе молекулярный 02 восстанавливается сначала в супероксидный анион-радикал, который затем может превращаться в Н202. Последующее одновалентное восстановление Н202 приводит к образованию гидроксильного радикала (ОН) и воды. На заключительном этапе последовательного одновалентного восстановления кислорода ОН присоединяет протон и превращается в Н20 (Саприн А.Н., Калинина Е.В., 1999; Del Maestro R., 1980; Weiss S.J., 1986; Davies K.J., 1995).
Образующиеся в процессе одновалентного восстановления радикальные (0 2, ОН) и нерадикальные (Н202) соединения представляют собой реакционноспособные АФК. Кроме вышеупомянутых АФК, в организме человека генерируется еще несколько форм: N0, пероксильный радикал (R0 2), пероксинитрит (ONOO") и синглетный кислород (Squadrito G.L., Pryor W.A., 1998; Gutteridge J.M., Halliwell В., 2000).
Само название АФК указывает на их более высокую реакционную способность по сравнению с исходной молекулой 02. Почему же АФК более активны, чем 02? Дело в том, что молекула 02 в своем основном состоянии является бирадикалом, т.е. соединением, содержащим два неспаренных электрона. В то же время, подавляющее большинство биомолекул представляют собой нерадикальные соединения, т.е. соединения, которые содержат на своих орбиталях только спаренные электроны. Реакции молекулы 02 в основном состоянии с нерадикальными соединениями, приводящие к образованию нерадикальных продуктов, относятся к так называемым «спинзапрещенным» и в условиях живой клетки самопроизвольно не протекают.
Таким образом, для превращения 02 в реакционную форму необходимо его активировать. Активация, приводящая к снятию спинового запрета, может осуществляться двумя путями: перемещением неспаренного электрона на другую орбиталь с образованием формы с измененной электронной конфигурацией и более высокой реакционной способностью или акцептированием молекулой 02 дополнительных электронов. При первом пути переход электрона на другую орбиталь требует больших затрат энергии и в условиях клетки наблюдается редко.
Роль активированных форм кислорода в развитии патологических процессов у хирургических больных и формировании критических состояний. Методы профилактики и коррекции.
В настоящее время многими учеными ОС рассматривается как неотъемлемый компонент патогенеза различных заболеваний: атеросклероза, инфаркта миокарда, злокачественных опухолей, сепсиса и т.д. Основу повреждающего действия АФК, образующихся при ОС, составляет их способность нарушать нормальное функционирование жизненно важных структур клетки. В зависимости от выраженности ОС возникает дисфункция клеток или их гибель. Клинически это проявляется различной симптоматикой от незначительной, транзиторной недостаточности работы органов, до выраженной ПОН. В конечном итоге степень здоровья человеческого организма определяется суммой жизнеспособных клеток и возможностью выполнения ими своих специфических или неспецифических функций.
Важность изучения роли АФК и ОС у больных реанимационного профиля обусловлена несколькими причинами. В процессе реанимационных мероприятий при возникновении различных гипоксических состояний и выведении больных из шока создаются «оптимальные» условия для реперфузионных повреждений. Развитие ССВР и ПОН, основу которых составляет гиперпродукция эндогенных медиаторов и активация иммунокомпетентных клеток, всегда сопровождается увеличением синтеза АФК. Кроме того, синтез АФК провоцируется при ОС особенностями лечения: использованием гипероксических смесей, зачастую под повышенным давлением, применением агрессивных анестетиков и большого количества лекарственных средств нередко с прооксидантным действием. Большинство работ, касающихся проблем ОС у хирургических больных в КС, посвящено влиянию АФК на липиды в процессах перекисного окисления и состоянию АОС. Токсичность АФК и вред избыточной активации ПОЛ не вызывают сомнения. В отношении антиоксидантного потенциала у больных в КС мнения неоднозначны. Исследований, посвященных воздействию ОС на белки, крайне мало, а сведения о таком влиянии противоречивы и не систематизированы. Учитывая большую и очень разнообразную функциональную нагрузку белков в тканях, их окислительная модификация может в сравнении с липидами приводить к более серьезным последствиям для организма больного и требовать иных подходов к коррекции.
У больных в КС интенсивность повреждения биоструктур в первую очередь зависит от характера метаболических процессов в тканях. Некоторые ткани (мозг, легкие, сетчатка) обладают повышенной чувствительностью к ОС, что связано с особенностью их химического состава, метаболизма и количеством потребляемого 02. У таких больных первые клинические признаки гипоксии достаточно часто проявляются со стороны центральной нервной системы (ЦНС). На начальных этапах может появиться легкое возбуждение, в дальнейшем возможно углубление расстройств ЦНС вплоть до развития комы. Особая опасность воздействия АФК на ЦНС определяется значительной интенсивностью окислительного метаболизма в мозге. Мозг человека, составляющий 2% от общей массы тела, утилизирует до 50% всего потребляемого О2. Интенсивность потребления 02 нейронами в десятки раз выше других клеток (Завалишин И.А., Захарова М.Н., 1996).
По определенным причинам легкие и их сосуды потенциально больше подвержены воздействию АФК. Прежде всего, легкие при газообмене подвергаются воздействию более высоких концентраций Ог, чем другие органы. Кроме того, в процессе интенсивной терапии или в условиях наркоза больным ингалируют газовые смеси с высоким (до 100%) содержанием ( и зачастую под повышенным давлением.
Примером такой терапии может служить гипербарическая оксигенация (ГБО), которая все шире применяется для нормализации метаболизма посредством коррекции ( -зависимых процессов. Однако имеются сведения, что данный метод лечения должен применяться с известной осторожностью, так как под влиянием гипероксии может происходить усиление ПОЛ с развитием кислородной интоксикации (Жданов Г.Г. с соавт., 1988). У больных в КС с печеночной недостаточностью под влиянием ГБО наблюдалась выраженная активация ПОЛ. Устранение этого побочного действия ГБО достигалось введением антиоксидантов (Лахин Р.Е. с соавт., 1999).
В классических опытах на добровольцах показано, что вдыхание чистого 02, особенно при повышенном давлении, приводит у людей к возникновению кашля, болевых ощущений в области грудной клетки, снижению трахеобронхиального клиренса инородных частиц и альвеолярному отеку (Balentine J.D., 1982).
Установлено, что под воздействием высоких концентраций 02 происходит аккумуляция и активация лейкоцитов в легких (Tate R.M., Repine J.E., 1984). Вероятно, этот процесс является одним из путей реализации токсического воздействия 02 на легочную ткань, поскольку он связан с генерацией АФК.
Роль окислительного стресса в формировании эндогенной интоксикации у больных разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом
Эндогенная интоксикация является одним из наиболее грозных повреждающих факторов у больных в КС. Во многих случаях именно выраженность ЭИ определяет тяжесть состояния больного и исход заболевания. Изучению различных аспектов ЭИ посвящено большое количество научных работ. Тем не менее, многие теоретические и практические вопросы этой проблемы остаются нерешенными. Такая ситуация в значительной степени обусловлена тем, что, с одной стороны, отсутствуют достоверные сведения о конкретных механизмах развития ЭИ у больных в КС, а с другой стороны, весьма ограничен выбор методов детекции уровня ЭИ в реальных клинических условиях.
Одним из общепринятых способов выявления ЭИ является метод так называемых «средних молекул». Под этим термином объединяют группу «среднемолекулярных» олигопептидов с молекулярной массой 300-5000 дальтон. Концентрация СМ значительно повышается при различных патологических состояниях. СМ обладают весьма многообразными биологическими свойствами. В частности, они ингибируют ряд метаболических процессов и нарушают многие функции форменных элементов крови (Галактионов С.Г. с соавт., 1984).
Количественное определение отдельных компонентов СМ является достаточно сложной задачей, хотя последовательное использование методов ультрафильтрации, гель-фильтрации и различных видов хроматографии позволило выделить к настоящему времени значительное количество индивидуальных олигопептидов из общего пула СМ. Однако практическое использование этих методик в реальных клинических условиях затруднено.
Поэтому в настоящее время наиболее распространенным является экспресс -метод определения СМ в кислоторастворимой фракции плазмы или сыворотки крови. Хотя этот метод имеет ряд недостатков, в целом его результаты коррелируют с тяжестью состояния больных в КС (Рябов Г.А. с соавт., 1985).
Ранее было показано, что у больных разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом значительно повышаются уровни общего пула СМ и отдельных фракций. Динамика изменения показателей СМ у этой категории больных коррелирует с тяжестью состояния пациентов (Рябов Г.А. с соавт., 1985). Однако природа такого повышения показателей СМ остаётся неясной.
В литературе имеются указания на то, что одним из основных путей формирования пула СМ при патологических состояниях является протеолитическая деградация белков плазмы и мембранных белков клеточных элементов крови (Азизов Ю.М. с соавт., 1990). При этом, однако, возникает вопрос: почему при разлитом гнойном перитоните или деструктивном панкреатите активируются процессы протеолитической деградации белков? В связи с таким вопросом уместно отметить, что скорость и глубина протеолитического расщепления белков резко увеличиваются под воздействием АФК (Davies K.J.A. et al., 1987; Stadman E.R., 1990) или продуктов ПОЛ (Mahmoodi Н. et al., 1995). Поэтому вполне обоснованным представляется предположение о непосредственной связи между выраженностью ОС и уровнем ЭИ.
Нами для экспериментальной проверки возможной связи между ОС и ЭИ проведено сравнительное изучение показателей окислительной модификации белков и липидов сыворотки крови и уровня ЭИ в динамике заболевания. Кроме того, для изучения влияния окислительной модификации на протеолитическую деградацию белков сыворотки крови поставлены модельные опыты in vitro. В табл. 16 и 17 приведены результаты определения показателей ОС и ЭИ у 48 больных с разлитым гнойным перитонитом и деструктивным панкреатитом. Ретроспективно все пациенты были разделены на две группы: выжившие больные и умершие пациенты. Контрольные значения определяемых параметров установлены при обследовании 15 здоровых доноров.
Для удобства обсуждения результатов в таблицах показатели окислительной модификации белков и липидов представлены в динамике заболевания. Установлено, что у погибших выраженность ОС и ЭИ больше в сравнении с выжившими больными.
Антиоксидантная терапия у больных в критических состояниях
Формирование КС происходит на фоне развития ОС, который является важным компонентом возникновения ПОН. В условиях ОС повреждаются белковые и липидные компоненты клеток, что в конечном итоге приводит к их дисфункции и возникновению того или иного синдрома ПОН. Мы рассматриваем окислительное повреждение липидов и белков как характерное нарушение метаболизма при КС. Уменьшение повреждающего действия ОС на клетки может быть достигнуто за счет использования АО. В классическом определении к АО относят вещества, которые в незначительных концентрациях по сравнению с окисляемым субстратом способны значительно сдерживать или подавлять окисление данного субстрата (Halliwell В., Gutteridge J.M.C., 1989). К АО можно причислить препараты, являющиеся акцепторами АФК, и посредством этого тормозящие процессы окислительного повреждения биоструктур.
Важность проблемы антиоксидантной терапии доказана большим числом публикаций, посвященных этой теме (Maxwell S.R., 1995; Aruoma O.I., 1996; Gutteridge J.M., Halliwell В., 2000; Cuzzocrea S. et al., 2001; Young I.S., Woodside J.V., 2001; Kagan V.E. et al., 2002; Penckofer S. et al., 2002; Azzi A. et al., 2004; Rotstein O.D., 2004). В работах подробно рассматривается повреждающее действие ОС при различных заболеваниях, однако отмечается отсутствие достаточно эффективных препаратов, способных контролировать окислительный потенциал организма в условиях болезни.
Веществ, которые можно отнести к АО, крайне мало. В большинстве фармакологических справочников АО объединяют в группу с антигипоксантами, зачастую не проводя между ними различий. Как правило, речь идет о 5-6 препаратах, рассматриваемых как АО. На наш взгляд, это связано с тем, что до сих пор синтезировано мало веществ, обладающих выраженной антиоксидантной активностью. Большинство лекарств влияет на различные метаболические реакции, протекающие в организме, и тем самым оказывает косвенное воздействие на процессы генерации или нейтрализации АФК.
Действительно, для уменьшения повреждающего действия ОС нужно либо снизить продукцию АФК, либо повысить их инактивацию, либо и то и другое (Leeuwenburgh С, Heinecke J.W., 2001).
Результаты АО терапии в клинических условиях, как правило, имеют отсроченный результат. Так, при использовании пероральных природных антиоксидантов повышение АОА крови и снижение пероксидации липидов регистрируют лишь через несколько недель (Peng J. et al., 2000).
Большинство препаратов для достижения антиоксидантного эффекта назначаются перорально. Лекарства, разрешенные для введения в вену, представлены единичными экземплярами. Есть ряд препаратов, например а-токоферол, которые предназначены для внутримышечного введения. Быстрое достижение антиоксидантного эффекта при этом невозможно. В литературе предлагается много схем коррекции нарушений окислительного потенциала у больных в критических состояниях на основе природных АО, которые включают: а-токоферол, р-каротин, аскорбиновую кислоту и др. Однако, учитывая тяжесть состояния таких больных и глубокие метаболические нарушения для успеха целесообразно, по-видимому, применять более активные АО (Эделева Н.В. с соавт., 1997). В условиях дефицита лекарств с антиоксидантным действием нивелирование последствий ОС у больных в КС представляет собой трудноразрешимую задачу.
При рассмотрении антиоксидантов в последнее время принято выделять «истинные антиоксиданты» и просто антиоксиданты. Кроме того, АО делятся на природные и синтетические (Биленко М.В., 1989). Описывается несколько групп препаратов, способных ингибировать свободнорадикальные процессы: 1. Антирадикальные препараты (истинные антиоксид анты): а) фенольные соединения природного и синтетического происхождения (токоферолы, ионол); б) некоторые органические кислоты (аскорбиновая, никотиновая); в) алифатические и ароматические серосодержащие соединения (тиолы, ацетилцистеин). 2. Антиоксидантные ферменты: СОД, каталаза, церулоплазмин. 3. Ингибиторы образования АФК (аллопуринол - ингибитор ксантиноксидазы, нитро- L-аргинин - блокатор NO-синтазы). 4. Хелатообразующие соединения для связывания ионов металлов (купренил). 5. Антагонисты ионов кальция и блокаторы кальциевых каналов (нимодипин).
Антирадикальные препараты природного происхождения играют существенную роль в естественной защите организма от АФК в нормальных условиях. Наиболее известны из этих соединений токоферолы, они имеют растительное происхождение. Из 8-й существующих токоферолов наибольшей активностью обладает а-токоферол (витамин Е). Главная антирадикальная активность является свойством восстановленных форм природных АО — хинолов, а а-токоферол является окисленной формой - хиноном, поэтому существует предположение, что в организме человека а-токоферол претерпевает ряд превращений и уже в виде конъюгированного гидрохинона приобретает антирадикальную активность.
Эфиры а-токоферола (а-токоферилацетат) в условиях in vitro не проявляют АОА; вероятно, антиоксидантные свойства в организме in vivo обусловлены их активными метаболитами. Недостатком а-токоферола является образование реакционно-активных радикальных продуктов, что обеспечивает его сильную антирадикальную, но слабую антиоксидантную активность (Биленко М.В., 1989).
