Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 8
Глава II. Материалы и методы исследования 26
Глава III. Интенсивность перекисного окисления липидов, липидный состав и уровень гипоксических явлений в ткани поджелудочной железы при панкреатите 34
Глава IV. Влияние эмоксипина, верапамила, реамберина и комбинации эмоксипина и верапамила при их превентивном применении на интенсивность перекисного окисления липидов, липидный состав и уровень гипоксии в ткани поджелудочной железы при экспериментальном панкреатите 45
Обсуждение 64
Выводы 74
Практические рекомендации 75
Литература
- Материалы и методы исследования
- Интенсивность перекисного окисления липидов, липидный состав и уровень гипоксических явлений в ткани поджелудочной железы при панкреатите
- Влияние эмоксипина, верапамила, реамберина и комбинации эмоксипина и верапамила при их превентивном применении на интенсивность перекисного окисления липидов, липидный состав и уровень гипоксии в ткани поджелудочной железы при экспериментальном панкреатите
Материалы и методы исследования
Острый панкреатит относится к числу нередких ургентных хирургических заболеваний органов брюшной полости (Шевченко Ю. Л. и др., 2009; DiMagno M. J. et al., 2007; Shaheen M. A. et al., 2007). Распространенность этого заболевания составляет 1,4-1,6 % больных среди госпитализированных в хирургические клиники, а среди больных с экстренной абдоминальной патологией достигает до 18,9 % наблюдений (Савельев В. С. и др., 1983; Брискин Б. С., Рыбаков Г. С., 2001; Паскарь С. В. и др., 2010). Кроме того острый панкреатит часто поражает людей молодого и трудоспособного возраста, определяя тем самым социально экономическую важность вопроса (Охлобыстин А. В. и др., 2000; Тимербулатов В. М. и др., 2006; Грумберг И. А. и др., 2009).
Изначально в начале заболевания находится аутолиз тканей поджелудочной железы в результате действия на нее собственных активизированных протеолитических ферментов – это ферментативно-химический процесс, порождающий деструкцию ткани поджелудочной железы и к которому вторично возможно присоединение инфекции (Запорженко Б. С. и др., 2001; Волков А. Н. и др., 2005; Багненко С. Ф. и др., 2006; Ермолов А. С. и др., 2007; Балныков С. И. и др., 2009; Цедрик Н. И. и др., 2008; Buter A. et al., 2002; Bhatia M. et al., 2005). При этом в условиях гипоксии, ацидоза и фокальной недостаточности энергии, доминирующих при данном заболевании, допустима резкая интенсификация в клетках процессов перекисного окисления липидов, приводящая к повреждению мембран лизосом с последующей внутрижелезистой активацией ферментов и ее самоперевариванием (Савельев В. С., 1998). Исследователи сообщают о том, что уже на ранних стадиях развития панкреатита немаловажное значение имеет свободно-радикальное окисление (Gabryelewcz A., 1995). В исследованиях большое внимание уделяется нарушениям липидного метаболизма при остром панкреатите (Савельев В. С. и др., 1998; Власов А. П. и др., 2004, 2008; Орлов Ю. П., Долгих В. Т., 2008; Морозов С. В. и др., 2009; Col C. et al., 2010; Booth D. M. et al., 2011). Липиды, выступая в качестве структурного компонента, образуют биомембраны и трансформации в спектре липидов проявляются не только следствием деяния патологических агентов, но и напрямую характеризуют лабильность клеточных и тканевых структур к воздействию повреждающих факторов.
Кроме того тригерным механизмом развития и прогрессирования острого панкреатита играет тканевая гипоксия (Каган В. Е. и др., 1983; Соловьв А. И. и др., 1992; Аврова Н. Ф. и др., 1993; Тернова В. А. и др., 1993; Пострелов Н. А. и др., 2001; Ratich R. E. et al., 1987). Ишемия тканевых структур поджелудочной железы может быть вследствие жировой эмболией сосудов, микротромбозом капилляров и других причин. Нахождение липазы в капиллярах и лимфатических сосудах ткани органа содействует скапливанию свободных жирных кислот, которые оказывают деструктивное действие на мембраны, содействуя освобождению ферментов (Dietze F., Dimke R., 1980). Гипоксия приводит к видоизменению структуры липидного бислоя биомембран, и активации фосфолипазы А2 (Ивков В. Г., Берестовский Г. Н., 1981; Воздвиженский С. И. и др., 1984; Муратова У. А. и др., 1991), что способствует дальнейшему нарушению структуры и функций клеточных мембран.
Для воздействия на мембранодеструктивные и гипоксических процессов при остром панкреатите, возможно, использовать препараты с мембранопротекторным, антиоксидантным и антигипоксантным действием (Виноградов В. М., Урюпов О. Ю., 1985; Зиганшина Л. Е., Зиганшин А. У., 1996; Зозуля Ю. А., 2000; Казначеева Е. В. и др., 2002; Кармен Н. Б., 2003; Владимиров Ю. А. и др., 2004; Urano S. et al., 1992; Cuzzocrea S. et al., 1999).
Таким образом, существенное значение в возникновении и прогрессировании воспалительных изменений в ткани поджелудочной железе при остром панкреатите имеют мембранодеструктивные процессы, которые сопряжены или определены гипоксией. Вследствие этого немаловажное практическое значение имеет дальнейший поиск патогенетических механизмов и их взаимодействие между собой при воспалительном поражении поджелудочной железы возможно с использованием препаратов обладающих антиоксидантным и антигипоксантным типом действия и разработки на основании этого патогенетически доказательных схем терапии, чему и посвящена диссертационная работа.
Целью настоящего исследования было в модельных экспериментальных условиях установить эффективность профилактического применения антиоксиданта эмоксипина, антигипоксанта реамберина, ингибитора кальциевых каналов верапамила в повышении толерантности тканей поджелудочной железы к повреждению.
Положения диссертации строятся на результатах опытных исследований, выполненных в научно-исследовательской лаборатории кафедры факультетской хирургии Медицинского института ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева». Проведены опыты на 40 взрослых беспородных собаках обоего пола, массой от 7,4 до 15,1 килограмм.
Острый панкреатит моделировали по методу В. М. Буянова с соавт. (1989). Через 1 и 3 сутки осуществляли релапаротомию, оценивали состояние брюшной полости и производили биопсию ткани поджелудочной железы. Всем животным после моделирования билиарного панкреатита проводили инфузионную (внутривенные введения 5 % раствора глюкозы и 0,89 % раствора хлорида натрия из расчета 50 мл/кг массы животного) терапию.
Экспериментальные исследования были разделены на 5 серий. В первой серии – исследовали показатели перекисного окисления липидов, липидный состав и явления гипоксии в ткани поджелудочной железы при экспериментальном панкреатите. Во второй серии – изучали изменения этих показателей при превентивном внутривенном применении 1 % раствора эмоксипина (30 мг/кг) в течение 2-х дней до моделирования патологического состояния и в день моделирования, включая его в состав стандартной терапии. В третьей серии – исследовали колебания изучаемых показателей при превентивном внутривенном применении 0,25 % раствора верапамила (0,1-0,2 мкг/кг) в течение 2-х дней до моделирования панкреатита и в день моделирования, включая его в состав стандартной терапии. В четвертой серии – изучали трансформацию указанных показателей при превентивном внутривенном применении 5 % раствора реамберина (10 мл/кг) в течение 2-х дней до моделирования билиарного панкреатита и в день моделирования, включая его в состав стандартной терапии. В пятой серии – изучали изменения показателей при превентивном применении комбинации эмоксипина и верапамила указанных дозировках в течение 2-х дней до моделирования панкреатита и в день моделирования, включая ее в состав стандартной терапии.
Проведенные экспериментальные исследования в первой серии показали, что моделирование билиарного панкреатита приводило к резкой интенсификации процессов перекисного окисления липидов и активации фосфолипазных систем в ткани поджелудочной железы. На 1 сутки исследования в ткани поджелудочной железы отмечено достоверное увеличение количества молекулярных продуктов перекисного окисления липидов в 2,0 раза, а активность фосфолипазы А2 – 5,56 раза. Активность супероксиддисмутазы была ниже нормального уровня на 44,37 %. Инфузионная терапия билиарного панкреатита не только не остановила эти патологические процессы, но на ее фоне они прогрессировали. Так на 3 сутки исследования содержания диеновых коньюгатов и ТБК-активных продуктов увеличивалось по сравнению с предыдущим этапом наблюдения соответственно на 11,24 и 21,10 % (p 0,05), а активность фосфолипазы А2 – на 28,90 % (p 0,05). Активность супероксиддисмутазы продолжала снижаться. Используемая терапия билиарного панкреатита не смогла остановить и возникающие модификации в липидном составе клеток ткани поджелудочной железы. Через сутки после создания панкреатита наблюдалось достоверное снижение количество суммарных фосфолипидов, эфиров холестерола, фосфатидилинозита и фосфатидилэтаноламина. Вместе с тем отмечено достоверное увеличение содержание моноацилглицеролов, диацилглицеролов, свободных жирных кислот, лизофосфатидилхолина и сфингомиелина. На 3 сутки наблюдения четкой тенденции к нормализации состава липидов и фосфолипидов не обнаружено и выявленные на предшествующей ступени исследования достоверные различия с нормой сохранялись или даже увеличивались.
Интенсивность перекисного окисления липидов, липидный состав и уровень гипоксических явлений в ткани поджелудочной железы при панкреатите
При сравнительном анализе показателей процессов перекисного окисления и фосфолипазной активности II, III, IV и V опытных групп между собой оказалось, что эмоксипин по сравнению с верапамилом снижал количество начальных продуктов свободно-радикальные процессы липопереокисления на 15,16 и 32,79 % (p 0,05), а с реамберином – на 14,53 и 28,40 % (p 0,05) соответственно этапам наблюдения. Содержание ТБК активных продуктов было сопоставимо во всех этих трех опытных группах и не имело существенных отличий. Превентивное использование верапамила позволило в большей степени достоверно снизить активность фосфолипазы А2 по сравнению с эмоксипином или реамберином соответственно на 15,41 и 47,15 %. Наряду с этим активность супероксиддисмутазы в группе с превентивным применением эмоксипина была выше по сравнению с группой с верапамилом на 14,44 и 24,73 % (p 0,05), а с реамберином – на 11,59 и 19,45 % (p 0,05) соответственно ступеням исследования. Опять-таки предварительное введение комбинации эмоксипина и верапамила экспериментальным животным по сравнению с тремя остальными опытными группами выглядело предпочтительней по влиянию на количество молекулярные продукты перекисного окисления липидов на 15,31-36,50 % (p 0,05), фосфолипазную активность – на 31,57-53,50 % (p 0,05) и активность супероксиддисмутазы – на 15,54-47,90 % (p 0,05). Предварительное применение изучаемых препаратов и их комбинации позволила существенно влиять на состав липидов и фосфолипидов биомембран клеток ткани поджелудочной железы. В данных опытных группах отмечено достоверное повышение по сравнению с контролем количества суммарных фосфолипидов, эфиров холестерола, фосфатидилсерина, фосфатидилинозита и фосфатидилэтаноламина.
Одновременно отмечено достоверное снижение относительно контрольного уровня содержания свободных жирных кислот, моноацилглицеролов и диацилглицеролов, лизофосфолипидов, сфингомиелина и фосфатидилхолина. Достоверная разница изучаемых показателей с контрольными значениями составляла 14,98-87,41 %.
При проведении сравнительного анализа влияния изучаемых препаратов и их комбинации между собой на патологическую трансформацию состава липидов и фосфолипидов ткани поджелудочной железы оказалось, что среди препаратов наиболее предпочтительней выглядел эмоксипин. Подтверждается это тем, что в данной группе опытов цифровые значения показателей смотрелись предпочтительней по сравнению с группой верапамила на 9,01-35,41 % (p 0,05), а реамберином – на 12,34-40,89 % (p 0,05). В то же время превентивное применение комбинации эмоксипина и верапамила позволила не только не допустить на 1 сутки глубокие трансформации в липидном составе биомембран клеток поджелудочной железы как в контрольной серии экспериментов, но и на 3 сутки восстановить возникающие после моделирования билиарного панкреатита видоизменения состава липидов. Об этом свидетельствует отсутствие у большинства изучаемых показателей существенных отличий от нормальных цифр на этом этапе наблюдения. По сравнению с группой, где превентивно использовался эмоксипин, показатели этой группы были ближе к норме на 11,55-41,48- 47,70 % (p 0,05), с верапамилом – на 15,34-49,52-51,28 % (p 0,05) и реамберином – на 19,85-60,65 % (p 0,05). Предварительное введение изучаемых препаратов и их комбинации до моделирования патологического процесса в поджелудочной железе позволило уменьшить выраженность гипоксических процессов. Количество молочной кислоты в тканевых структурах органа было достоверно меньше контрольных значений соответственно на 13,34-66,31 %. Уровень пировиноградной кислоты во II, III и V группах был ниже контроля на 9,86-57,37 % (p 0,05). Коэффициент был во всех этих экспериментальных группах ниже контроля на 7,85-20,89 % (p 0,05) на всех этапах наблюдения.
При сравнительном сопоставлении терапевтической эффективности изучаемых препаратов и их комбинации на гипоксические процессы в ткани воспаленной поджелудочной железы выяснилось, что среди препаратов большим воздействием обладает реамберин. В данной группе достоверная разница показателей с серией с превентивным использованием эмоксипина или верапамила составила соответственно 28,47-14,85 и 16,80-37,90 %. Конечно же, учитывая ранее полученные и озвученные полученные результаты экспериментального исследования, более заманчиво выглядела комбинация эмоксипина и верапамила. Хотя в отдельности эти препараты и уступали реамберину, но в сочетании они по сравнению с этим препаратом уменьшали количество молочной кислоты на 18,15 и 28,28 % (p 0,05), а пировиноградной – на 17,12 и 27,26 % (p 0,05) соответственно этапам исследования.
Проведенные экспериментальные исследования показывают, что превентивное использование антиоксиданта эмоксипина, антигипоксанта реамберина, ингибитора кальциевых каналов верапамила, а также комбинацию эмоксипина и верапамила позволяет уменьшить выраженность воспалительных процессов в ткани поджелудочной железы при моделировании билиарного панкреатита. Это доказывается тем, что предварительное введение этих препаратов и их комбинации экспериментальным животным до моделирования билиарного панкреатита предупреждает резкое нарастание свободно-радикальных процессов липопереокисления, быструю активизацию фосфолипазных систем, выраженную дестабилизацию липидного состава биомембран панкреатоцитов, бурное нарастание гипоксических процессов. Это достигается тем, что изучаемые препараты и их комбинации при предварительном их применении не только не допускают перехода мембранодестабилизирующих процессов, протекающих в панкреоцитах при билиарном панкреатите, в мембранодеструктивные, но и уже на начальных этапах развития воспаления уменьшают выраженность этих мембранодестабилизирующих процессов, что в свою очередь обуславливает меньшую патологическую трансформацию липидного состава биомембран клеток поджелудочной железы и предупреждает развитие гипоксических явлений в них.
Хотя использованы разнонаправленного действия фармакологические препараты (антиоксидант эмоксипин, антигипоксант реамберин, ингибитор кальциевых каналов верапамил) они в той или иной степени влияют на изученные патологические (мембранодеструктивные, гипоксические) процессы, приводя в конечном итоге к уменьшению их выраженности. Так эмоксипин обнаружил способность увеличивать стабильность мембран панкреатоцитов к патологическому воздействию молекулярных продуктов перекисного окисления липидов, а верапамил – к купированию активированных фосфолипаз. Одновременное использование этих препаратов позволило синхронно влиять на перекисное оксиление липидов и фосфолипазные системы, тем самым предупреждать модификацию мембранодестабилизирующих процессов в панкреоцитах в мембранодеструктивные.
Влияние эмоксипина, верапамила, реамберина и комбинации эмоксипина и верапамила при их превентивном применении на интенсивность перекисного окисления липидов, липидный состав и уровень гипоксии в ткани поджелудочной железы при экспериментальном панкреатите
Целью настоящего исследования было в модельных экспериментальных условиях установить эффективность профилактического применения антиоксиданта эмоксипина, антигипоксанта реамберина, ингибитора кальциевых каналов верапамила в повышении толерантности тканей поджелудочной железы к повреждению. Положения диссертации строятся на результатах опытных исследований, выполненных в научно-исследовательской лаборатории кафедры факультетской хирургии Медицинского института ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева». Проведены опыты на 40 взрослых беспородных собаках обоего пола, массой от 7,4 до 15,1 килограмм.
Острый панкреатит моделировали по методу В. М. Буянова с соавт. (1989). Через 1 и 3 сутки осуществляли релапаротомию, оценивали состояние брюшной полости и производили биопсию ткани поджелудочной железы. Всем животным после моделирования билиарного панкреатита проводили инфузионную (внутривенные введения 5 % раствора глюкозы и 0,89 % раствора хлорида натрия из расчета 50 мл/кг массы животного) терапию.
Экспериментальные исследования были разделены на 5 серий. В первой серии – исследовали показатели перекисного окисления липидов, липидный состав и явления гипоксии в ткани поджелудочной железы при экспериментальном панкреатите. Во второй серии – изучали изменения этих показателей при превентивном внутривенном применении 1 % раствора эмоксипина (30 мг/кг) в течение 2-х дней до моделирования патологического состояния и в день моделирования, включая его в состав стандартной терапии. В третьей серии – исследовали колебания изучаемых показателей при превентивном внутривенном применении 0,25 % раствора верапамила (0,1-0,2 мкг/кг) в течение 2-х дней до моделирования панкреатита и в день моделирования, включая его в состав стандартной терапии. В четвертой серии – изучали трансформацию указанных показателей при превентивном внутривенном применении 5 % раствора реамберина (10 мл/кг) в течение 2-х дней до моделирования билиарного панкреатита и в день моделирования, включая его в состав стандартной терапии. В пятой серии – изучали изменения показателей при превентивном применении комбинации эмоксипина и верапамила указанных дозировках в течение 2-х дней до моделирования панкреатита и в день моделирования, включая ее в состав стандартной терапии.
Проведенные экспериментальные исследования в первой серии показали, что моделирование билиарного панкреатита приводило к резкой интенсификации процессов перекисного окисления липидов и активации фосфолипазных систем в ткани поджелудочной железы. На 1 сутки исследования в ткани поджелудочной железы отмечено достоверное увеличение количества молекулярных продуктов перекисного окисления липидов в 2,0 раза, а активность фосфолипазы А2 – 5,56 раза. Активность супероксиддисмутазы была ниже нормального уровня на 44,37 %. Инфузионная терапия билиарного панкреатита не только не остановила эти патологические процессы, но на ее фоне они прогрессировали. Так на 3 сутки исследования содержания диеновых коньюгатов и ТБК-активных продуктов увеличивалось по сравнению с предыдущим этапом наблюдения соответственно на 11,24 и 21,10 % (p 0,05), а активность фосфолипазы А2 – на 28,90 % (p 0,05). Активность супероксиддисмутазы продолжала снижаться. Используемая терапия билиарного панкреатита не смогла остановить и возникающие модификации в липидном составе клеток ткани поджелудочной железы. Через сутки после создания панкреатита наблюдалось достоверное снижение количество суммарных фосфолипидов, эфиров холестерола, фосфатидилинозита и фосфатидилэтаноламина. Вместе с тем отмечено достоверное увеличение содержание моноацилглицеролов, диацилглицеролов, свободных жирных кислот, лизофосфатидилхолина и сфингомиелина. На 3 сутки наблюдения четкой тенденции к нормализации состава липидов и фосфолипидов не обнаружено и выявленные на предшествующей ступени исследования достоверные различия с нормой сохранялись или даже увеличивались.
При изучении гипоксических процессов в ткани поджелудочной железы при билиарном панкреатите оказалось, что через сутки после моделирования острого воспаления в ткани органа отмечено достоверное увеличение количества молочной и пировиноградной кислоты. Коэффициент гипоксии достоверно превосходил нормальный уровень на 20,08 %. На 3 сутки наблюдения, выявленные различия увеличивались. Так уровень молочной и пировиноградной кислоты повышался по сравнению с предыдущим этапом исследования соответственно на 36,17 и 46,21 % (p 0,05).
Для исследования взаимосвязи между изучаемыми процессами в ткани поджелудочной железы при экспериментальном панкреатите проведен корреляционный анализ между показателями перекисного окисления липидов, состава липидов и фосфолипидов, гипоксии. Оказалось, что в значительном большинстве случаев корреляционная связь была сильной, а в более половины наблюдений она была еще и достоверной. Это еще раз подтверждает тесную взаимосвязь между этими процессами.
Проведенные экспериментальные исследования в первой серии опытов (контрольная группа экспериментальных животных) свидетельствуют, что моделирование острого воспаления поджелудочной железы приводит к интенсификации свободно-радикальных процессов липопереокисления, повышению активности фосфолипазных систем, снижение антиоксидантной защиты, трансформации липидного состава биомембран, развитию гипоксических процессов в тканевых структурах органа. Об это свидетельствуют выявленные достоверные отличия значений изучаемых показателей этих процессов от нормальных цифр, выявляемые через сутки после создания воспалительного процесса в поджелудочной железе и уваливающиеся на 3 сутки наблюдения. Учитывая их тесную взаимосвязь между собой, подтвержденной корреляционным анализом, можно предположить, что гипоксические процессы протекают не просто параллельно с интенсификацией процессов перекисного окисления липидов и фосфолипазной активностью, а предопределены ими, либо сами предопределяют нарастание активности свободно-радикальных процессов липопереокисления и фосфолипаз, которые в свою очередь приводят к прогрессированию явлений гипоксии. Стандартизированное фармакологическое обеспечение, применяемое при проведении терапии билиарного панкреатита, выказала свою несостоятельность. Исследование изучаемых процессов выявило, что на 3 сутки после моделирования экспериментального панкреатита большинство показателей не только не имели тенденцию к нормализации, но наоборот – достоверные отличия от нормальных значений увеличивались.
Таким образом, представленные данные указывают на возможность включения в комплекс лечебных мероприятий при билиарном панкреатите средств, способных патогенетически влиять на выявленные патологические процессы, возникающие при остром воспалении поджелудочной железы в ткани органа.
![Хирургическая тактика при механических повреждениях поджелудочной железы [Электронный ресурс]](/i/i/4393/186722.png "Хирургическая тактика при механических повреждениях поджелудочной железы [Электронный ресурс] Волков Дмитрий Борисович")
![Хирургическая тактика у больных с повреждениями поджелудочной железы, осложненными острым панкреатитом [Электронный ресурс]](/i/i/4352/188809.png "Хирургическая тактика у больных с повреждениями поджелудочной железы, осложненными острым панкреатитом [Электронный ресурс] Чикишева Инна Викторовна")
