Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 9
2.1 Миокардиодистрофия физического перенапряжения у рысистых лошадей. Состояние вопроса 9
2.1.1 Определение болезни 10
2.1.2 Место миокардиодистрофии в классификации заболеваний сердца ... 13
2.2 Сердечно-сосудистая система и физическая нагрузка 14
2.2.1 Частота сердечных сокращений (ЧСС) 15
2.2.2 Регулируемая дилатация и гипертрофия 17
2.2.3 Обмен веществ в миокарде 19
2.2.4 Особенности электрической активности спортивного сердца 21
2.3 Миокардиодистрофия физического перенапряжения 22
2.3.1 Этиология дистрофии миокарда физического перенапряжения у лошадей 23
2.3.2 Патогенез миокардиодистрофии физического перенапряжения у лошадей 25
2.3.3 Диагностика миокардиодистрофии физического перенапряжения у лошадей 31
2.4 Лечение миокардиодистрофии физического перенапряжения у лошадей .39
3. Собственные исследования 52
3.1 Материал и методы исследований 52
3.1.1 Материал исследований
3.1.2 Методы исследований 57
3.2 Результаты исследований 61
3.2.1 Изучение особенностей электрической активности миокарда у рысистых лошадей различных возрастных групп 61
3.2.2 Исследование электролитного состава сыворотки крови у рысистых лошадей в зависимости от возраста 66
3.2.3 Исследование биохемилюминесцентных показателей ПОЛ и АОЗ у лошадей разных возрастных групп
3.2.4 Диагностика миокардиодистрофии физического перенапряжения 69
3.2.4.1 Электрокардиографическая и клиническая диагностика 69
3.2.4.2 Исследование электролитного состава крови у больных миокардиодистрофией лошадей 75
3.2.4.3 Изучение показателей ПОЛ и АОЗ у больных миокардиодистрофией лошадей 77
3.2.4.4 Диагностика миокардиодистрофии физического перенапряжения на основании нагрузочных тестов 79
3.2.5 Лечение миокардиодистрофии физического перенапряжения 84
3.2.5.1.Применение поляризующей смеси для коррекции ионного дисбаланса 84
3.2.5.2 Применение а-токоферола с целью коррекции ПОЛ и АОЗ при миокардиодистрофии физического перенапряжения 89
4. Обсуждение результатов исследований 92
5. Выводы 112
6. Практические предложения 114
Список литературы
- Место миокардиодистрофии в классификации заболеваний сердца
- Патогенез миокардиодистрофии физического перенапряжения у лошадей
- Изучение особенностей электрической активности миокарда у рысистых лошадей различных возрастных групп
- Диагностика миокардиодистрофии физического перенапряжения на основании нагрузочных тестов
Место миокардиодистрофии в классификации заболеваний сердца
Изложение истории изучения данного заболевания интересно в том смысле, что трудно понять его сущность и место в современной классификации заболеваний не зная истории создания учения о миокардиодистрофии.
Создателем учения о дистрофии миокарда является Г.Ф. Ланг (1936), изложивший свои взгляды в классической работе "О поражениях сердечной мышцы и об электрокардиографических их проявлениях с биохимической точки зрения." Указав, что наряду с ишемическими и воспалительными повреждениями сердечной мышцы существуют заболевания метаболической природы, Г.Ф. Ланг предложил именовать их дистрофиями миокарда.
С момента появления учения о дистрофиях миокарда возникло одно затруднение. Дело в том, что понятие дистрофии в определении морфологов отличается от того, которое ему придают клиницисты, в частности Г.Ф. Ланг. Морфологи под дистрофией понимают наличие структурных изменений миокарда. Г.Ф. Ланг под дистрофическими изменениями понимал биохимические или физико-химические изменения в сердечной мышце. Г.Ф. Ланг выдвинул проблему дистрофии миокарда, не имея ни биохимических, ни электронно-микроскопических, ни других методов исследования известных сегодня. Он от 11 стаивал этот диагноз в трудной борьбе, ибо основным возражением против него было отсутствие морфологических изменений в миокарде (А.Г. Дембо, 1986).
Согласно существовавшим в то время традиционным представлениям в патогенезе болезней миокарда ведущая роль отводилась морфологическим изменениям сердечной мышцы. По словам самого Г.Ф. Ланга: " Функциональные представления сердечной недостаточности клиника давно стремилась согласовать с представлениями морфологическими ".
Самые авторитетные в области кардиологии германские клиницисты того времени Крель и Ромберг (1903) стремились найти для функционального понятия сердечной недостаточности анатомический субстрат, то есть соответствующие морфологические изменения сердечной мускулатуры.
Основанием для ухода Г.Ф. Ланга от традиционного морфологического подхода к патогенезу заболеваний миокарда явился ряд трудов, появившихся в начале века. В частности, вышедшая в 1906 году классическая монография Ашофа и Тавара (Aschoff, Tawara „Uberdie anatomischen Gnmdlagen der Herzschwache") в которой авторы пришли к выводу, что в большинстве случаев анатомического субстрата, объясняющего сердечную недостаточность нет. Фар (Fahr) в 1931 году так же констатировал, что при наличии тяжелых явлений сердечной недостаточности в миокарде иногда гистологических изменений вообще найти не удается, и сделал предположение, что, быть может, биохимические исследования здесь принесут разрешение проблемы. В 1935 году Н.Д. Страже-ско и В.Х. Василенко описали патогенез сердечной недостаточности на основе его связи с обменом веществ в организме. С того времени, как пишет Г.Ф. Ланг "... исследовательская мысль пошла по другому направлению".
Затруднение, возникшее влачале, и касающееся термина "дистрофия" в морфологическом и клиническом смыслах со временем разрешилось. Острота его утрачивалась по мере того, как морфологи изучали все более тонкие гисто 12 химические изменения ткани, приближаясь, по существу, в своих заключениях к характеристике ткани, как биохимической системы. Современные представления о сущности дистрофических процессов в миокарде базируются на электронно-микроскопических и гистохимических исследованиях. Теперь уже не возникает сомнений, что "тканевые биохимические изменения интегрально связаны со структурными нарушениями, доступными изучению не только на клеточном но, что особенно важно, на субклеточ С ном уровне" (С.С. Вайль, 1975). С помощью методов цитохимии и электронной микроскопии были выявлены следующие ультраструктурные изменения, возникающие в сердечной мышце в зоне дистрофии: увеличение ядра миоцитов, набухание митохондрий, разрушение внутренней мембраны, появление участков лизиса, уменьшение количества рибосом, расширение канальцев саркоплазма-тического ретикулума, внутриклеточный отек (Т.Б. Тябут, 1997).
Учение Г.Ф. Ланга о дистрофиях миокарда эволюционировало во многих направлениях. В последующие годы возникали представления, понятия и теории которые по своему общему значению и попыткам понять сущность основных патологических процессов в сердечной мышце приближаются к понятию дистрофии миокарда. Большинство этих теорий возникло за рубежом. В частно-сти учение Hegglin (1950) об энергетически-динамической сердечной недостаточности, учение В. Рааба (1966) о нарушениях обмена катехоламинов в сердечной мышце, как основе расстройств ее деятельности, учение Г. Селье (1961) о некротизирующей кардиомиопатии (дистрофии) миокарда, как универсальной патологической реакции сердечной мышцы при воздействии на нее различных вредностей, учение F. Wuhrmann (1956) о так называемых миокардозах, возникающих, главным образом, при нарушениях белкового обмена.
Патогенез миокардиодистрофии физического перенапряжения у лошадей
Для оценки работоспособности лошади обычно используют нагрузки средней тяжести и субмаксимальные. По данным А.А. Челышева (1974) легкой физической нагрузке для тренированной лошади соответствует частота сердечного ритма до 77-83 уд/мин., средней от 77 до 120 уд./мин. и тяжелой нагрузке свыше 109-120 уд/мин. При одинаковой величине нагрузки ЧСС у тренированной лошади оказывается на 20-30 уд/мин. реже, чем у нетренированной (Д.К.Хендриксон, 1990). Доктор Триш Доулинг (Исследовательский центр ко-неводства, Онтарио, Канада, 2001) проводил исследования частоты пульса во " время нагрузки с использованием кардиомонитора. Он приводит следующие данные: если лошадь не тренирована, она может пройти определенный отрезок при рабочем пульсе 120-150 уд./мин. Та же самая лошадь, но натренированная, пройдет тот же отрезок при рабочем пульсе 90-110 уд./мин. Следовательно, сердце у хорошо тренированных лошадей при выполнении средних и субмаксимальных нагрузок работает экономичнее.
Тренированное животное отличается то нетренированного и темпом снижения ЧСС после окончания физической нагрузки. Время восстановления - это промежуток времени, требуемый для того, чтобы пульс вернулся к значению, зафиксированному до начала тренировки. Восстановление исходной частоты у тренированного происходит быстрее, чем у нетренированного. По данным А.А. Челышева (1974) лошадь можно считать достаточно тренированной, если к началу шестой минуты после окончания бега частота ее сердечного ритма лежит ниже уровня 1,6 от значения этого показателя в состоянии покоя, и - недостаточно тренированной, если выше. По данным Т. Доулинга (2001) тренированная лошадь способна восстановить пульс до 68 и ниже в течение 6 минут. Если спустя 10 минут после тренировки ЧСС превышает 72 уд./мин. это означает, что данная нагрузка была выше ее физических способностей. Приведенные данные о частоте сердечной деятельности свидетельствуют о высоком совершенстве нервной регуляции тренированного сердца. В покое это проявляется усилением активности парасимпатической регуляции (относительная брадикардия), при интенсивной мышечной деятельности - мощной стимуляцией симпатической нервной активности (выраженная тахикардия). Таким образом "вегетативный хронотропныи резерв" у тренированной лошади расширяется в обе стороны, достигая оптимальных пределов.
Понятие "регулируемая дилатация" сердца наиболее точно характеризует такой определяющий признак спортивного сердца, как увеличение его объема и расширение полостей при сохранении нормального уровня конечного диасто-лического давления в желудочках. Дилатация сердца тренированного животного не является миогенной, при которой увеличение остаточной крови сочетается с возрастанием конечного диастолического давления в желудочках и обусловлено сократительной слабостью миокардиальных волокон. В данном случае дилатация носит тоногенный характер. В основе развития тоногенной дила-тации лежит снижение диастолического тонуса миокарда, который, как показал К. Wezler (1973) является активно регулируемым состоянием. Снижение диастолического тонуса миокарда, приводящее к его тоногенной дилатации, во многом обусловлено отрицательным тонотропным влиянием блуждающего нерва. Благодаря тоногенной дилатации и увеличению объема остаточной крови сердце при работе способно экстренно увеличивать систолический объем крови за счет возрастания фракции выброса крови. В результате переход от покоя к нагрузке (период врабатывания) заметно укорачивается. В условиях тоногенной дилатации уменьшается также затрата энергии на единицу объема выбрасываемой крови. Это происходит потому, что при систолическом укорочении мышечных волокон на одну и ту же величину дилатированное сердце опорожняется относительно больше, чем не дилатированное. Однако увеличение сердца, возникающее в процессе тренинга, не ограничивается его тоногеннои дилатацией.
Существует и второй процесс - гипертрофия миокарда. По измерениям О.Е. Пахоменко (1950), проведенным после забоя животных, средняя толщина стенки правого желудочка у взрослых лошадей составляет 1,1 см, а левого желудочка 1,9 см. Quiring, Baker (1953) находили толщину стенки правого желудочка равной 2 см, а левого желудочка 5,5 см. Последние данные свидетельствуют о возможной степени гипертрофии миокарда желудочков. Новейших прижизненных количественных данных, о степени и характере гипертрофии миокарда у рысистых лошадей обнаружить не удается. Прежде всего потому, что характер достоверности данные приобретают благодаря использованию метода ультразвуковой эхокардиографии, который до настоящего времени не нашел в ветеринарной медицине широкого применения. Поэтому судить о наличии гипертрофии приходится на основании данных перкуссии и ЭКГ. По данным С.З. Гайнутдинова, Ю.Ф. Карманугова (1979) у большинства тренированных лошадей наблюдается повышение амплитуды зубцов желудочкового комплекса и левый тип ЭКГ, характерные для физиологической гипертрофии левого желудочка. Эти факты согласуются с более ранними указаниями Ф.З. Меерсона (1973) о том, что в процессе экспериментальной дозированной тренировки формируется сравнительно небольшая гипертрофия миокарда при значительном усилении его сократительности.
Изучение особенностей электрической активности миокарда у рысистых лошадей различных возрастных групп
Клинические проявления дистрофии миокарда не отличались однородностью. Во всех группах были лошади, не имевшие клинических признаков и сохранившие хорошую спортивную форму. Имелись также животные, у которых не отмечалось клинических признаков, но их резвостные показатели снижались.
Временные и амплитудные характеристики ЭКГ у лошадей с I и II стадиями дистрофии не изменены. При III стадии заболевания отмечается увеличение электрической систолы по отношению к общей продолжительности сердечного цикла.
На основании результатов анализа статических ЭКГ, а также объективных исследований нами была диагностирована миокардиодистрофия у 52 ло 75 шадей. Соотношение больных миокардиодистрофией лошадей к общему количеству исследованных животных наглядно демонстрирует диаграмма 2. Пне имеющие изменений на имеющие нарушение реполяризации Наибольшее количество животных, имеющих нарушение реполяризации, выявлено в возрастной группе трехлетних лошадей - 30. Среди двухлетних миокардиодистрофия от физического перенапряжения диагностирована у 3 лошадей, в группе четырехлетних лошадей у 6 голов, в группе лошадей старшего возраста у 13 животных. Соотношение больных миокардиодистрофией лошадей в разных возрастных группах демонстрирует диаграмма 3.
Изучение электролитного состава сыворотки крови проводили на группе здоровых лошадей (п = 6), не имеющих клинических признаков и изменений ЭКГ. А так же в трех группах больных лошадей имеющих признаки I, II и III стадии миокардиодистрофии по 6 лошадей в каждой. Определяли средний показатель калиемии по группе и количество лошадей с гипо- и нормокалиемиеи в каждой группе. Результаты исследований приедставлены в таб. 14,15.
На основании результатов, изложенных в таблицах можно сделать вывод, что у здоровых животных показатели электролитного состава сыворотки крови, включая К/Са коэффициент не выходят за пределы нормативных. У 77% лоша 77
дей страдающих миокардиодистрофией отмечается гипокалиемия. Степень выраженности гшюкалиемии увеличивается по мере увеличения тяжести процесса. Уровень калия в сыворотке лошадей больных миокардиодистрофией II и III стадий достоверно отличается (р 0,01) от уровня калиемии здоровых лошадей. Такую же закономерность имеет изменение К/Са коэффициента. Наименьшее значение 1,4±0,03 этот показатель имеет у животных с III стадией миокардио-дистрофии. Показатели содержания Na+ и СГ при миокардио дистрофии имеют незначительные колебания в пределах физиологической нормы.
В данном случае важным диагностическим критерием генеза миокардио-дистрофии является величина К/Са коэффициента, поскольку понижение К/Са коэффициента считают одним из признаков симпатикотонии.
Для изучения показателей ПОЛ были сформированы три группы больных миокардиодистрофией лошадей по стадиям заболевания. Количество животных в каждой группе равнялось 6. Исследования проводились в летний период. Полученные результаты представлены в таб. 16.
У лошадей при всех, стадиях миокардиодистрофии показатели светосум мы и максимальной вспышки достоверно повышены по сравнению с норма 78 тивными. В I стадию по светосумме (р 0,01), по максимальной вспышке (р 0,05), во II и III стадии по тому и другому показателю (р 0,001), что характеризует повышение уровня продуктов ПОЛ в сыворотке.
Нарастание тяжести нарушения процесса реполяризации сопровождается увеличением показателей светосумы (S) и максимальной вспышки (Imax). Наибольшие величины показателей светосуммы и максимальной вспышки отмечены у животных с III стадией миокардиодистрофии.
С увеличением тяжести дистрофического процесса в миокарде величина декремента (Deer) имеет тенденцию к снижению. Его величина в III стадии миокардиодистрофии достоверно снижена по сравнению с нормой (р 0,05).
У лошадей, в миокарде которых установлено снижение уровня калия в 2,8 и 3,7 раза при жизни отмечались высокие показатели светосуммы 46 и 49 соответственно и максимальной вспышки 5,6 и 6,4 соответственно. Декремент составлял 0,135 и 0,128 соответственно. Следовательно, можно предположить, что гипокалигистия связана с повышением уровня перекисного окисления и снижением антиоксидантной защиты. Так как известно, что при активации ПОЛ развиваются качественные изменения состава липидных фракций мембран кар-диомиоцитов, что вызывает изменение их физических свойств и может приводить к нарушению проницаемости мембраны для ионных токов. (В.Ф. Кузнецов, 1998).
Таким образом, для миокардиодистрофии физического перенапряжения характерно нарушение процесса реполяризации, сопровождающееся изменением конечной части желудочкового комплекса на ЭКГ, увеличение амплитуды зубцов и продолжительности электрической систолы желудочков на III стадии заболевания. Кроме того, отмечается снижение уровня калия. Изменение био-хемилюминесцентных показателей сыворотки, характеризует активацию перекисного окисления липидов и снижение антиоксидантной защиты. Клинически миокардиодистрофия проявляется снижением толерантности к физической нагрузке, гипертрофией миокарда, изменением тонов и появлением систолических эндокардиальных шумов, а так же увеличениим частоты сердечных сокращений в покое.
Всего было поставлено 36 проб у 10 здоровых лошадей, у 10 лошадей при миокардиодистрофии I стадии, у 10 животных при миокардиодистрофии II стадии и у 6 лошадей при миокардиодистрофии III стадии.
В качестве критериев теста рассматривались ЧСС, изменения конечной части желудочкового комплекса сразу после физической нагрузки, а так же время восстановления пульса к исходному показателю. Результаты проведения пробы представлены в таб. 17, 18.
Диагностика миокардиодистрофии физического перенапряжения на основании нагрузочных тестов
В отношении динамики контролируемых показателей, можно отметить, что после первых двух введений поляризующей смеси отмечается относительная нетоксичная гиперкалиемия (6,12±0,03ммоль/л), сменяющаяся в последующие дни терапии нормокалиемией, сохраняющейся по окончании курса лечения. Восстановление полярности зубца Т происходит уже после первого введения. Величина амплитуды зубца Т достигает нормативной величины только после пятого дня введения. Так как степень нормализации элементов ЭКГ обусловлена величиной восполнения внутриклеточного дефицита ионов К+, подобная динамика изменений свидетельствует, что возрастание концентрации ионов К+ в сыворотке и во внеклеточной жидкости опережает увеличение содержания калия в клетках и полная коррекция гипокалигистии при введении поляризующей смеси достигается на пятый день ее применения. Иследование сыворотки крови у лошадей методом индуцированной биохемилюминесценции позволило выявить наличие активации процессов ПОЛ и ослабление антиоксидантной защиты в качестве факторов, приводящих к повреждению мембран кардиомиоцитов и нарушению процесса репо-ляризации. Поэтому, терапевтическую коррекцию уровня ПОЛ целесообразно проводить с использованием антиоксидантов, встраивающихся непосредственно в биологические мембраны и эффективно защищающих их от пере-кисного окисления липидов. Мощным антиоксидантом обладающим подобным действием является а-токоферол, биологически и химически наиболее активное соединение в составе витамина Е. Определение исходного уровня витамина Ё в сыворотке крови лошадей, больных миокардиодистрофией выявило его снижение по сравнению с нормативными показателями в 3 раза (разница достоверна р 0,001). Снижение уровня витамина Е при миокардио-дистрофии является еще одним фактором ослабления антиоксидантной защиты и дестабилизации клеточных мембран. Применение 30% раствора сс-токоферола в дозе Змл обеспечило достоверное по сравнению с контролем снижение уровня ПОЛ по данным БХЛ. Показатели светосуммы и максимальной вспышки в опытной группе снизились по сравнению с исходными на 34,7% и 48,4% соответственно. Общая антиокислительная активность сыворотки возросла (разница с исходным показателем Deer достоверна р 0,01) за счет повышения уровня витамина Е. Содержание витамина Е в сыворотке лошадей опытной группы увеличилось в 2,5±0,26 раза не достигнув нормативных значений, при этом терапевтическая эффективность была обеспечена. Наши данные в этом плане согласуются с клиническими данными М. R. McCall, В. Frei (1999), свидетельствующими, что терапевтические эффекты наблюдаются уже при среднем повышении уровня витамина Е в сыворотке в 1,3-2 раза. Основываясь на приведенных клинических данных, подбор терапевтических доз и продолжительность курса лечения для лошадей при мио-кардиодистрофии может определяться исходя из первоначального содержания витамина Е в сыворотке с учетом увеличения его уровня. В результате наших исследований увеличение уровня содержания витамина Е в сыворотке в 2,5 раза и обеспечение терапевтической эффективности (нормализация уровня ПОЛ и АОС) было достигнуто в течение десятидневного курса лечения. Увеличение продолжительности курса до 3-6 недель (М.Г. Глезер, 1996) мы считаем не целесообразным, с учетом данных С. Meyer, D. Gilliland (1991) которые установили, что вне зависимости от уровня обогащения токоферолом концентрацию витамина Е в сыворотке крови нельзя увеличить более чем в 2-3 раза.
Подводя итог, проведенным иследованиям, можно отметить, что мио-кардиодистрофии физического перенапряжения подвержены все возрастные группы лошадей, но наиболее часто это заболевание развивается в трехлетнем и старшем возрасте. Факторами риска выступают чрезмерная физическая нагрузка и отсутствие периодов активного отдыха. Диагностика миокардиоди-строфии физического перенапряжения осуществляется с использованием инструментальных и лабораторных методов исследования. Характерным признаком заболевания служит изменение конечной части желудочкового комплекса на ЭКГ. Помимо этого определяющего критерия отмечается гипока-лиемия, повышение уровня ПОЛ, а так же более или менее выраженное снижение толерантности к физической нагрузке, зависящее от степени тяжести миокардиодистрофии. Патогенетическая терапия заболевания осуществляется с учетом выявленных механизмов нарушения реполяризации. Применение поляризующей смеси корректирует гипокалиемию и гипокалигистию миокар-диальных клеток. Предложенная смесь проста в приготовлении, компоненты входящие в ее состав легко доступны и дешевы. Использование антиоксидан та - а-токоферола обеспечивает достоверное снижение уровня ПОЛ и мем-бранопротекторный эффект. В целом можно отметить, что применение анти-оксидантов и поляризующей смеси является важнейшим направлением метаболической коррекции и цитопротекторной терапии в оптимизации результатов лечения лошадей больных миокардиодистрофией физического перенапряжения.
