Введение к работе
Актуальность. Достижением современной теоретической медицины, которое выводит наши представления о патогенезе многих заболеваний, их осложнений и неблагоприятных исходов на качественно новый уровень, а также определяет пути поиска адекватной терапии, является концепция эндогенной интоксикации (Чаленко В. В., Кутушев Ф. Х., 1990; Федоровский Н. М. и др., 1997; Благовидов Д.Ф. и др., 2006; Sjolin J., 1993; Pittet D. et al., 1995). Согласно данной концепции синдром эндогенной интоксикации рассматривается как сложный мультифакториальный, многокомпонентный, патогенетически единый патологический процесс, развивающийся в ответ на накопление в организме промежуточных и конечных продуктов нормального или изменённого обмена веществ выше физиологически допустимого уровня на фоне интенсификации катаболических процессов и нарушения дезинтоксикационного барьера, что клинически проявляется напряжением функционирования, а в последующем – дисфункцией основных интегральных систем организма с развитием полиорганной недостаточности (ПОН) (Оболенский С. В. и др., 1991; Ерюхин И. А., Шашков Б. В., 1995; Макарова Н. П., Коничева И. Н., 1995; Денисова О. В., Волкова И. А., 1999; Келина Н. Ю. и др., 2002; Титов В. Н., 2004; Петров В. П. и др., 2006).
Причины развития синдрома эндогенной интоксикации (СЭИ) многообразны. Чаще всего он возникает при патологии, связанной с деструкцией тканей, нарушением обмена веществ, снижением активности систем естественной детоксикации. Одной из основных причин развития эндогенной интоксикации (ЭИ) является перитонит. Эндотоксикоз также является ведущим патогенетическим фактором при панкреатите, холецистите; тяжёлых бактериальных, вирусных инфекциях; обширных травмах; ожоговой болезни; онкологических заболеваниях; ишемии головного мозга и др. (Парфёнов А. Л. и др., 1997; Яворская В. А. и др., 2000; Евтушенко В.А., 2004).
Несмотря на выдающиеся успехи современной медицины, перитонит остаётся наиболее тяжёлой и грозной патологией брюшной полости, вопросы адекватного лечения которой окончательно не решены (Ханевич М. Д. и др., 2000; Осочук С. С., Коневалова Н. Ю., 2004; Петров В. П. и др., 2006). Новые методы интенсивной терапии позволяют достаточно эффективно бороться с патологическим процессом в брюшной полости, но летальность при этом, по данным разных авторов, остаётся высокой и варьирует, в зависимости от распространённости патологического процесса, в диапазоне от 9% до 67%, а в ряде случаев приближается к 100% (Давыдов Ю. А. и др., 1991; Гельфанд Б. Р. и др., 1992; Марочков А. В. и др., 1995; Беляевский А. Д. и др., 1998; Плешаков В. П., 1999; Осочук С. С., 2002; Костюченко К. В., 2004; Малков И. С. и др., 2007).
Выраженный эндотоксикоз, развивающийся при остром перитоните, значительно ограничивает возможности естественных механизмов детоксикации, включающих монооксигеназную детоксицирующую систему печени, иммунную и выделительную системы, так как под воздействием эндотоксинов происходит срыв компенсаторно-адаптационных механизмов (Пальцев М. А., Аничков Н. М., 2000; Лысова Н. Л. и др., 2001; Schiff E., 1993; Wang Z. H. et al., 1996; Deventer S. J. et al., 1998).
При развитии СЭИ важная роль отводится форменным элементам крови в связи с тем, что система крови является универсальным транспортёром, как физиологических веществ, так и эндотоксинов. Одновременно с этим система крови является первым защитным звеном, активно реагирующим на эти вещества и участвующим в их обезвреживании (Чаленко В. В., Кутушев Ф. Х., 1990).
Важнейшим патофизиологическим механизмом развития эндотоксикоза является активизация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), инициируемых свободными кислородными радикалами (Владимиров Ю. А., 1987; Конюхова С. Г. и др., 1993; Петросян Э. А. и др., 1998; Гуляев И. И., 2005; Greagh T. A. et al., 1993). В исследованиях последних лет (Подеров В. Н., 1997; Савельев В. С. и др., 1999; Власов А. П. и др., 2004, 2008) большое внимание уделяется нарушениям липидного метаболизма в патогенезе полиорганной дисфункции. Липиды, выступая в качестве структурного компонента, организуют биомембраны и, очевидно, изменения в спектре липидов являются не только следствием действия патологических агентов, но и напрямую характеризуют лабильность клеточных и тканевых структур к действию повреждающих факторов.
Таким образом, углубленное изучение молекулярных механизмов нарушений липидного обмена в аспекте их патогенетической значимости в формировании ПОН при эндотоксикозе перитонеального генеза является основной направляющей научного поиска эффективных методов терапии этого грозного патологического состояния.
В настоящее время предложено множество схем комплексной терапии расстройств гомеостаза при перитонеальном эндотоксикозе. Однако проблема далека от решения, о чём свидетельствуют внушительные цифры летальных исходов, что и стимулирует продолжение поиска эффективных способов лечения. Очевидно, что при выборе нового способа коррекции расстройств гомеостаза и нарушений морфофункционального состояния органов детоксикационной системы при перитонеальном эндотоксикозе в первую очередь следует принимать во внимание его патогенетическую направленность и полифункциональность. Следовательно, перспективным направлением фармакокоррекции является применение препаратов с мембраностабилизирующим, антиоксидантным и антигипоксическим типами действия (Виноградов В. М., Урюпов О. Ю., 1985; Зиганшина Л. Е. и др., 1992; 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).
Цель исследования
Целью работы явилось изучение при остром экспериментальном перитоните влияния препаратов, обладающих антиоксидантным и антигипоксантым эффектом, на интоксикационный процесс, поддержание и усиление естественных систем детоксикации на примере функционального состояния печени и почек.
Задачи исследования
1. На модели острого перитонита изучить в динамике выраженность эндогенной интоксикации, функционально-метаболическое состояние печени и почек, эритроцитов.
2. На основе мониторинга уровня токсических продуктов в плазме крови и лимфе в динамике острого перитонита установить «вклад» воспалительного процесса в брюшной полости и нарушений функционального состояния основных органов детоксикационной системы в прогрессировании эндогенной интоксикации.
3. Установить сопряженность прогрессирования эндогенной интоксикации с мембранодестабилизирующими процессами и явлениями гипоксии в тканевых структурах печени и почек, наметить реальные пути управления этими процессами.
4. Исследовать влияние препаратов, обладающих антиоксидантным (эмоксипин, мексидол, этоксидол) и антигипоксантным (ремаксол) действием, а также их комбинации на выраженность эндогенной интоксикации при остром экспериментальном перитоните.
5. Изучить фармакологические эффекты исследованных препаратов относительно функционально-метаболического состояния печени и почек, а также эритроцитов.
6. Дать оценку влияния препаратов на липидный метаболизм тканевых структур печени и почек, а также на процессы, участвующие в его регуляции (перекисное окисление липидов, активность фосфолипазных систем, степень гипоксии).
7. Определить значимость мембраностабилизирующего действия препаратов по отношению основных органов детоксикационной системы в их способности корригировать интоксикационный процесс.
8. На основе оценки наступления и выраженности эффектов влияния препаратов на функционально-метаболическое состояние печени и почек оценить наибольшую избирательную активность препаратов при остром перитоните.
Научная новизна
Доказано, что в прогрессировании эндогенной интоксикации при остром перитоните одну из ключевых ролей играет «срыв» комплексной адаптивной реакции со стороны органов детоксикационной системы с развитием гепаторенальной недостаточности, о чем свидетельствует факт отсутствия динамики уменьшения титра токсических продуктов в плазме крови по сравнению с лимфой в критические сроки развития патологии.
На модели острого перитонита в динамике оценена взаимосвязь выраженности интоксикационного синдрома, функционально-метаболических нарушений органов детоксикационной системы с мембранодестабилизирующими процессами, отличающимися высокой подвижностью.
Выявлено, что в патогенезе мембранодестабилизирующих расстройств и, как следствие, нарушении функционального состояния печени и почек при остром перитоните задействованы различные патогенетические механизмы: по отношению печени в большей степени – процессы липопероксидации, в меньшей степени – фосфолипазная активность и явления гипоксии, по отношению почек – в большей степени явления гипоксии и фосфолипазной активности, в меньшей степени – процессы липопероксидации.
Доказано, что применение препаратов антиоксидантного (эмоксипин, мексидол, этоксидол) и антигипоксантного (ремаксол) типа действия при остром перитоните приводит к уменьшению интоксикационного синдрома, что выражается в существенном снижении в плазме крови уровня токсических продуктов гидрофильной и гидрофобной природы.
Экспериментально установлено, что при использовании, как антиоксидантов, так и антигипоксантов при остром перитоните снижение уровня токсических продуктов в плазме крови сопряжено с восстановлением функционально-метаболического состояния печени и почек – коррекцией гепаторенальной недостаточности.
Выявлено, что на фоне применения исследованных препаратов происходит уменьшение выраженности мембранодестабилизирующих явлений клеточных структур печени и почек.
Получены доказательства, что при применении препаратов антиоксидантного типа действия восстановление липидного метаболизма большими темпами происходит со стороны печени, антигипоксантного типа действия – почек.
Установлено, что эффект антиоксидантов по восстановлению функционально-метаболического состояния печени и почек при остром перитоните во многом обусловлен их способностью уменьшать выраженность липидной пероксидации, снижать активность фосфолипазы А2, в меньшей степени – корригировать явления гипоксии. В основе эффективности антигипоксанта лежит его способность наряду с указанными действиями (в меньшей степени, чем у антиоксидантов) и свойство в значительной степени снижать явления тканевой гипоксии.
Выявлено, что в восстановлении функционального состояния печени и почек на фоне применения антиоксидантов и антигипоксанта определенную роль играет их способность модулировать функционально-метаболическое состояние эритроцитов.
Обнаружено, что при сочетанном применении антиоксидантов и антигипоксанта темп снижения эндогенной интоксикации и восстановления функционально-метаболического состояния печени и почек существенно повышается.
Установлено, что высокая эффективность комбинированной терапии (антиоксидант+антигипоксант) обусловлена ее способностью влиять на больший спектр патогенетически значимых механизмов в развитии эндогенной интоксикации, в том числе на уменьшение выраженности воспалительного процесса в брюшной полости.
Практическое значение работы
Установлен факт важности мембранодестабилизирующих явлений в клеточных структурах печени и почек в прогрессировании эндогенной интоксикации, что является основанием для направления вектора терапии в коррекции эндогенной интоксикации не только по отношению очага воспаления (перитонит), но и основных органов детоксикационной системы организма – печени и почек.
Показано, что применение антиоксидантов при остром перитоните приводит к быстрому восстановлению функционального состояния печени и почек, что обусловливает снижение уровня эндогенной интоксикации. Выявлено, что антигипоксант ремаксол также обладает способностью корригировать функциональный статус печени и почек, снижать эндогенную интоксикацию.
Важное практическое значение имеет установленный факт, что антиоксиданты обладают более выраженным направленным воздействием по отношению печени, антигипоксант – почек. Доказано, что при комбинированном применении антиоксиданта и антигипоксанта отмечается наибольший темп снижения эндогенной интоксикации, что обусловлено сравнительно быстрым восстановлением функционального статуса печени и почек. Такой фармакологический подход, направленный на прерывание реализации программы развития гепаторенальной недостаточности в период его первичного формирования, позволяет избежать прогрессирования интоксикационного синдрома, что в целом вносит определенный «вклад» в купирование острого перитонита.
Положения, выносимые на защиту
1. В патогенезе мембранодестабилизирующих расстройств и, как следствие, нарушения функционального состояния печени и почек, прогрессирования эндогенной интоксикации при остром перитоните задействованы различные патогенетические механизмы: относительно печени в большей степени – процессы липопероксидации, в меньшей степени – фосфолипазная активность и явления гипоксии, по отношению почек – в большей степени явления гипоксии и фосфолипазной активности, в меньшей степени – процессы липопероксидации.
2. Применение препаратов антиоксидантного и антигипоксантного типа действия при остром перитоните приводит к уменьшению интоксикационного синдрома, важнейшим патогенетическим звеном которого является восстановление функционально-метаболического состояния печени и почек – коррекция гепаторенальной недостаточности.
3. Одним из важнейших фармакологических действий исследованных препаратов в восстановлении функционального состояния печени и почек является мембраностабилизирующий эффект в клеточных структурах органов. При использовании антиоксидантов восстановление липидного метаболизма большими темпами происходит в печени, антигипоксанта – в почках.
4. При комбинированном применении антиоксиданта и антигипоксанта при остром перитоните темп снижения эндогенной интоксикации и восстановления функционально-метаболического состояния печени и почек существенно повышается.
5. В основе высокой эффективности комбинированной терапии лежит ее способность влиять на больший спектр патогенетически значимых механизмов в развитии эндогенной интоксикации, в том числе на уменьшение выраженности воспалительного процесса в брюшной полости.
6. Одним из механизмов положительного действия антиоксидантов и антигипоксанта в коррекции функционального статуса печени и почек является их способность модулировать функционально-метаболическое состояние эритроцитов.
7. Сохранение при остром перитоните сравнительно высокого титра токсических продуктов в лимфе и снижение его в плазме крови на фоне антиоксидантной и антигипоксантной терапии доказывает высокую ее избирательную направленность на коррекцию гепаторенальной недостаточности.
Внедрение в практику. Разработанные положения внедрены в учебный процесс кафедры фармакологии Российского государственного медицинского университета и факультетской хирургии медицинского института Мордовского госуниверситета.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на научных конференциях молодых ученых (Саранск, 2000–2010), Международной научной конференции «Биотехнология на рубеже двух тысячелетий» (Саранск, 2001); региональной научной конференции «Актуальные вопросы фундаментальной и прикладной медицины» (Саранск, 2007), межрегиональной конференции «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2009); 44-й научно-практической межрегиональной медицинской конференции «Развитие системы здравоохранения и аспекты здорового образа жизни» (Ульяновск, 2009); XV межгородской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2009); итоговой региональной научно-практической конференции «Научный потенциал молодежи – будущему Мордовии» (Саранск, 2009); XVI Международном конгрессе хирургов-гепатологов стран СНГ «Актуальные проблемы хирургической гепатологии» (Екатеринбург, 2009), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Перитонит» (Санкт-Петербург, 2009); XV Российской гастроэнтерологической неделе (Москва, 2009), XIV межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы диагностики, лечения и реабилитации больных» (Пенза, 2009); Всероссийской научно-практической конференция «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2010); на научно-практической конференции «Медико-биологические науки для теоретической и клинической медицины» (Москва, 2008); Огаревских чтениях – ежегодных научно-практических конференциях Мордовского университета (Саранск, 2001–2010); на Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (2007–2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 28 работы, из них 12 статей в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 376 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы (1-я глава), материалов и методов исследования (2-я глава), результатов собственных исследований (3 – 7-я главы), обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который включает 461 отечественных и 141 иностранных источников. Работа содержит 85 таблиц и 130 рисунков.
