Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Комбинированное воздействие черепно-мозговой травмы и интоксикации этанолом на организм человека 10
1.2. Патофизиологические и патобиохимические изменения, возникающие при ЧМТ в остром периоде, острой и хронической интоксикации этанолом и при их сочетании 13
1.3. Принципы интенсивной терапии черепно-мозговой травмы, острой интоксикации этанолом 22
1.4. Гипоксия и свободно-радикальное окисление как важные факторы патогенеза ЧМТ и интоксикации этанолом; коррекция гипоксии; механизмы действия препаратов на основе янтарной кислоты 26
Глава 2. Материалы и методы 33
2.1. Экспериментальная часть 33
2.2 Клиническая часть работы 42
2.3 Статистическая обработка результатов 48
Глава 3. Результаты экспериментальных исследований 49
3.1. Изучение эффективности цитофлавина при острой интоксикации этанолом 49
3.2. Изучение действия цитофлавина в остром периоде изолированной черепно-мозговой травмы 54
3.3. Изучение действия цитофлавина в остром периоде черепно-мозговой травмы, полученной на фоне острой интоксикации этанолом 61
Глава 4 Результаты клинических исследований 74
Обсуждение полученных результатов 85
Заключение 97
Выводы 99
Практические рекомендации 100
Библиографический список 101
- Патофизиологические и патобиохимические изменения, возникающие при ЧМТ в остром периоде, острой и хронической интоксикации этанолом и при их сочетании
- Гипоксия и свободно-радикальное окисление как важные факторы патогенеза ЧМТ и интоксикации этанолом; коррекция гипоксии; механизмы действия препаратов на основе янтарной кислоты
- Изучение действия цитофлавина в остром периоде изолированной черепно-мозговой травмы
- Результаты клинических исследований
Введение к работе
Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одной из главных причин смерти лиц моложе 40 лет и в значительной степени обусловливает инвалидизацию трудоспособного населения в России и индустриально-развитых странах. (В. П. Непомнящий, 1998; В. S. King, 2000). При этом острая интоксикация этанолом обнаруживается, в среднем, у каждого второго пострадавшего с ЧМТ (33-70%). По данным проспективных исследований хроническая интоксикация и зависимость от этанола выявляется с той же частотой (44-75%) (К. А. Шаповалова 1992; J. D. Corrigan, 1995). По сведениям многих авторов острая интоксикация этанолом ухудшает течение и прогноз травмы (J. F. Kraus, 1989; J. G. Gurney, 1992; В.П. Непомнящий, 1998). Ряд исследователей отмечают сложность диагностики ЧМТ, полученной на фоне отравления этанолом (К.А. Шаповалова, 1992; Мартынов, Ю.С. 1999). ЧМТ на фоне острого отравления этанолом, представляющая собой отнюдь нередкую клиническую ситуацию, таит в себе немало сложностей: например, лечение отравления этанолом предусматривает гемо-дилюцию и форсированный диурез, использование которых может быть опасно при травме. Таким образом, существует противоречивость некоторых положений терапии ЧМТ и острого отравления этанолом.
Успехи в изучении патофизиологии ЧМТ, достигнутые за последние 20-30 лет, позволили пересмотреть взгляды на принципы интенсивной терапии травмы и существенно улучшить прогноз для пострадавших, и, тем не менее, последствия ЧМТ остаются весьма серьёзными, а летальность — достаточно высокой.
Экспериментальные исследования активности фармакологических препаратов, влияющих на различные звенья травматического процесса в остром периоде, в настоящий момент позволяют надеяться на то, что лекарственная терапия способна позитивно влиять на течение ЧМТ. Однако к настоящему времени по результатам крупных рандомизированных клинических испытаний (РКИ) не получено достоверных данных о положительном лечебном воздействии нейро-протективных лекарственных средств, применяемых при ЧМТ у людей, за исключением использования нимодипина при травматическом субарахноидаль-ном кровоизлиянии (R.K. Narayan, 2002). Среди возможных причин негативного результата крупных РКИ можно выделить следующие:
неоднородность групп больных, включаемых в клинические испытания, трудность идентификации эффекта препарата на фоне применения других действенных (не фармакологических) направлений интенсивной терапии, таких как совершенная респираторная поддержка, поддержание адекватного церебрально-перфузионного и внутричерепного давления, по мнению Т. Mcintosh (1997), отсутствие статистически значимого эффекта от применения единственного нейропротективного средства, влияющего на какое-либо звено патогенеза ЧМТ и изучаемого в ходе клинических испытаний, может быть закономерным; Т.к| $ЖБЗДЧЙКЯМ1МНМЯ'1ш,яется КОМ-
1 КНВЛНОТЕХА j
! Яриг
плексное лечение. Соответственно, более вероятно выявление эффекта комбинации нейропротективных средств-синергистов. Для того, чтобы прогнозировагь клинический эффект какого-либо фармакологического препарата, важно установить, в какой степени деструктивен или адаптивен конкретный патофизиологический процесс, на течение которого направлено лекарственное воздействие (R.K. Narayan, 2002)
Вместе с тем, воздействие фармакологического средства, влияющего на общие звенья патогенеза ЧМТ и интоксикации этиловым алкоголем, может дать значимый положительный клинический эффект. К таким средствам могут быть отнесены и средства фармакологической коррекции нарушений клеточного метаболизма. Таким образом, представляется перспективным целенаправленное исследование возможности применения антиоксидантов на основе янтарной кислоты, корригирующих нарушения окислительного фосфорилирова-ния и препятствующих свободно-радикальному окислению.
Изучение специфической фармакологической активности нового отечественного препарата цитофлавин в условиях экспериментальной модели черепно-мозговой травмы на фоне острой интоксикации этанолом. Оценка возможности применения цитофлавина в составе интенсивной терапии пострадавших с черепно-мозговой травмой и интоксикацией этанолом.
Оценить в эксперименте эффективность цитофлавина и препарата сравнения мексидола в отношении выраженности наркотического действия этанола, процессов памяти, неврологических нарушений, способности ЦНС к суммации раздражения, электрической активности скелетных мышц, показателей цитолиза, свободно-радикального окисления и антиоксидантной защиты, уровня апопгоза и функции митохондрий в тесте оценки пролифератив-ной активности в условиях экспериментальной черепно-мозговой травмы и острой интоксикации этанолом
Изучить в клинических условиях действие цитофлавина в рекомендованных для клинического применения дозах у пострадавших с ЧМТ и сопутствующей интоксикацией этанолом. Изучить влияние лекарственного средства на уровень угнетения сознания, гемодинамические показатели, продолжительность пребывания в отделении реаниматологии и интенсивной терапии при ЧМТ тяжёлой степени на фоне острого перорального отравления этанолом.
Оценить влияние цитофлавина в составе интенсивной терапии на длительность комы и времени пребывания пациентов в отделении реаниматологии и интенсивной терапии у пострадавших с острым отравлении этиловым алкоголем тяжёлой степени, осложнённой черепно-мозговой травмой лёгкой и средней степени тяжести. Изучить влияние цитофлавина на показатели
транспорта и утилизации кислорода, показатели циркуляторного компонента транспорта кислорода.
Установлена высокая эффективность препарата цитофлавин при экспериментальной ЧМТ на фоне острой интоксикации этанолом, в основе которой лежат антигипоксантные и антиоксидантные свойства лекарственного средства.
Цитофлавин снижает продолжительность комы, время пребывания в отделении реаниматологии и интенсивной терапии у пострадавших с острой интоксикацией этанолом тяжёлой степени, осложнённой ЧМТ лёгкой и средней степени тяжести; препарат способствует восстановлению показателей транспорта и утилизации кислорода.
Применение цитофлавина сопровождается регрессом когнитивных нарушений в остром периоде ЧМТ тяжёлой степени у пострадавших с сопутствующей интоксикацией этанолом.
Цитофлавин обладает гипогликемическим действием у пострадавших с ЧМТ тяжёлой степени и исходной нормогликемией.
Впервые проведена экспериментальная оценка роли содержащих сукци-нат антиоксидантов цитофлавин и мексидол в коррекции обусловленных ЧМТ и острой интоксикацией этанолом оксидативного стресса, неврологических и поведенческих нарушений, усиления апоптоза в лимфоцитах селезёнки и снижения их пролиферативной активности.
Впервые установлено, что применение цитофлавина в составе интенсивной терапии при ЧМТ, полученной на фоне острой интоксикации этанолом, приводит к ускорению регресса когнитивных нарушений, а использование цитофлавина при тяжёлом отравлении этанолом и сопутствующей ЧМТ лёгкой и средней степени тяжести сопровождается нормализацией показателей транспорта и утилизации кислорода, свидетельствующих о коррекции последствий гипоксии.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Установлена роль цитофлавина как средства коррекции нарушений функции митохондрий при экспериментальной ЧМТ и острой интоксикации этанолом. Обосновано расширение сферы применения цитофлавина в пользу его назначения в составе интенсивной терапии пострадавших с ЧМТ, полученной на фоне острой интоксикации этанолом. Разработана методика назначения цитофлавина в остром периоде черепно-мозговой травмы на фоне острой интоксикации этанолом, учитывающая возможность гипогликемического действия цитофлавина при ЧМТ. Доказана необходимость применения цитофлавина у пострадавших с острой интоксикацией этанолом тяжёлой степени, осложнённой
ЧМТ лёгкой и средней степени тяжести, с целью коррекции возникающих при отравлении нарушений доставки и утилизации кислорода тканями.
Материалы исследования доложены на Всероссийской конференции «Нейроиммунология» (Санкт-Петербург, 2003), на Всероссийской конференции «Скорая медицинская помощь» (Санкт-Петербург, 2003), на Северо-Американском конгрессе по клинической токсикологии (Чикаго, 2003).
Результаты работы применяются в научных исследованиях Института токсикологии МЗ РФ, при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедре неотложной медицины СПбМАПО, при составлении программы интенсивной терапии пострадавших с ЧМТ, госпитализируемых в Александровскую больницу С.-Петербурга и НИИ СП им. Ю.Ю.Джанелидзе.
Результаты работы позволяют рекомендовать расширить сферу применения цитофлавина при ЧМТ на фоне интоксикации этанолом, что отражено в материалах, представленных в Фармакологический комитет МЗ РФ.
По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРАДИССЕРТАЦИИ
Патофизиологические и патобиохимические изменения, возникающие при ЧМТ в остром периоде, острой и хронической интоксикации этанолом и при их сочетании
Действие механических воздействий в момент получения травмы обусловливает возникновение первичного повреждения, которое включает очаговые ушибы и размозжения, первичные гематомы, диффузное аксональное повреждение, контузии и разрывы ствола, поражения черепных нервов. Травма инициирует развитие реакций, приводящих к вторичному повреждению. Вторичное повреждение возникает под действием интракраниальных (сдавление гематомой, нарушение гемо- и ликвороциркуляции, набухание и отёк головного мозга) и экстракраниальных факторов (гипоксемия, анемия, артериальная гипо-и гипертензия гипер- и гипокапния, гипертермия, гипергликемия, гипер- и ги-поосмолярность) [57, 101]. Среди перечисленных факторов вторичного повреждения, в значительной степени определяющих неблагоприятный исход — гипоксия и артериальная гипотензия [112].
Важными механизмами вторичного повреждения являются снижение церебрального перфузионного давления, повышение уровня возбуждающих аминокислот, образование свободных радикалов и активация процессов перекисно-го окисления липидов [112].
Острая ЧМТ в первые минуты сопровождается нарушением перфузии головного мозга!, повышением проницаемости и деструкцией гемато-энцефалического барьера с развитием кровоизлияний и высвобождением желе-3aFe" из лизированных эритроцитов. Угнетение окислительного фосфорили-рования и активация гликолиза способствуют накоплению недоокисленных продуктов обмена 4 лактата, пирувата, уровень которых коррелирует со степенью тяжести травмы [21,51], снижается содержание АТФ и возрастает концентрация АДФ и АМФ [51]. Вследствие усиленного потребления глюкозы при активации гликолиза в остром периоде ЧМТ возможно развитие гипогликемии [21, 23]. Наблюдается повышение активности адренергической, серотонинерги-чесой и аспартат / глутаматэргических систем головного мозга, истощение пула макроэргов, что приводит к активации свободно-радикального окисления [21, 106]. Увеличение содержания Са"+ в нейронах приводит к активации фосфоли-пазы А2 и повышению содержания свободной арахидоновой кислоты в клетках - субстрата ПОЛ. Активация индуцибельной NO-синтазы приводит к синтезу значительных количеств NO, функционирующих как прооксидант: при взаимодействии N0 с супероксид-анионом образуется пероксинитрит - исключительно мощный окислитель. Реперфузия и реоксигенация повреждённой ткани являются дополнительным фактором, активирующим ПОЛ [21].
Уже спустя несколько минут после травмы в головном мозге возрастает уровень активных форм кислорода. Включение компенсаторных механизмов (в т.ч. антиоксидантных) на протяжении первых нескольких суток смягчает первичную активацию ПОЛ, однако их истощение (снижение уровня антиоксидан-тов (альфа-токоферола, аскорбиновой кислоты, сульфгидрильных групп серосодержащих аминокислот) и снижение активности супероксиддисмутазы, ка-талазы, глютатионпероксидазы приводит к вторичной активации свободно-радикального окисления в среднем с седьмых суток острого периода [21].
Таким образом, свободно-радикальное окисление играет исключительно важную роль в патогенезе ЧМТ, что обусловливает важность проведения терапии, направленной на коррекцию нарушений метаболизма, вызванных гипоксией, и торможение свободно-радикального окисления.
Клинические и биохимические последствия острой и хронической интоксикации этанолом
Острая интоксикация этанолом диагностируется при установлении концентрации алкоголя в крови более 1%о (промилле). Лёгкая степень интоксикации соответствует 1-1,5%о, средняя — 1,5-2,5%о, тяжёлая — 2,5-3%о, тяжёлое от 15 равление с возможным смертельным исходом — 3-5%о, смертельное отравление - более 5%о этанола в крови [6].
Острое отравление этанолом способствует возникновению церебральной ишемии и гипоксии за счет снижения ответа дыхательного центра на гиперкап-нию и гипоксемию и ослабления вазопрессорных реакций, повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера и риск формирования отёка мозга, вызывает нарушения в системе гемостаза и фибринолиза, приводя к посттравматической коагулопатии и прогрессирующим геморрагическим внутричерепным повреждениям [110]. Существенно, что в результате биотрансформации этанола образуются более токсичные метаболиты, чем этиловый алкоголь — ацетальдегид и ацетат. [6, 42].
Острая интоксикация этанолом сопровождается дозозависимым изменением свойств биомембран [5], блокадой потенциал-зависимых каналов Са"" и Na+, NMDA-рецептора, стимуляцией ГАМКА-зависимых СГ каналов и др. [5, 6, 42, 76].
Для острого отравления этанолом характерно подавление активности гек-сокиназы (фосфорилирующей глюкозу и вводящей её в окислительные циклы), формирование дефицита окисленного никотинамидадениндинуклеотида NAD+ [6, 119], угнетение окислительного фосфорилирования в митохондриях голов-ного мозга [138], торможение функционирования цикла трикарбоновых кислот, ингибирование глюконеогенеза, гипогликемия, усиленный синтез триглицери-дов в сочетании с торможением липолиза, приводящий к жировой дистрофии печени, кетоз и лактат-ацидоз [6, 119]. Активация ксантиноксидазы в условиях дефицита NAD и гипоксии вызывает усиление продукции свободных радикалов и перекисного окисления липидов [119].
Острая интоксикация этанолом сопровождается усилением процессов апоптоза: после чрезмерного употребления этанола в Т-лимфоцитах периферической крови добровольцев регистрировалась активация каспазы-3 и усиление апоптоза [107]. При исследовании in vitro усиление процессов апоптоза наблюдалось при инкубации культуры Т-лимфоцитов Jurkat с этанолом в концентрации более 50 ммоль/л (более 2,3%o), в ДНК обнаруживались повторы последовательности из 180 пар азотистых оснований, транслокация цитохрома с в ци-тозоль; выраженность процессов апоптоза снижалась под влиянием введения в среду ингибитора каспазы-9, фермента апоптоза [107].
Известно, что интоксикация этанолом сопровождается повышением риска геморрагического инсульта. В эксперименте обнаружено, что возникновению внутричерепной геморрагии, индуцированной этанолом, предшествует быстрое падение свободного внутриклеточного Mg" в головном мозге. Одновременно установлено, что диета со сниженным уровнем магния приводит к повышению токсичности этанола, проявляющейся в более высокой летальности среди крыс, что обусловлено внутричерепными геморрагиями и ишемией, на фоне падения концентрации Mg" в головном мозге и сыворотке крови [74].
Таким образом, острая интоксикация этанолом оказывает прямое повреждающее действие на головной мозг, является фактором гипоксии, метаболи-ческого и респираторного ацидоза, гипогликемии и усугубляет патологические процессы, обусловленные черепно-мозговой травмой, что подтверждается сведениями о худшем прогнозе больных, получивших черепно-мозговую травму на фоне острой интоксикации этанолом. і . Длительный приём этанола, вызывая истощение депо гликогена, способ ствует развитию таких осложнении как гипогликемия, алкогольный кетоацидоз, лактатацидоз [6]. Возникающее при длительном приёме этанола снижение активности алкогольдегидрогеназа и усиление функционирования микросомаль-ной этанол-окисляющей системы, приводит к нарушению баланса между обра зованием и утилизацией ацетальдегида, что сопровождается повышением уров , і ня этого чрезвычайно токсичного метаболита в плазме. Накопление 4-гидрокси-ноненаля - первичного продукта ПОЛ, усиление которого наблюдается при хронической алкогольной интоксикации, также сопровождается замедлением элиминации ацетальдегида, образующегося из этанола при повторном употреблении алкогольных напитков. Механизм данного явления заключается в конку-ренции 4-гидроксиноненаля с ацетальдегидом за активный центр ацетальдегид дегидрогеназы [99]. Ацетальдегид, образуя комплексы с белками, индуцирует продукцию аутоантител, инактивирует ферменты, нарушает репарацию ДНК, препятствует утилизации кислорода митохондриями, истощает пул глутатиона [154] и способствует активации процессов свободно-радикального окисления [119]. Вызываемое этанолом снижение митохондриального мембранного потенциала (свидетельствующего о нарушении функции митохондрий) сопровождается усилением процессов апоптоза in vivo [154].
Гипоксия и свободно-радикальное окисление как важные факторы патогенеза ЧМТ и интоксикации этанолом; коррекция гипоксии; механизмы действия препаратов на основе янтарной кислоты
Представляется целесообразным рассмотреть следующий подход к поиску перспективных видов метаболической терапии ЧМТ полученной на фоне алкогольной интоксикации: использование комплексных метаболических препаратов на основе янтарной кислоты - антигипоксантов и антиоксидантов - как средств, влияющих на нарушения энергетического обмена, вызванные как собственно интоксикацией, так и ЧМТ.
Установлено, что устойчивость организма к стрессу, вызванному Холодовым и радиационным стимулом, проявляется повышенным потреблением кислорода в ответ на действие стимула [22]. Высокая резистентность к гипоксии определяется также достаточным содержанием антиоксидантов и снижением степени оксигенации внутриклеточной среды [10], возникающей благодаря повышенной активности процессов аэробного окисления [22]. Наблюдаемое при ЧМТ и интоксикации этанолом развитие гипоксии со снижением потребления кислорода и усилением свободно-радикального окисления представляет собой проявление срыва механизмов резистентности.
Обнаружено, что нарушение энергетического обмена предшествует критическому снижению напряжения кислорода в клетке, которое возможно при тяжёлой ЧМТ [55]. Снижение концентрации кислорода сопровождается вначале повышением, а затем понижением активности NADH-оксидазного пути. Причём ингибирование митохондриального ферментного комплекса I опережает инактивацию остальных митохондриальных ферментов. В результате возникает нарушение переноса электронов на участке NADH-CoQ и окислительного фосфорилирования в целом [21, 22, 28, 66]. Указанные причины, а также потеря интермедиатов ЦТК и нарушение пополнения их пула (часть субстратов ЦТК отвлекается из цикла в качестве предшественников различных анаболических реакций)[22], способствуют торможению функционирования ЦТК при гипоксии, обусловленной ЧМТ. Набухание митохондрий и нарушение продукции АТФ, сопровождается увеличением проницаемости митохондриальных мембран и выходом цитохрома с в цитозоль с последующим запуском апоптоза [88] или некроза при более массивном повреждении [132]. Возрастающая роль сукцина-токсидазного окисления представляет собой компенсаторную реакцию в условиях гипоксии [38], на поддержание которой и направлено использование препаратов янтарной кислоты.
По данным H.Yamamoto (2004) ЦТК может играть ключевую роль в защите против судорог и повреждения митохондриальной ДНК, вызванной возбуждающим нейротоксическим агентом. Внутрибрюшинное введение каината мышам в дозе 45 мг/кг приводило к усилению образования кислородных радикалов в головном мозге, судорогам, повреждению митохондриальной ДНК. Судороги, усиление ПОЛ и повреждение ДНК устранялись предварительным введением субстратов ЦТК, включая а-кетоглутарат, оксалоацетат, сукцинат, ма-лат, фумарат, цитрат в дозе 1г/кг; в то время как малеат и маленат (1 г/кг), не обладали протективным эффектом [158]. Сходные экспериментальные данные, демонстрирующие противосудорожную активность, снижение выраженности оксидативного стресса, обусловленные введением коразола и ЧМТ, ранее получены при изучении протективного эффекта комплексного метаболического препарата нейронол, содержащего янтарную кислоту [60]. Оказалось, что введение сукцината натрия добровольцам и лабораторным животным снижает уровень органических кислот в крови, высокий уровень которых является показателем угнетения ЦТК, что свидетельствует о стимулирующем влиянии препарата на аэробное дыхание [22]. ;
В эксперименте СВ. Cairns с соавт.(1997) глобальная ишемия миокарда крыс в течение 25мин с последующей 40-минутной реперфузией сопровожда лись угнетением активности митохондриального комплекса I и нарушением функционирования цитохрома а,а3, снижением максимального давления в ле вом желудочке, в тоже время, активность FADH2—зависимого митохондриаль ного комплекса II оказались неизменённой; при использовании содержащего і і і янтарную кислоту (200 мкмоль/л) раствора в течение первых 5 мин .реперфузии наблюдалось менее выраженное по сравнению с группой контроля снижение максимального давления в левом желудочке, восстановление активности мито-хондриального комплекса I и функционирования цитохрома а,аз [81].
Окисление янтарной кислоты в интактной клетке сопровождается восстановлением пула NAD+, в присутствии избытка сукцината NAD-зависимое окисление тормозится, а антиоксидантная функция системы глутатиона возрастает, процессы ПОЛ подавляются [22]. Данное обстоятельство позволяет рассматривать янтарную кислоту как антиоксидант.
Сукцинат натрия, введённый крысам дважды в дозе 1 Оммоль/кг повышал активность сукцинатдегидрогеназы в тимоцитах, снижал степень оксигенации ядра и цитоплазмы. Через 1ч после введения сукцината натрия наблюдалось адаптивное увеличение проницаемости клеточной мембраны для кислорода, что, при «понизившемся к этому времени темпе транспорта электронов в дыхательной цепи, приводит к повышению оксигенации клеток» [22]. Поскольку повышение оксигенации внутриклеточной среды сопряжено с усилением свободно-радикального окисления, теоретически в результате болюсного введения янтарной кислоты может происходить усиление этих реакций.
Установлено, что устойчивость митохондриальных структур к повреждающему действию кислородных радикалов обеспечивается транспортом элек-тронов к кислороду в условиях работы дыхательной цепи в целом [22]. Функционирующая дыхательная цепь продуцирует супероксид-анион и в обычных условиях, однако его образование существенно возрастает в период постанок-сической реоксигенации [93]. Сукцинат, восстанавливая процессы аэробного окисления, нарушенные в результате гипоксии, выступает как стабилизатор дыхательной цепи и митохондрий в целом, что, возможно, сопровождается снижением вероятности возникновения повреждений митохондриальной ДНК, весьма уязвимой к кислородным радикалам вследствие отсутствия защиты ДНК гистонами [22]. При этом существенно, что свободно-радикальные процессы в условиях гипоксии или гипероксии происходят в основном в митохондриях [22], и алкогольное повреждение в митохондриальной ДНК более значительно, чем в ядерной, в силу менее эффективной системы репарации ДНК [16].
Для интоксикации этанолом характерно накопление в гепатоцитах жирных кислот (липоидоз, жировая дистрофия печени) в результате усиления липо-генеза и угнетения липолиза [6, 42]. Одним из факторов накопления липидов при интоксикации этанолом может быть дефицит карнитина при хронической интоксикации этанолом. Карнитин, транспортируя в матрикс митохондрий жирные кислоты, способствует окислению последних. Образование карнитина в гепатоцитах может быть нарушено при дефиците альфа-кетоглутарата - лимитирующего фактора данной реакции: Бутиробетаин + а-кетоглутарат + 402 карнитин + сукцинат + СОз
«Монополизация» дыхательной цепи митохондрий сукцинатом способствует включению альфа-кетоглутарата в реакцию синтеза карнитина и может способствовать обратному развитию липоидоза печени, наблюдаемого при алкогольной интоксикации [22].
Янтарная кислота в концентрации 1 ОмМ in vitro способствовала снижению потери клетками Са +, что может быть обусловлено «энергизирующим» действием сукцината на митохондрии и торможением выхода Са"+ из митохондрий в цитозоль, происходящего при гипоксии и приводящего к активации ли-тических ферментов, запуску некробиоза и апоптоза [22, 69]. Подавление сукцинатом потери клетками калия in vitro может способствовать сохранению ионных градиентов Na+ и К+, которые нарушаются при гипоксии [22].
Стимулирующее влияние сукцината на секрецию инсулина р-клетками поджелудочной железы [22] может иметь значение при разработке программы интенсивной терапии пострадавших с ЧМТ. Установлено, что янтарная кисло-та, хотя и в меньшей степени, чем ее метиловые эфиры (ММС и ДМС), обладающие большей липофильностью, стимулирует потребление клетками кислорода, способствует поддержанию трансмембранных градиентов и усиливает синтез проинсулина [22, 122]. По мнению авторов, механизм усиления продукции инсулина под действием янтарной кислоты исключает истощение секреции, наблюдаемое при избыточном применении сульфаниламидов, стимулирующих экзоцитоз [22].
Создан ряд препаратов и пищевых добавок на основе янтарной кислоты -антиоксиданты и антигипоксанты реамберин, мексидол, лимонтар, катахром, «Янтавит», «Яна» [26].Одним из перспективных средств коррекции метаболических расстройств, возникающих при острых отравлениях и обусловленных гипоксией, является оригинальный отечественный препарат на основе янтарной кислоты «Цитофлавин» [36].
Основу препарата составляет метилглюкаминовая соль янтарной кислоты. Прочие активные компоненты препарата выступают синергистами сукцина-та за счёт следующих свойств.
Никотинамид включён в состав препарата как компонент 1-го митохонд-риального ферментного комплекса, активность которого снижается при гипоксии. Никотинамид, являясь ингибитором полиАДФ-рибозилсинтетазы [153], снижал степень повреждения миобластов сердца и выраженность клеточной гибели [80]. Возможно, никотинамиду присуще нейропротективное действие не только при экспериментальной церебральной ишемии [125], но и при ЧМТ и интоксикации этанолом.
Изучение действия цитофлавина в остром периоде изолированной черепно-мозговой травмы
Животные (п=80), включённые в исследование, были случайным образом распределены на 4 группы: интактные (п=20), получавшие плацебо (п=20), ци-тофлавин (п=20) и препарат сравнения мексидол (п=20).
После нанесения ЧМТ у животных наблюдалась гиподинамия, снижение мышечного тонуса, атаксия. На 9-е сутки эксперимента у крыс, получивших травму, наблюдалась тенденция к снижению массы тела и увеличению массы головного мозга, в наибольшей степени выраженная в группе контроля (плацебо):
Использование препаратов янтарной кислоты способствовало сохранению процессов памяти у экспериментальных животных (по данным теста УРПИ) и сохранению исследовательской активности в тесте «открытое поле».
При определении спонтанной и вызванной электромиографии на 8 сутки острого периода ЧМТ регистрировалось снижение обоих показателей в группе плацебо, что подтверждало данные о сниженной активности животных, более низком мышечном тонусе, меньшей реактивности ЦНС (более низком мышечном ответе на болевое раздражение). В группах с применением препаратов на основе янтарной кислоты наблюдалось менее выраженное снижение показателей, что может указывать на нейропротективный эффект средств.
В остром периоде ЧМТ у животных контрольной группы наблюдалось снижение активности СДГ, свидетельствующее о нарушении функционирования цикла трикарбоновых кислот, что подтверждается данными исследования интенсивности тканевого дыхания (по Варбургу), накоплением лактата и истощением пула АТФ. Возникновение тканевой гипоксии сопровождалось угнетением антиоксидантной защиты (снижение содержания восстановленного глута-тиона, активности каталазы) и увеличением уровня гидроперекисей липидов, МДА.
Результаты изучения уровня пролиферативной активности и апоптоза представлены ниже:
- статистически значимые отличия от интактных животных р 0.05
- статистически значимые отличия от группы контроля при р 0.05
На 9 сутки острого периода ЧМТ отмечалось снижение пролиферативной активности спленоцитов в ответ на введение Т-лимфоцитарного митогена, что свидетельствует об угнетении активности клеточного звена иммунной системы. Обнаружено нарастание уровня апоптоза. Установлено, что препараты на основе янтарной кислоты препятствуют снижению пролиферативного ответа спленоцитов и тормозят процессы апоптоза в них.
На вскрытии крыс с острой черепно-мозговой травмой (ОЧМТ) наблюдались полнокровие сосудов мягкой мозговой оболочки, выраженная инъекция сосудов и рассеянные петехиальные кровоизлияния в теменной области коры больших полушарий.
Гистологически через сутки после травмы преобладали нарушения микроциркуляции и отек как мягких мозговых оболочек, так и вещества мозга. Мягкая мозговая оболочка была разрыхлена и отечна, сосуды расширены. Местами наблюдались периваскулярные кровоизлияния. Во всех слоях теменной области коры больших полушарий головного мозга были видны расширенные периваскулярные и перицеллюлярные пространства и мелкие периваскулярные кровоизлияния. .;
Y леченых животных, кроме небольшого разрыхления мягкой мозговой оболочки (мексидол), изменений не наблюдалось. Полнокровия сосудов коры и подкорковых узлов не отмечалось. Нейроны коры и подкорковых образований изменений не представляли. Ядра были светлыми, с тонкой ядерной мембраной и четкими ядрышками. В цитоплазме содержалась пылевидная хроматофильная зернистость Ниссля. ,
Таким образом, применение обоих препаратов предупреждало нарушения микроциркуляции и явления хроматолиза в нейронах коры головного мозга и подкорковых узлов: При этом цитофлавин оказывал более выраженный терапевтический эффект.
Изложенное выше иллюстрируется рисунками 3-5.
Применение цитофлавина в остром периоде экспериментальной ЧМТ у крыс сопровождалось менее выраженным усилением процессов ПОЛ в головном мозге и менее выраженной активацией апоптоза в спленоцитах. У экспериментальных животных в меньшей степени наблюдались поведенческие расстройства и изменения электрофизиологических показателей, свидетельствующих о страдании нервной системы.
Результаты клинических исследований
На момент включения в исследование у больных наблюдалось угнетение сознания до уровня комы, депрессия дыхания, в связи с чем проводилась ИВЛ. Регистрировались увеличение функционального мёртвого пространства, снижение коэффициента использования кислорода до 20±3 мл/л (норма 35-45), повышение индекса общего периферического сопротивления, у части больных наблюдалось снижение потребления и доставки кислорода, повышение внут-рилёгочного шунта, повышение альвеолярно-артериального градиента по кислороду, у многих больных регистрировалось снижение ударного индекса ме-нее 30мл/м" в условиях тахикардии (ЧСС в среднем 100+6 в мин), снижение отношения напряжения кислорода в артериальной крови к напряжению кислорода в альвеолах, а также снижение напряжения углекислого газа в венозной крови. Данные изменения свидетельствуют о развитии сопутствующих гипоксии и обусловленных ею нарушении сократительной функции сердца, угнетении аэробного дыхания, а также у некоторых больных ухудшением диффузионных свойств гемато-альвеолярного барьера.
В группе больных, получавших помимо базовой интенсивной терапии цитофлавин, наблюдалось ускорение восстановления сознания, реже возникали вторичные лёгочные осложнения (пневмония, острый респираторный дистресс-синдром), что снизило длительность пребывания в отделении реаниматологии и интенсивной терапии.
У больных контрольной группы к 3-м суткам не установлено прогностически благоприятного изменения в изучаемых параметрах транспорта кислорода, несмотря на проводимую базовую интенсивную терапию.
У больных основной группы на 3 сутки применения цитофлавина обнаружено уменьшение значения функционального мёртвого пространства, повышение коэффициента использования кислорода. Определялось повышение ударного объёма, которое сопровождалось нормализацией пульса, что может быть обусловлено возрастанием полноты расслабления миокарда во время диастолы (наиболее чувствительного к энергетическому дефициту звена сердечного цикла) [40]. Регистрировалось повышение потребления кислорода и увеличение образования С02, увеличение коэффициента утилизации кислорода, снижение сатурации венозной крови, что сопровождалось ускорением периода выхода из комы и уменьшением продолжительности пребывания в отделении реаниматологии и интенсивной терапии.
Исследование выполнено на 29 пострадавших мужчин с ЧМТ тяжёлой степени, полученной на фоне острого перорального отравления этиловым алкоголем. В связи с неадекватным самостоятельным дыханием или в ходе проведения анестезиологического пособия ввиду необходимости выполнения оперативного вмешательства пациентам выполнялась интубация трахеи и осуществ-лялась ИВЛ. В 11 случаях выполнена декомпрессивная или костнопластическая трепанация черепа, удалены внутричерепные гематомы, очаги ушиба и размозжения головного мозга.
В группе пострадавших (п=5), получавшей цитофлавин в дозе 0,15мл/кг (ок. 10мл), разведённый в 400мл 5% раствора глюкозы, при внутривенном применении 2 раза в сутки и сопутствующем назначении инсулина Актрапида в дозах от 0 до 1,5 Ед на 4 г вводимой глюкозы наблюдалось парадоксальная реакция на фоне введения препарата. Возникало психомоторное возбуждение и углубление угнетения сознания, бледность кожных покровов с периферическим цианозом, повышение АД, нарастание тахикардии. При определении уровня глюкозы крови у одного из больных на высоте указанных симптомов обнаружена гипогликемия (содержание глюкозы в сыворотке 2,2ммоль/л). Примечательно, что указанные симптомы регистрировались наиболее ярко в тех случаях, когда применяли расчётные или более высокие дозы инсулина (т.е. 1 или 1,5 Ед ак-трапида на 4 г глюкозы).
Назначение цитофлавина совместно с 5% раствором глюкозы может сопровождаться симптомами усиления активности симпатического звена нервной системы (элементы адренергического синдрома): тахикардией, артериальной гипертензией, периферическим вазоспазмом в сочетании психомоторным воз-буждением. Указанные симптомы могут быть обусловлены развивающейся под влиянием инфузии цитофлавина с 5% раствором глюкозы гипогликемии, которая становится более явной при сочетании цитофлавина с инсулином короткого действия в дозах 1Ед на 4 г вводимой глюкозы.
При исследовании когнитивных нарушений у 3 пострадавших, получавших лечение цитофлавином по данной схеме, установлено следующее: на протяжении первой недели острого периода наблюдалось прояснение сознания, но в дальнейшем, на фоне введения препарата наблюдалось усиление когнитивных нарушений, что выражалось в первую очередь в нарушениях ориентировки во времени, кратковременной памяти и внимания. Спустя 2 суток после отмены препарата когнитивные нарушения регрессировали.
Эти данные согласуются со сведениями об инсулинотропном эффекте ян-тарной кислоты, которая способствует усилению синтеза и секреции инсулина. Таким образом, внутривенное введение цитофлавина в сочетании с .5% раствором глюкозы при добавлении инсулина может способствовать развитию гипогликемии у пострадавших с ЧМТ тяжёлой степени и исходной нормогликемией. Среди причин несвоевременного выявления гипогликемии как побочного действия цитофлавина у исследованных больных — назначение седативных средств большинству больных (оксибутират натрия до 6-Юг/сутки, тиопентал натрия -до 2 г/сутки, сибазон до 20-40 мг/сутки).
В дальнейшем схема введения препарата была изменена: цитофлавин вводили в дозе 10 мл 2 раза в сутки совместно с 10% раствором глюкозы без инсулина на протяжении 6-10ч. Колебания уровня глюкозы крови не превышали 20% от исходных значений (после введения препарата составляли 4-7ммоль/л). Обнаружены тенденции к ускорению восстановления сознания, снижению тяжести состояния, регрессу мнестических нарушений.
Таким образом, цитофлавин обладает гипогликемическим действием (при введении в терапевтической дозе в комбинации с 5% р-ром глюкозы и инсулином в расчётных дозах 1 Ед на 4 г глюкозы) у пострадавших с ЧМТ тяжёлой степени и исходной нормогликемией). Необходима осторожность при совместном назначении цитофлавина, глюкозо-калиевой смеси и расчётных доз инсулина ввиду возможности гипогликемии. При назначении препарата с 10% раствором глюкозы не наблюдается гипогликемии и гипергликемии, отмечается тенденция к ускорению восстановления сознания и мнестических нарушений.
![Церебропротекторный эффект препаратов антиоксидантного и антикоагулянтного типа действия при эндотоксикозе [Электронный ресурс]](/i/i/4349/187907.png "Церебропротекторный эффект препаратов антиоксидантного и антикоагулянтного типа действия при эндотоксикозе [Электронный ресурс] Бородина Татьяна Александровна")