Введение к работе
Актуальность проблемы. Лимфатическая система любого органа является его структурной единицей, обеспечивающей гармонию микроциркуляторного русла с околоклеточным пространством. Она представляет собой морфо-функциональную систему, имеющую собственный материальный субстрат, в виде лимфатических капиллярных и сосудистых сетей, центральных и периферических лимфоидных органов и лимфоидных клеток. Лимфатическая система осуществляет поддержание водного, белкового, минерального, тканевого и клеточного постоянства внутренней среды и в равной мере с другими органами и системами вовлекается в патогенез различных заболеваний и патологических процессов, предопределяя их исход (В.К. Хугаева, 1996; В.В.Банин,2001; А.В. Ефремов и соавт., 2005; Н.П. Бгатова и соавт., 2007; В.И. Коненков и соавт., 2008; С.А. Зайцев, 2009; D.C. Zawieja, 2005; M.J. Davis, 2006; R.S. Ji, 2006).
Дренажная функция лимфатической системы обеспечивает поддержание циркуляции внутренней, межклеточной, межтканевой, интерстициальной гуморальной составляющей всех тканей организма. Интерстициальное пространство является частью тканевых структур, участвующих в массообмене. Именно в нем происходят взаимодействия биологически активных молекул, в эту среду обращены все активные центры рецепторов клеточных мембран, она несет в себе регуляторные факторы дистантного действия, обеспечивает важнейшие функции вязкости и текучести клеточных мембран, трансмембранного перехода макромолекул. Первоначальное сосредоточение токсических продуктов происходит в интерстиции (В.И.Коненков, 2007; R.M. Dongaonkar et al., 2009). Ослабление дренажно-детоксикационной функции лимфатической системы вследствие нарушений деятельности микроциркуляторного русла приводит к накоплению интерстициальной жидкости с высоким содержанием токсических продуктов, обусловливая повреждение клеточных структур. Следовательно, исследование лимфы, являющейся производной интерстициальной жидкости, имеет большую диагностическую и прогностическую ценность, по сравнению с традиционным объектом изучения – кровью, так как состав ее более точно отражает изменения проницаемости клеточных и внутриклеточных мембран, степень и глубину клеточного повреждения, чем состав периферической крови (М.М. Миннебаев, 1975; А.В. Ефремов и соавт., 2005). Вместе с тем, роль лимфатической системы в патогенезе многих патологических процессов остается невыясненной. Не является исключением и субфебрилитет.
Проблема субфебрилитета – одна из наименее разработанных, как в теоретическом, так и в клиническом плане, но весьма актуальных аспектов современной медицины. Это
связано с широким распространением такого нарушения терморегуляции среди взрослого и детского населения, значительной частотой случаев субфебрилитета неясной этиологии, сложностью купирования и нередким развитием психосоциальной дизадаптации больных при длительном его сохранении. Отсутствие данных о механизмах развития нарушения терморегуляции при субфебрилитете затрудняет проведение лечебных мероприятий. Особенно это касается случаев субфебрилитета неясной этиологии, когда тщательное обследование не выявляет никакой патологии (Ф.И. Комаров, А.В. Сучков, 1998; В. Хандрик, Г. Менцель, 2008; И.П. Брязгунов, 2008). В то же время, по мнению ряда авторов, в отличие от субфебрильной лихорадки, возникновение которой связано с действием пирогенных факторов в организме, субфебрилитет является более широким понятием и включает гипертермические состояния пирогенной и непирогенной природы (N.I. Nechipurenko et al., 1997; R. Sakai et al., 2009; M. Affronti et al., 2010; S. Bressan et al., 2010).
Крайняя малочисленность, дискретность и противоречивость имеющихся на сегодняшний день в литературе данных не позволяют выработать универсальный методологический подход к пониманию патофизиологических аспектов субфебрилитета в целом, и совершенно отсутствуют сведения о функционировании лимфатической системы при этом патологическом процессе, что и побудило заняться этой проблемой.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение участия лимфатической системы в патогенезе субфебрилитета в эксперименте.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие конкретные задачи:
1. Изучить скорость тока лимфы в грудном лимфатическом протоке (ГЛП) и выявить характер изменений параметров микролимфоциркуляции (частоты сокращений миоцитов стенки и створок клапанов, амплитуды вазомоций, диаметра просвета) лимфатических микрососудов (ЛМ) брыжейки тонкой кишки крыс при эксперименталь-ном субфебрилитете, моделированном введением крысам полного адъюванта Фрейнда (ПАФ).
2. Исследовать динамику содержания про- (малонового диальдегида, гидроперекисей липидов, нитрит иона) и антиоксидантов (супероксиддисмутазы, каталазы, пероксидазы, суммарной антиокислительной активности, церулоплазмина, мочевой кислоты) в центральной лимфе и крови при ПАФ-индуцированном субфебрилитете.
3. Оценить влияние субфебрилитета на уровень макро- (кальций и магний) и микроэлементов (марганец, медь, цинк, селен и железо) в лимфе грудного лимфатического протока и плазме крови.
4. Установить наличие изменений при субфебрилитете цитологического состава центральной лимфы крыс.
5. Обосновать возможность применения с целью коррекции изменений функции лимфатической системы при экспериментальном субфебрилитете кислородтранспортного кровезаменителя перфторана.
Объект и методы исследования. Исследование проведено на 164 беспородных крысах обоего пола. Для моделирования субфебрилитета в подушечки обеих задних лапок животных однократно вводили ПАФ и в отдельной серии – на фоне изучаемой патологии внутрибрюшинно пефторан. Контрольные крысы получали апирогенный раствор или лекарственный препарат. Методом витальной микроскопии изучали показатели микролимфоциркуляции, биохимические методики применяли для исследования содержания про- и антиоксидантов, масс-спектрометрии – для изучения содержания макро- и микроэлементов в лимфе и крови, а цитологический метод – для определения клеточного состава центральной лимфы.
Достоверность полученных данных и их научная новизна. Достоверность полученных данных достигнута использованием достаточного объема экспериментальных исследований, конкретной постановкой и решением задач с использованием статистического метода. Достоверность различий между результатами оценивали по t-критерию Стьюдента.
Научная новизна полученных результатов состоит в том, что проведенные исследования впервые позволили установить факты, раскрывающие «лимфатический» патогенез субфебрилитета. Показано, что при введении полного адъюванта Фрейнда наблюдается угнетение сократительной активности миоцитов стенки, появление групповых и периодических вазомоций лимфангионов брыжейки тонкой кишки крыс, что может способствовать нарушению дренажной функции лимфатической системы. Об этом свидетельствуют данные изучения цитологического состава лимфы, отражающие снижение роли лимфатической системы при субфебрилитете в мобилизации, перераспределении и рециркуляции лимфоидных клеток, которая выражается в уменьшении поступления лимфоцитов в общую циркуляцию.
Особый интерес своей новизной представляют данные о системном и, в целом, однонаправленном усилении при экспериментальном субфебрилитете антиоксидантного
потенциала, как в лимфе, так и в крови, несмотря на активацию процессов ПОЛ. Вместе с тем, увеличение содержания продуктов антиоксидантной защиты в центральной лимфе было более выражено, по сравнению с кровью, что свидетельствует о существенной роли лимфатической системы в поддержании про- и антиоксидантного равновесия организма при изучаемом процессе.
Приоритетными являются результаты, доказывающие, что на фоне субфебрилитета лимфатическая система является резервуаром для макро- и микроэлементов и участвует в регуляции их баланса в биологических жидкостях организма. Значительную ценность доставка микроэлементов в кровоток приобретает в условиях их потребления для продукции антиоксидантов.
Новым является факт установления лимфопротективного эффекта перфторана у интактных животных и на фоне ПАФ-индуцированного субфебрилитета, который проявляется в стимуляции насосной и емкостной функций лимфангиона и улучшении оттока лимфы и транспорта из интерстициального пространства продуктов метаболизма клеток и тканей.
Теоретическая значимость и практическая ценность результатов работы. Полученные результаты расширяют представления о механизмах развития субфебрилитета с учетом его лимфатического звена, что является определенным вкладом, как в патофизиологию типических патологических процессов, так и в патофизиологию лимфатической системы.
Материалы диссертационной работы имеют прикладное значение для врачебной практики для построения и проведения рациональной фармакотерапии субфебрилитета, так как обосновывают необходимость целенаправленного фармакологического воздействия на функциональную активность лимфатической системы.
Установление нового позитивного фармакологического свойства перфторана – лимфопротективного эффекта является вкладом в терапию заболеваний, сопровождаю-щихся изменениями в деятельности лимфатической системы.
Полученные результаты могут быть использованы в научно-исследовательской работе и учебном процессе в преподавании соответствующих разделов патофизиоло-гии.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Субфебрилитет, моделированный однократным введением крысам полного адъюванта Фрейнда, сопровождается угнетением сократительной деятельности миоцитов стенки лимфатических микрососудов брыжейки тонкой кишки и уменьшением минутной
производительности лимфангиона, что вызывает замедление центрального лимфотока. Активация дренажной функции лимфатической системы при этом может быть достигнута за счет лимфопротективного эффекта перфторана.
2. При экспериментальном субфебрилитете лимфатическая система участвует в поддержании в организме про- и антиоксидантного равновесия, является резервуаром для макро- и микроэлементов.
3. Роль лимфатической системы в мобилизации, миграции и рециркуляции лимфоидных клеток на фоне субфебрилитета снижается, о чем свидетельствует уменьшение количества лимфоцитов, транспортируемых центральной лимфой в кровоток.
Личный вклад соискателя. Приведенные в работе данные получены при личном участии соискателя на всех этапах работы. Автором выбрана тема, определены цели, задачи, этапы, а также методы исследования. Соискатель провел подбор и анализ литературы. Автором проведено 164 эксперимента, в том числе – 31 по измерению ректальной температуры, 43 операции по дренированию ГЛП и определению скорости лимфотока, 39 оперативных вмешательств по регистрации динамики изменений параметров микролимфоциркуляции и 51 – по получению проб лимфы и крови для изучения биохимических показателей при субфебрилитете и у контрольных животных. Статистическая обработка, сопоставление полученных результатов с данными литературы, оформление, публикация результатов исследования, формулирование выводов и рекомендаций, а также положений, выносимых на защиту, принадлежат лично автору. Номер госрегистрации темы 01200951735.
Сведения об апробации результатов диссертации. Основные результаты исследования и положения диссертации доложены и обсуждены на следующих научных форумах: XV конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2009); научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (Санкт-Петербург, 2009, 2010); I и II Всероссийской научно-практической конференции «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов» (Новосибирск, 2009, 2010); конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2009); III Международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения» (Санкт-Петербург, 2009); научно-практической конференции молодых ученых Приволжского Федерального округа (Казань, 2010).
Сведения о публикациях по теме диссертации. Основные результаты исследования опубликованы в18 научных работах, в том числе четыре статьи – в ведущих
рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией. Общий объем публикаций – 2,1 у. п. л., в том числе авторское участие – 1,3 у. п. л.
Внедрение результатов работы. Данные об изменениях микролимфоциркуляции, центрального лимфотока и цитологического состава лимфы ГЛП, усилении транспортной функции лимфатической системы по отношению к микроэлементам, участие ее в поддержании про- и антиоксидантного равновесия в биологических жидкостях организма при субфебрилитете в эксперименте включены в преподавание патологической физиологии студентам Казанского государственного медицинского университета и Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, четырех глав, отражающих результаты собственных исследований, заключения, выводов и списка использованных источников, состоящих из 259 работ, в том числе 103 – иностранных авторов. Диссертация иллюстрирована 11 рисунками и 11 таблицами.