Введение к работе
Актуальность исследования Синдром длительного сдавливания (СДС) или травматический токсикоз – это патологическое состояние, развивающееся у пострадавших в результате длительного (4-5 ч. и более) раздавливания мягких тканей конечностей обломками разрушенных зданий, сооружений, грунтом при обвалах и т.д. Общая реакция организма в ответ на освобождение пострадавших из-под развалин и восстановление кровообращения в пораженной конечности была описана еще в 1918 г. как токсемический шок. Особенность подобных повреждений заключалась в том, что у людей в течение нескольких часов после извлечения развивалось тяжелое прогрессирующее нарушение гомеостаза, которое в 85-90% случаев приводило к гибели. В настоящее время сложилось определенное представление о комплексном механизме развития процесса, включающего нейрорефлекторный и нейрогуморальный факторы, обусловленные длительным болевым раздражителем, плазмопотерей и токсемией.
Несмотря на большое количество публикаций, посвященных изучению патогенеза, клинической картины и лечения СДС [Бородин Ю.И. и др., 1997; Мкртчян Г.Л., 2001; Азнаурян A.B., Саакян К.Т., 2001; Данюкина Н.В., 2002; Авакян Т.Г., 2004; Гранкин В.И., Хорошилов С.Е., 2005], эти вопросы все еще далеки от окончательного решения. В то же время, вероятность стихийных бедствий и катастроф по-прежнему сохраняется на высоком уровне, и поэтому проблема изучения СДС не только не потеряла своей актуальности, но в последние годы выдвигается в число приоритетных, в связи с высокой сейсмической активностью на земле и повышением роли антропогенных факторов.
В настоящее время, одной из наиболее актуальных проблем медицины остается поиск средств эффективной профилактики и лечения острой ишемии органов и тканей, имеющей место при СДС. К сожалению, в хирургической практике различные формы ишемий сопровождаются высокими показателями летальности [Калиниченко A.B., 1998; Бирюков Д.Л., 2001; Кротовский Г.С., 2005; Кузьмин. В.В., 2007; Кузьмин В.В., 2008; Абрамов Ю.Г., Корочанская С.П., 2009] и, несмотря на значительные успехи в изучении патогенеза процессов ишемии и реперфузии, в арсенале клиницистов пока отсутствует столь необходимый набор эффективных противоишемических средств. Следует отметить, что у больных с тяжелыми травматическими повреждениями возмещение кровопотери предусматривает нормализацию гемодинамики путем восстановления объема циркулирующей крови и оптимизацию кислородного недостатка [Чернышева Г.А. и др., 2000]. Однако, традиционная заместительная терапия кровопотери не всегда оказывается эффективной. При этом многие исследователи [Мороз В.В и др., 2001; Мчедлишвили Г.И., и др., 2002; Байбородов Б.Д., Додхоев Д.С. 2003; Конорова И.Л., и др., 2007] акцентируют внимание на том, что улучшение газообмена при гипоксии возможно и за счет улучшения условий переноса кислорода от эритроцитов к тканям, которое может быть достигнуто улучшением микрореологических свойств крови [Ройтман Е. В., Морозов Ю. А., 2003].
Исследования, проведенные многими авторами, показали, что препарат перфторан (ПФ), обладающий полифункциональными свойствами, может быть полезным в остром периоде травматического токсикоза. В частности, активное изучение в последнее 10-летие механизма действия перфторана в биологических системах позволило отнести это соединение, помимо основной функции кровозаменителей с газотранспортными свойствами, в группу средств, дающих и противоишемический эффект [Лазаренко Д. Ю. и др., 2003; Сафронов Г.А., Селиванов Е.А., 2003]. Проведено исследование, в котором изучалось влияние перфторана на динамику микроциркуляторного русла фиброзных мембран, показатели гемодинамики и реологии крови при СДС [Османова А.А. 2010]. Работы, посвященные экспериментальному моделированию СДС, изучению тонких механизмов его развития, в частности, в эритроцитах и плазме крови, на сегодняшний день немногочисленны.
Следует также отметить особый интерес исследователей к изучению перекисного окисления липидов (ПОЛ) при СДС. Он связан с тем, что в генезе нарушения проницаемости капилляров и отека в ходе развития процесса одним из важнейших механизмов является усиление генерации свободных радикалов [Ланкин В. З. и др., 2001; Петрович Ю.А., Гуткин Д.В. 2005].
В связи с этим, целью работы явилось изучение действия перфторана на биохимические показатели крови и печени при экспериментальном СДС.
В соответствии с поставленной целью, были определены следующие задачи:
-
Исследовать содержание продуктов ПОЛ - диеновых коньюгатов (ДК), малонового диальдегида (МДА) и шиффовых оснований (ШО) в эритроцитах и плазме крови крыс в динамике развития экспериментального синдрома длительного сдавливания и при введении перфторана.
-
Изучить состояние антиоксидантной системы (АОС) по активности ферментативных антиоксидантов в плазме крови, эритроцитах и печени животных в динамике развития СДС и при введении перфторана.
-
Исследовать влияние ПФ на содержание фракций основных групп белков крови при СДС в профиле диск-электрофореза.
-
Оценить уровень гипоксии по уровню молочной кислоты при развитии СДС и при введении перфторана.
-
Оценить уровень эндогенной интоксикации по содержанию среднемолекулярных пептидов при развитии СДС и при введении перфторана.
-
Определить содержание внеэритроцитарного гемоглобина в плазме крови крыс при развитии СДС и при введении перфторана.
-
Определить эффективность действия ПФ на эритроциты человека, находящиеся в среде перекиси водорода различной концентрации in vitro.
Научная новизна работы. В настоящей работе впервые проведена сравнительная оценка содержания продуктов ПОЛ - диеновых коньюгатов, малонового диальдегида и шиффовых оснований в различные сроки развития СДС при инфузии перфторана.
Впервые показано, что введение перфторана снижает интенсивность процессов гипоксии и эндогенной интоксикации в динамике развития СДС.
Впервые показана положительная динамика активности ферментных антиоксидантов в эритроцитах, плазме крови и печени при инфузии перфторана в динамике развития СДС.
При исследовании содержания низкомолекулярных - альбумина и преальбумина, а также высокомолекулярных - трансферрина и 2-глобулина белков плазмы крови впервые установлен положительный эффект инфузии ПФ в раннем периоде развития СДС.
Основные положения, выносимые на защиту.
При СДС наблюдается активация процессов свободнорадикального окисления, которая имеет выраженную этапность, а именно, наблюдается ранний рост содержания диеновых коньюгатов, тогда как концентрация шиффовых оснований и малонового диальдегида увеличивается на промежуточном и позднем этапах развития синдрома.
Эмульсия перфторана обладает высокой биологической активностью. Его регулирующий эффект обусловлен газотранспортным, сорбционным и мембранопротекторным действием.
Изменения гомеостаза в организме подопытных животных, вызванные СДС, могут коррегироваться введением перфторана, что выражается в снижении интенсивности гипоксии, процессов ПОЛ, нормализации активности ферментов антиоксидантной системы.
В начальном и промежуточном периоде СДС отмечается значительный рост внеэритроцитарного гемоглобина ВЭГ в плазме крови. Инфузия ПФ снижает его содержание, что служит подтверждением выраженного мембранопротекторного действия ПФ.
Теоретическая и практическая значимость работы. В теоретическом плане выполненная работа вносит существенный вклад в понимание роли процессов ПОЛ, антиоксидантной системы (АОС) крови и печени в поддержании гомеостаза при экспериментальной ишемии, а также позволяет углубить и расширить представления о биохимических и патоморфологических механизмах СДС.
Установленная в работе положительная динамика развития процесса при использовании перфторана, проявляющаяся в подавлении инициации свободнорадикальных реакций и усилении антиоксидантных свойств белков плазмы крови, позволяет предложить использование препарата в комплексе лечебных мероприятий на ранних этапах посткомпрессионного периода СДС. Проведенные в работе исследования низкомолекулярных и высокомолекулярных белков плазмы крови позволят приблизится к пониманию их участия в патологических процессах, связанных с гипоксией и интоксикацией.
Апробация. Материалы диссертации были представлены на региональной научно-практической конференции «Молодые ученые медицине» (Махачкала, 2012); научной конференции с международным участием, посвященной памяти профессора Р.И. Асфандиярова “Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов. Экология и здоровье человека. Актуальные проблемы биологии и медицины” (Астрахань, 2012); 61-й научно-практической конференции студентов и молодых учёных (Махачкала, 2013); на заседании кафедры биохимии и микробиологии Южного федерального университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них 6 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций составил 1,64 п.л., личный вклад – 84%.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка использованной литературы, включающего 217 отечественных и 85 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 21 рисунком.
