Введение к работе
Актуальность работы.
Воспаление является неотъемлемой составляющей развития атеросклеротической бляшки, инфаркта миокарда, ишемической болезни сердца, кардиомиопатий. Реализация иммунных реакций в организме, в том числе воспалительного ответа, находится под контролем вегетативной нервной системы, а разрешение определяется взаимодействием парасимпатического и симпатического ее отделов (Rosas-Ballina М., Tracey K.J., 2009; Eskandari F., Webster J.I., Sternberg Е.М., 2003). Методом анализа вариабельности ритма сердца (ВРС) можно неинвазивно и быстро оценить симпато-парасимпатическое взаимоотношение в регуляции сердечного ритма (Баевский P.M. и соавт, 1999).
У людей с инфарктом миокарда и стенокардией снижение параметров вариабельности ритма сердца: общей мощности спектра, стандартного отклонения интервала RR (SDNN) ниже 50 мс тесно коррелирует с неблагоприятным прогнозом: наступлением острых сердечно-сосудистых событий или смерти (Carpeggiani et al, 2004; Chen et ah, 2008). Существуют данные, позволяющие предполагать связь показателей ВРС и интенсивности воспалительного ответа (Парнес Е.Я., 2010; Ahmad S. et al, 2009; Chen at ah, 2008). У пациентов, с так называемыми цитокин-опосредованными заболеваниями (ревматоидный артрит, сепсис, псориаз), наблюдается снижение активности вагуса, которое выявляется методом оценки ВРС (Парнес Е.Я., 2010; Huston J.M.; Tracey К. J., 2010).
В последние годы активно изучают возможность использования анализа ВРС в диагностике различных заболеваний сердечнососудистой системы (Парнес Е.Я., 2010). Выявлена положительная корреляция между увеличением содержания медиаторов воспаления, например, С-реактивного белка и IL-6, и снижением вагусной активности у пациентов с коронарными заболеваниями сердца (Sajadieh A. et al, 2004). Практическая ценность таких работ очевидна: с помощью анализа ВРС становится возможным выявление не только группы пациентов с высоким риском развития сердечных катастроф среди больных ишемической болезнью сердца, ревматоидным артритом, гипертонической болезнью, но и выявление лиц со скрытым течением ИБС, а также для контроля эффективности лечения (Парнес Е.Я., 2010).
Для человека существуют стандартные подходы оценки ВРС -холтеровское мониторирование ЭКГ, детально описаны функциональные пробы и нагрузки, с помощью которых можно оценить состояние сердечно-сосудистой системы, однако аналитические возможности при исследованиях человека сильно ограничены. В экспериментальных моделях на крысах можно изучать воздействие на миокард самого воспаления, не осложненного другими патологическими процессами. К тому же известно, что течение миокардита у грызунов во многом сходно с развитием этого заболевания у человека {Huber S., 1997). Но до сих пор для животных, тем более для мелких грызунов, не разработаны стандарты оценки ВРС, не стандартизированны функциональные нагрузки для анализа влияния воспаления на миокард. Для восполнения этого пробела предпринято настоящее исследование.
Цель: исследовать влияние воспаления в миокарде и в регионе, не затрагивающем сердце, на функциональное состояние гемодинамики и параметры вариабельности ритма сердца в фазу максимальной выраженности воспалительной реакции.
В работе решались следующие задачи:
Разработать модель аутоиммунного миокардита (АИМ) у крыс и определить сроки максимального воспалительного ответа в сердце.
Подобрать модель с периферическим воспалением, не затрагивающим миокард, и определить срок максимальной воспалительной реакции;
Изучить влияние миокардита на гемодинамические параметры работы сердца в покое и на фоне предъявляемых фармакологических тестов;
У крыс с периферическим воспалением изучить его влияние на гемодинамические параметры работы сердца в покое и на фоне предъявляемых фармакологических тестов;
Оценить вариабельность ритма сердца у бодрствующих крыс с миокардитом и периферическим воспалением в покое и после провокационной пробы с Холодовым воздействием;
Исследовать чувствительность метода оценки вариабельности ритма сердца у крыс в моделях с воспалением.
Научная новизна полученных результатов.
Сама постановка вопроса о взаимосвязи изменений гемодинамических показателей на фоне воспалительной реакции различной локализации: непосредственно в сердце и на периферии, в лапе, - и оценка вкладов симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы методами анализа вариабельности ритма сердца в этот период является новой и актуальной. Впервые сопоставлены события, происходящие в сердечно-сосудистой системе и в координирующей ее работу вегетативной нервной системе на фоне определенного состояния иммунитета - в фазу максимального воспалительного ответа. Впервые показано, что у наркотизированных животных с аутоиммунным миокардитом и воспалением на периферии изменены показатели гемодинамики в покое; на стимуляцию а- и f>-адреномиметиками наблюдали увеличение ответа сосудистого русла и сердца у крыс с внутрисердечным воспалением, и - только реакцию среднего артериального давления у животных с воспалением в регионе, не затрагивающим сердце.
Отдельной, современной, новой стороной работы является применение оценки вариабельности ритма сердца у крыс, а также анализ чувствительности этого метода для тестирования состояния регуляторных систем на фоне воспаления различной локализации. Впервые исследование параметров вариабельности сердечного ритма показало замедление их нормализации у крыс с воспалительным очагом различной локализации по сравнению с интактными животными после холодовой пробы. В частности, в течение 5 минут после холодовой пробы у крыс с миокардитом по сравнению с интактной нормой наблюдалось снижение вклада парасимпатического и увеличение вклада симпатического отделов вегетативной нервной системы. У животных с периферическим воспалением было значимо увеличено влияние симпатического контура регуляции в тот же период.
Практическая значимость работы.
Заключения и выводы, сделанные соискателем по результатам работы, могут способствовать разработке метода анализа вариабельности сердечного ритма у мелких животных, аналогично Холтеровскому мониторированию ЭКГ у людей; дополнить представления о связи между иммунной и вегетативной нервной системами. Методологические подходы, разработанные М.П.
Морозовой, могут быть полезными при разработке физиологических тест-систем для скрининга фармакологических препаратов.
Апробация диссертации.
Результаты исследования были представлены на Всероссийской (V) конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 100-летию со дня рождения В.Н. Черниговского (Санкт-Петербург, 2007), международной конференции «Biological motility. Achievements and perspectives» (Пущино, 2008), IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (Новосибирск, 2008), четвертой всероссийской с международным участием школе-конференции по физиологии кровообращения (Москва, 2008), международной молодежной конференции «Ломоносов-2010» (Москва, 2010), XVI межгородской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2010), VIII всероссийской конференции по патологии клетки (Москва, 2010), международной конференции «Biological motility. From fundamental achievements to nanotechnologies» (Пущино, 2010), VII съезде казахского Физиологического общества с международным участием: «Современная физиология: от клеточно-молекулярной до интегративной - основа здоровья и долголетия», посвященном 100-летию академиков АН КазССР Н.У. Базановой и Ф.М. Мухамедгалиева (Алматы, 2011), пятой всероссийской с международным участием школе-конференции по физиологии кровообращения (Москва, 2012), конференции «Аспирантские и докторантские чтения: Дерзания нового времени - поиск инноваций» Москва, 2012)
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в их числе 3 статьи, из них 2 статьи в рецензируемых журналах из списка ВАК.
Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа изложена на 178 страницах текста в компьютерном исполнении. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов,
списка цитированных источников информации. Работа иллюстрирована 47 рисунками. Список литературы включает 141 источник информации, из них 41 - публикации в отечественных журналах.
