Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Сердечно-сосудистая система при тяжелой черепно-мозговой травме: нарушения, механизмы их формирования, принципы терапии 13
1.1. Черепно-мозговая травма - актуальная медико-социальная проблема 13
1.2. Первичные и вторичные церебральные и экстрацеребральные повреждения при черепно-мозговой травме 16
1.3. Роль ишемии головного мозга в формировании вторичных повреждений в посттравматическом периоде 20
1.4. Изменение системной гемодинамики, ритма сердца и периферического кровообращения при черепно-мозговой травме .27
1.5. Механизмы формирования нарушений функций сердечнососудистой системы в посттравматическом периоде 36
1.6. Принципы лечения больных с тяжелой черепно-мозговой травмой 42
Глава 2. Материалы и методы исследования 53
Глава 3. Функционально-метаболические нарушения сердца при тяжелой черепно-мозговой травме 66
3.1. Общая характеристика посттравматического периода 66
3.2. Изменения системной гемодинамики при тяжелой черепно-мозговой травме 73
3.3. Влияние тяжелой черепно-мозговой травмы на сократимость и метаболизм изолированного сердца крысы 77
3.4. Динамика сократимости сердца и устойчивости его к гипоксии, реоксигенации и нагрузке ритмом высокой частоты в посттравматическом периоде 87
3.5. Чувствительность сердца к изменениям электролитного состава перфузионного раствора через 1 ч после тяжелой черепно-мозговой травмы 98
3.6. Влияние черепно-мозговой травмы на сократимость и метаболизм сердец крыс с разной устойчивостью к гипоксии 109
Глава 4. Патогенетическое обоснование путей коррекции нарушений функций и метаболизма сердца при черепно-мозговой травме 116
4.1. Коррекция гипоксических повреждений сердца при черепно- мозговой травме 116
4.2. Уменьшение свободнорадикального повреждения мембран кардиомиоцитов в посттравматическом периоде 126
4.3. Нормализация энергетического обеспечения сократительной функции сердца при черепно-мозговой травме 136
4.4. Предупреждение избыточного поступления Са в кардиомиоциты в посттравматическом периоде 146
Выводы 182
Указатель литературы 185
- Черепно-мозговая травма - актуальная медико-социальная проблема
- Материалы и методы исследования
- Общая характеристика посттравматического периода
- Коррекция гипоксических повреждений сердца при черепно- мозговой травме
Введение к работе
Актуальность проблемы. Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одним из наиболее распространенных видов повреждений. По данным А.Н. Коновалова с соавт. [82], она составляет до 30-40% от всех видов травм. С учетом сочетанной травмы этот процент увеличивается до 42,2-76,7 [145, 166, 395]. Причем более чем у 40% пострадавших встречаются тяжелые формы травмы [91]. Быстрое увеличение количества транспортных средств и скоростей, наряду с прочими факторами, определяет продолжающийся в последние десятилетия рост частоты ЧМТ, особенно тяжелых форм [25, 70, 72, 116].
В мире травма, как причина смерти населения, занимает третье место, уступая лишь сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям. Однако среди детей и лиц молодого возраста она оставляет своих "конкурентов" далеко позади, превышая смертность вследствие сердечно-сосудистых заболеваний и рака [60, 82, 91]. Среди выживших высока инвалидизация [60, 80, 152, 311, 402], ведущими причинами которой являются психические расстройства, психопатоподобные состояния, эпилептические припадки, грубые двигательные и речевые нарушения [12, 129]. Это имеет важное социальное значение, так как среди больных с ЧМТ доминируют лица трудоспособного возраста [82, 186, 307]. Колоссальные расходы на лечение и реабилитацию пациентов с травмой определяют экономическое значение проблемы [80, 278].
Актуальность и важность медицинского аспекта проблемы тяжелой ЧМТ обусловлена тем, что развитие травматической болезни головного мозга сопровождается не только структурно-функциональными изменениями в ЦНС, но и комплексом патофизиологических сдвигов, формирующихся практически во всех органах и системах организма [100, 115, 180, 368]. При этом экстрацеребральные нарушения могут, в свою очередь, приводить к изменению перфузии и оксигенации мозга и запускать различные механизмы отсроченного по времени повреждения структур мозга [6, 180, 181].
Особое значение среди всех экстракраниальных нарушений отводится расстройствам системной гемодинамики и нарушениям функций дыхательной системы [247, 276, 315, 318, 354]. Наряду с нарушением интегрирующей роли головного мозга и изменением вегетативной регуляции функций сердца и сосудов, изменения гемодинамики могут определяться нарушениями, развивающимися в самом сердце, на что указывают некоторые авторы [18, 56, 62, 66, 231, 329]. Однако большинство этих исследований выполнено в клинике на фоне массивной медикаментозной терапии при нарушенной после ЧМТ регуляции сердечной деятельности, что определяет актуальность и целесообразность комплексного изучения функций и метаболизма сердца при ЧМТ в эксперименте в динамике посттравматического периода.
Цель. Выявить механизмы функционально-метаболических нарушений сердца при тяжелой черепно-мозговой травме и обосновать значимость ведущих патогенетических факторов путем целенаправленного применения лекарственных препаратов.
Задачи исследования:
1. Изучить изменения показателей системной гемодинамики и сыворотки крови белых крыс через 1 ч после тяжелой черепно-мозговой травмы.
2. Исследовать сократимость изолированных сердец животных в динамике в течение 30 сут посттравматического периода.
3. Оценить функциональные резервы миокарда через 1 ч после черепно- мозговой травмы с использованием гипоксической, гипернатриевой, гипо- и гиперкальциевой, ацидотической проб, а также пробы с нагрузкой ритмом высокой частоты.
4. Выявить устойчивость сердец травмированных крыс к гипоксии/реоксигенации, а также мощность механизмов, ответственных за транспорт Са2+ в кардиомиоцнтах на протяжении 30 сут посттравматического периода.
5. Изучить влияние тяжелой черепно-мозговой травмы на сократимость и метаболизм миокарда животных с разной индивидуальной чувствительностью к гипоксии.
6. Обосновать значимость патогенетических факторов, участвующих в формировании функционально-метаболических изменений сердца при тяжелой черепно-мозговой травме, путем целенаправленного применения лекарственных препаратов.
Научная новизна.
Впервые с использованием комплексного и разноуровневого (организменный и органный уровни) подхода в эксперименте изучены функционально-метаболические изменения сердца в ранние сроки тяжелой ЧМТ. Впервые проведено исследование сократимости изолированных сердец травмированных животных, лишенных регулирующего влияния со стороны поврежденного мозга, на протяжении 30 сут посттравматического периода. Установлено закономерное формирование депрессии сократительной функции миокарда животных, перенесших тяжелую ЧМТ, появление признаков повреждения сарколеммы и дисфункции митохондрий кардиомиоцитов, наиболее выраженные через 1 сут после травмы в группе крыс с неблагоприятным течением посттравматического периода.
Впервые с использованием различных методических приемов изучены функциональные резервы миокарда животных при тяжелой ЧМТ в динамике посттравматического периода. Выявлено значительное снижение устойчивости миокарда травмированных крыс к таким патогенным факторам, как гипоксия, реоксигенация, нагрузка ритмом высокой частоты, наиболее выраженное через 1 сут после ЧМТ. Установлено, что улучшение силовых и скоростных показателей сократимости изолированных сердец крыс, перенесших тяжелую ЧМТ, через 30 сут после травмы и их метаболизма сочетается с возросшей зависимостью сердец от обеспечения кислородом и субстратами, а также от предъявляемой нагрузки.
С использованием гипернатриевой, ацидотической, гипо- и гиперкальциевой проб при проведении экспериментов на изолированных сердцах животных через 1 ч после тяжелой ЧМТ доказано, что функционально- метаболические нарушения сердца начинают формироваться непосредственно после травмы. Это сопровождается выраженным увеличением зависимости миокарда от снабжения кислородом и субстратами, а также от электролитного состава и значений рН перфузионного раствора. Впервые изучены нарушения сократимости и метаболизма изолированных сердец в ранние сроки посттравматического периода с учетом различной индивидуальной устойчивости экспериментальных животных к гипоксии.
На основании полученных данных предложена блок-схема патогенеза функционально-метаболических нарушений сердца при тяжелой ЧМТ. Посредством раздельного введения до или непосредственно после травмы животным гипоксена, карнозина, экзогенного фосфокреатина и изоптина впервые доказано, что ведущими патогенетическими факторами нарушения метаболизма миокарда, депрессии сократимости и увеличения чувствительности сердца к патологическим воздействиям в посттравматическом периоде являются гипоксия, окислительный стресс, гипоэргоз и перегрузка кардиомиоцитов Са2+.
Теоретическое и практическое значение.
Полученные при проведении исследования результаты свидетельствуют о существенных, имеющих определенную динамику в посттравматическом периоде, изменениях сократимости миокарда при тяжелой ЧМТ. Выявленное значительное снижение функциональных резервов миокарда и увеличение его чувствительности к патогенным факторам в ранние сроки после травмы определяет необходимость непрерывного динамического контроля показателей системного кровообращения и сократимости миокарда, особенно в первые 7 сут посттравматического периода. Снижение резистентности миокарда к изменению уровня электролитов и значений рН обосновывает значимость контроля и своевременной коррекции при ЧМТ изменений концентрации в крови К+, Са2+, осмоляльности и показателей кислотно-основного состояния.
В эксперименте на животных с использованием гипоксена, карнозина, экзогенного фосфокреатина и изоптина доказана значимость профилактики и коррекции гипоксии, окислительного стресса, гипоэргоза, нарушений гомеостаза Са для уменьшения функционально-метаболических нарушений сердца при тяжелой ЧМТ. Выявление ведущих патогенетических факторов нарушения метаболизма миокарда, депрессии сократимости и увеличения чувствительности сердца к патогенным воздействиям в посттравматическом периоде является теоретической базой для формирования новых подходов к коррекции экстракраниальных нарушений и вторичных повреждений головного мозга у пострадавших с тяжелой ЧМТ.
Результаты проведенного исследования используются в лекционном курсе кафедр патофизиологии Красноярской, Тюменской и Омской государственных медицинских академий, Алтайского и Башкирского государственных медицинских университетов, кафедр неврологии и нейрохирургии с курсом медицинской генетики и анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи Центра повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ОмГМА.
Апробация работы.
Результаты исследования доложены и обсуждены на II Российском Конгрессе по патофизиологии "Патофизиология органов и систем. Типовые физиологические процессы (экспериментальные и клинические аспекты)" (Москва, 2000), II Российской конференции молодых ученых России с международным участием "Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины" (Москва, 2001), Российской научной конференции "Фундаментальные науки - практике здравоохранения" (Омск, 2001), II Всероссийской конференции "Интенсивная медицинская помощь: проблемы и решения" (Ленинск-Кузнецкий, 2004), III Конгрессе по патофизиологии "Дизрегуляционная патология органов и систем (экспериментальная и клиническая патофизиология)" (Москва, 2004), конференции "Реаниматология. Ее роль в современной медицине" (Москва, 2004), IV Российской конференции (с международным участием) "Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция" (Москва, 2005), Всероссийской научно-практической конференции "Критические состояния у шахтеров при заболеваниях и техногенных катастрофах" (Новокузнецк, 2005), научной конференции "Фундаментальные и прикладные аспекты базисной и клинической патофизиологии" (Омск, 2005), III Всероссийской научно-методической конференции "Стандарты и индивидуальные подходы в анестезиологии, реаниматологии и интенсивной терапии " (Геленджик, 2006), совместном заседании кафедр патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи и ЦНИЛ Омской государственной медицинской академии (Протокол № 473 от 11.05.2006 г).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 научных работ (из них 11в рецензируемых изданиях).
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, 2 глав собственных результатов, обсуждения результатов исследования, выводов и указателя литературы. Работа изложена на 230 страницах машинописного текста, иллюстрирована 31 рисунком и 29 таблицами. Указатель литературы включает 404 источника, из которых 187 отечественных и 217 зарубежных.
Положения, выносимые на защиту:
1. Тяжелая черепно-мозговая травма сопровождается изменениями сократительной функции изолированных сердец крыс, наиболее выраженными через 1 сут после травмы в группе животных с неблагоприятным течением посттравматического периода.
2. Формирование нарушений функций и метаболизма сердца начинается непосредственно после травмы, что выражается повышением чувствительности миокарда к таким патогенным факторам, как гипоксия, реоксигенация, ацидоз, изменение электролитного состава перфузионного раствора, а также нагрузка ритмом высокой частоты.
3. Ведущими патогенетическими факторами формирования посттравматических функционально-метаболических нарушений сердца являются гипоксия, окислительный стресс, гипоэргоз и увеличение содержания Са2+ в кардиомиоцитах.
Черепно-мозговая травма - актуальная медико-социальная проблема
Черепно-мозговая травма является сложной мультидисциплинарной медицинской и социальной проблемой, одной из самых значимых в здравоохранении. Обусловлено это массовостью ее распространения, наибольшей поражаемостью детей, лиц молодого и младшего среднего возраста, высокой летальностью и инвалидизацией пострадавших, тяжестью последствий со стойкой или временной утратой трудоспособности, преимущественной антропогенностью и техногенностью травмы [82].
ЧМТ относится к наиболее распространенному виду повреждений и составляет, по данным А.Н. Коновалова с соавт. [82], до 30-40% от всех видов травм. С учетом сочетанной травмы (ЧМТ в сочетании с травмой груди, живота, опорно-двигательного аппарата) этот процент возрастает до 42,2-76,7 [145, 166, 395]. В абсолютных величинах ЧМТ в различных странах встречается с частотой от 89 до 453 на 100000 населения [82, 189, 192, 278]. Причем более чем у 40% пострадавших встречаются тяжелые формы травмы [91]. Данные многих авторов [25, 70, 72, 116] свидетельствуют о продолжающемся в последние десятилетия росте частоты ЧМТ, особенно тяжелых форм, что объясняется, среди прочих факторов, быстрым увеличением количества транспортных средств и скоростей.
Проведенное Институтом нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко изучение эпидемиологии острой ЧМТ в России, странах СНГ и Балтии показало, что средняя частота ее распространения среди населения составляет 4 на 1000, или около 1 млн. 200 тыс. новых случаев в год [80]. В США от ЧМТ ежегодно страдает также более 1 млн. человек [60]. При этом травма головы у мужчин встречается в 2-3 раза чаще, чем у женщин, с сохранением этой зависимости во всех возрастных группах [82, 91, 192, 307, 356, 387]. Среди больных с ЧМТ доминируют лица молодого трудоспособного возраста [82, 186, 191, 262, 307, 385].
В мире травма, как причина смерти населения, занимает третье место, уступая лишь сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям. Однако среди детей, лиц молодого и младшего среднего возраста она оставляет своих "конкурентов" далеко позади, превышая смертность вследствие сердечнососудистых заболеваний и рака [60, 82, 91]. При этом почти в 50% случаев причиной смерти травмированных являются повреждения головного мозга [82].
Общая летальность среди всех больных с травмой головы, доставленных в стационары, достигает 7% [91]. Из пациентов, госпитализированных с тяжелой ЧМТ, погибают от 20 до 84% [25, 64, 66, 70, 91, 111, 124, 129, 326, 352, 354]. Среди выживших высока инвалидизация [60, 80, 129, 152, 187, 235, 303, 311, 349, 376, 402], ведущими причинами которой являются психические расстройства, психопатоподобные состояния, эпилептические припадки, грубые двигательные и речевые нарушения [12, 129, 340].
По данным М. Штго ег а1. [278], многие из пострадавших, перенесших даже легкую ЧМТ, продолжают жаловаться на упорную головную боль, головокружение, снижение работоспособности, повышенную утомляемость, нарушение памяти и внимания спустя недели и месяцы, а иногда и годы после травмы. В исследовании Я.Б. Хес е1 а1. [310] показано, что через много лет после тяжелой ЧМТ выявляются тяжелые нарушения обучаемости, связанные, в частности, с билатеральным гиппокампальным повреждением. Б. ТЪогпЫП ег а1. [244], обследовав 2962 пациента, заключает, что различной степени инвалидизация спустя 1 год после тяжелой ЧМТ достигает 78%. При открытой ЧМТ, по данным Л.Б. Лихтерман с соавт. [129], нередко возникают гнойно- воспалительные процессы (менингит, энцефалит, вентрикулит, абсцессы мозга), а также формируется ликворея.
Беременность у всех женщин, перенесших ЧМТ, протекает с высоким процентом случаев угрозы прерывания, главным образом, во II и III триместрах. Гестозы после сотрясения головного мозга отмечаются в 52,3% случаев, после ушиба головного мозга - в 70,3%. Часто происходит несвоевременное излитие околоплодных вод [89].
Важным является то, что последствия травмы сказываются не только на самом пострадавшем. Уход за пациентами с тяжелой ЧМТ влияет и на здоровье их родственников. По данным N.V. Marsh et al. [214], через 6 мес после острого травматического повреждения мозга приблизительно 1/3 ухаживающих лиц сообщает о существенных клинических симптомах беспокойства, депрессии, слабого социального регулирования.
Последствия ЧМТ определяют ее чрезвычайно важное социальное значение. Но не менее важным является и экономическое значение проблемы повреждений головного мозга [80, 316]. Расходы, связанные с ЧМТ, только в США достигают астрономической суммы - 50 млрд. долларов в год. Причем значительная часть этих средств тратится на лечение и реабилитацию пациентов с тяжелой травмой головы [278].
Таким образом, представленные данные убедительно демонстрируют важность и многоплановость проблемы тяжелой черепно-мозговой травмы, которая включает медицинский, социальный и экономический аспекты.
Материалы и методы исследования
Экспериментальные исследования проводились в лабораториях кафедры патофизиологии с курсом клинической патофизиологии ОмГМА со строгим соблюдением требований Европейской конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, кормлению и уходу за подопытными животными, а также выводу их из эксперимента и последующей утилизации. Опыты выполнены на 395 белых беспородных крысах-самцах, выращенных в виварии Центральной научно-исследовательской лаборатории ОмГМА и содержавшихся на полном рационе, соответственно суточным нормативам питания для данного вида животных. Масса крыс в среднем составляла 202±1,4 г. Методы, которые были использованы в исследовании, и группы животных с их количественной характеристикой представлены на рис. 1.
Крыс наркотизировали эфиром, после чего на 346 животных моделировали тяжелую ЧМТ посредством удара по средней линии теменной области головы свободно падающим грузом вычисленной массы. По данным Т.Ф. Соколовой [162], о тяжести наносимой таким образом травмы может свидетельствовать характерная клиническая картина посттравматического периода и патоморфологические изменения головного мозга. Как и в исследовании [162], в наших экспериментах крысы тяжело переносили травму. Непосредственно после ЧМТ отмечалась кратковременная остановка дыхания, далее регистрировалось либо урежение, либо учащение дыхательных движений. У части животных отмечалось кровотечение из носа и рта, непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Через несколько минут после травмы у крыс наблюдалось двигательное возбуждение, в некоторых случаях сопровождавшееся клоническими и тоническими судорогами. Возбуждение в дальнейшем сменялось адинамией. Гистологические исследования, проведенные после моделирования травмы [162], выявляли участок некроза ткани, охватывавший верхние отделы полушарий мозга, с многочисленными мелкими кровоизлияниями, явлениями стаза и тромбозом. Отмечалась гибель нейронов различной локализации, прирост элементов нейроглии, признаки отека мозга и циркуляторных нарушений.
Изменения показателей системной гемодинамики в посттравматическом периоде изучали с помощью метода тетраполярной реографии в модификации В.В. Карпицкого с соавт. [79]. Для этого под нембуталовым наркозом (внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг) под кожу затылочной и брюшной области животного вводились нихромовые токовые электроды. Первый платиновый потенциальный электрод длиной 4 см проводился под кожей на уровне верхней точки грудины, второй - на 2 см каудальнее. Расстояние между потенциальными электродами было жестко фиксированным и не зависело от дыхательных движений. Последнее достигалось путем вставления свободных концов электродов (справа и слева от места введения под кожу) в отверстия двух полиэтиленовых планок. Интегральную реограмму и ее первую производную записывали с помощью реографа РПГ 2-02 и регистратора Н-338- 6П (рис. 2). Кроме этого у животных выделяли сонную артерию и катетеризировали ее, после чего измеряли среднее артериальное давление (АДср.). Одновременно регистрировали ЭКГ во II стандартном отведении с помощью электрокардиометра ЭКМ-ЗЦ-01. Снятие показателей осуществляли до ЧМТ и в течение 1 ч посттравматического периода.
Общая характеристика посттравматического периода
Для изучения течения острого посттравматического периода нами была воспроизведена тяжелая черепно-мозговая травма на 346 наркотизированных эфиром животных. После травмы 124 крысы (35,8%) погибли в разные сроки наблюдения, максимальная продолжительность которого составляла 30 суток. При этом основная часть животных (32,3% от количества травмированных) погибла непосредственно после ЧМТ или в течение первого часа посттравматического периода. Величина неврологического дефицита [106] через 1 ч после травмы составляла 29±3,5 баллов. Этот показатель характеризовал степень первичных, связанных непосредственно с травмирующим агентом, повреждений головного мозга животных. Однако данные литературы [78, 82, 181, 206, 252, 389] и наши дальнейшие исследования показали, что уже в этот период начинают проявлять свое действие вторичные патогенные факторы, усугубляющие возникшие повреждения мозга и способствующие формированию экстракраниальных нарушений при тяжелой ЧМТ.
Травматическую болезнь головного мозга, по мнению А.Н. Коновалова с соавт. [82], следует рассматривать не как местный, ограниченный процесс, а как реакцию всего организма на травму ЦНС, ведущую к нарушению гомеостаза. Тяжелая ЧМТ представляет собой мощное стрессовое воздействие на организм. Поэтому у пострадавших с травмой наблюдается типичная для любого тяжелого повреждения организма нейроэндокринная реакция, связанная с активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и симпатико-адреналовой систем [144, 174, 228]. В остром периоде наблюдается значительное возрастание концентрации катехоламинов в крови, что сопровождается повышением основного обмена, выраженным сдвигом метаболических процессов в сторону катаболизма [69, 94].
Нарушения углеводного обмена манифестируются выраженной гипергликемией, которая обнаруживается у всех пострадавших с тяжелой ЧМТ и коррелирует с количеством баллов по шкале ком Глазго и дальнейшими исходами [100, 144, 286, 287]. Повышение уровня глюкозы в сыворотке крови через 1 ч после травмы на 21,0% (Р 0,05) было выявлено и в наших опытах (табл.1). Развитие гипергликемии объясняется контринсулярным действием стрессовых гормонов и подавлением секреции инсулина, а поэтому - активацией гликогенолиза и глюконеогенеза, недостаточной усвояемостью глюкозы тканями [95, 100].
Названное усиление глюконеогенеза, субстратами для которого становятся белки мышечной ткани, служит одним из проявлений формирующейся в посттравматическом периоде метаболической дисфункции в виде гиперметаболизма и синдрома гиперкатаболизма [4, 95, 163, 343]. С последним связано не только развитие полиорганной недостаточности [95]. Увеличение активности метаболических процессов в условиях дефицита субстратов и кислорода приводит к увеличению содержания веществ с молекулярной массой 500-5000 Да (ВНСММ), многие из которых представляют собой токсические фракции продуктов распада белковых молекул. В итоге развивается синдром посттравматической эндогенной интоксикации [63, 163, 173]. Формирование последнего может быть также связано, по литературным данным, с активацией процессов липопероксидации [13, 65]. Через 1 ч после ЧМТ нами было выявлено увеличение общего количества ВНСММ в сыворотке крови в 1,8 раза (Р 0,01). Возрастание этого показателя происходило преимущественно за счет токсинов, выявляемых при спектрофотометрии на длинах волн 242 и 246 нм (рис. 5). Именно в этом спектре длин волн, по мнению М.Я. Малаховой [109], регистрируются вещества катаболического происхождения. Отдельные фракции ВНСММ обладают различной биологической активностью. Некоторые токсины способны изменять проницаемость мембран и мембранный транспорт, нарушать тканевое дыхание, вызывать расстройства микроциркуляции [168]. Названные эффекты могут сопровождаться формированием в остром посттравматическом периоде гипоксии. Развитие этого типового патологического процесса при ЧМТ также связано с нарушением центральной регуляции дыхания, изменением газообменной функции легких, системной гемодинамики, объема циркулирующей крови, формированием ДВС-синдрома [27, 31, 91, 119, 136].
Как известно, гипоксия сопровождается нарушением формирования пула молекул-акцепторов электронов, отсутствие которых приводит к остановке метаболизма глюкозы на этапе анаэробного гликолиза. Следствием этого являлось повышение на 27,1% (Р 0,05) в крови травмированных крыс концентрации лактата (табл. 1), являющегося важным прогностическим фактором исхода тяжелой ЧМТ [259, 260].
Коррекция гипоксических повреждений сердца при черепно- мозговой травме
Характерной чертой острого периода тяжелой ЧМТ является формирование гипоксии, имеющей смешанный генез [91]. Гипоксия в посттравматическом периоде может быть следствием нарушения гемодинамики, обтурации дыхательных путей вследствие аспирации кровью или содержимым желудка, нейрогенного отека легких, центральной гиповентиляции при достаточно глубоком угнетении сознания после травмы [27, 91]. Для тяжелой ЧМТ характерно нарушение негазообменных функций легких по инактивации серотонина, норадреналина и поглощении ими лактата, что на фоне нейродистрофических изменений играет существенную роль в развитии острого респираторного дистресс-синдрома. По мере прогрессирования последнего развивается острая дыхательная недостаточность [184]. Нарушение газообменной функции легких связано с формирующимся комплексом структурных изменений в них. Уже через 15-60 мин после травмы выявляются признаки нарушения кровообращения в системе венул и капилляров, острая эмфизема, дистелектазы и микроателектазы, деформация и закрытие просвета бронхов слизью, слущенным эпителием, эритроцитами [45]. В остром периоде тяжелой ЧМТ формируется также тканевая (биоэнергетическая) гипоксия [76]. При этом в условиях снижения доставки кислорода к клетке развивается сложный многоступенчатый процесс, заключительным этапом которого является нарушение электронтранспортной функции терминального участка дыхательной цепи [104]. Как известно, гипоксия сопровождается нарушением формирования пула молекул-акцепторов электронов, отсутствие которых приводит к остановке метаболизма глюкозы на этапе анаэробного гликолиза. Избыток образующегося лактата вызывает формирование ацидоза и дальнейшее повреждение энергетических и пластических процессов в клетках. Поэтому гипоксия относится к вторичным патогенным факторам, усугубляющим повреждения мозга после травмы [181, 202] и, возможно, участвует в формировании экстрацеребральных нарушений в посттравматическом периоде. Этот патогенетический фактор может способствовать изменению сократимости сердца и снижению его функциональных резервов при тяжелой ЧМТ. Для подтверждения названного положения нами были проведены эксперименты, в которых животным за 24 и 1 ч до травмы или непосредственно после ЧМТ внутрибрюшинно вводился препарат хиноновой природы с выраженной антигипоксантной активностью - гипоксен (60 мг/кг). Синтезированный в середине 70-х годов прошлого столетия препарат прошел многочисленные испытания и в настоящее время разрешен к медицинскому применению в качестве антигипоксантного и антиоксидантного средства [160]. Имеются сведения об эффективном его использовании при ишемической болезни сердца, хронической сердечной недостаточности, хронических заболеваний легких, ишемических повреждениях ЦНС [140, 156, 160, 167]. Введение экспериментальным животным непосредственно после травмы гипоксена уменьшало выраженность изменений сократимости миокарда (рис. 17). Ни один из показателей сократительной функции не отличался от значений в контроле (Р 0,05). При этом к завершению периода реоксигенации после гипоксической пробы развиваемое левым желудочком давление в опытной группе превышало данный показатель в группе сравнения на 29,7% (Р 0,05), а Более значительным был эффект препарата, вводимого животным перед травмой. В этом случае силовые и скоростные показатели сократимости в группе крыс, получавших гипоксен, превосходили данные показатели в группе сравнения уже на этапе стабилизации работы сердец. Различия сохранялись во время проведения гипоксической пробы и были даже более выражены в период последующей реоксигенации. К окончанию эксперимента развиваемое давление, скорости сокращения и расслабления в опытной группе превышали значения в группе сравнения соответственно на 57,4%, 50,7%) и 64,0% (Р 0,001). Сердца животных, получавших препарат, оказались менее чувствительны к гипоксии даже по сравнению с контролем. Скорости сокращения и расслабления в опытной группе к 10-й мин гипоксической пробы были больше контрольных величин соответственно на 53,7% и 31,6% (Р 0,05). В предыдущей главе было описано выявленное нами в остром периоде ЧМТ нарушение кальциевого баланса в кардиомиоцитах, что выражалось в снижении положительного инотропного эффекта высокой частоты сокращений, повышении уровня диастолического давления и росте дефекта диастолы. Поэтому на следующем этапе исследования мы изучили влияние применения гипоксена на функционирование механизмов транспорта Са2+ в кардиомиоцитах животных в посттравматическом периоде. Введение препарата непосредственно после травмы привело к уменьшению величины дефекта диастолы при нагрузке ритмом высокой частоты (табл. 17). Значения этого показателя в опытной группе при частоте стимуляции 300 мин"1 были меньше в 3,1 раза (Р 0,001), а при частоте 400 мин"1 - на 44,8% (Р 0,05). Однако, указанные величины достоверно превосходили значения в контроле. Применение препарата до травмы выявило его выраженный профилактический эффект в отношении нарушений механизмов транспорта Са:+(рис. 18). В этой группе животных дефект диастолы при переходе к частоте 300 мин"1 не выявлялся, а диастолическое давление было на 23,4% (Р 0,02) ниже, чем в группе крыс, не получавших гипоксен. При частоте стимуляции 400 мин"1 величина дефекта диастолы была меньше в 2,3 раза (Р 0,02) при сниженном на 36,5% (Р 0,05) диастолическом давлении. Развиваемое левым желудочком давление при этом превышало значения в группе сравнения соответственно на 21,6% и 22,5% (Р 0,05). свидетельствовать о том, что в формировании посттравматической депрессии сократимости миокарда и снижении его устойчивости к повреждающим воздействиям (гипоксия, реоксигенация, нагрузка ритмом высокой частоты) имеют значение такие патогенетические факторы, как гипоксия и, вероятно, активация процессов ПОЛ. Известно, что кардиомиоциты относятся к числу клеток, в которых синтезируется наибольшее количество макроэргов и, поэтому, потребляющих значительное количество кислорода. В этой связи формирующаяся в остром периоде тяжелой ЧМТ гипоксемия не может не сказаться на содержании макроэргических фосфатов в миоцитах и, следовательно, на энергозависимых процессах, протекающих в них. Неадекватное снабжение миокарда кислородом также формирует нарушения энергосинтезирующей функции дыхательной цепи. Первоначальные изменения возникают на ее субстратном (НАД- зависимом) участке и первично связаны с нарушениями функции митохондриального комплекса I. Далее происходит активация сукцинатоксидазного пути окисления. На более поздних стадиях гипоксии начинает ограничиваться перенос электронов через цитохромный участок дыхательной цепи (комплекс III). Развивающееся в условиях гипоксии набухание митохондрий, снижение мембранного потенциала, увеличение проницаемости мембран, в том числе и лабилизация внутренней митохондриальной мембраны, сопровождается выходом Со(3 из внутренней митохондриальной мембраны. Цитохром с, который имеет избыточный положительный заряд и удерживается на цитозольной стороне внутренней митохондриальной мембраны преимущественно за счет электростатических сил притяжения, начинает диссоциировать с поверхности мембраны и переходить вначале в цитоплазму, а затем и в межклеточное пространство. Комплекс IV перестает получать свой субстрат и это приводит к абсолютному субстратному дефициту и подавлению дыхательной активности [104]. Описанные процессы сопровождаются увеличением проницаемости мембран и активацией ПОЛ, что, в свою очередь, приводит к модификации мембранных фосфолипидов и повышению проницаемости сарколеммы для
![Нарушения вариабельности ритма сердца, эндотелиальная дисфункция и их коррекция кардиоселективными [В]1-адреноблокаторами у больных хроническим легочным сердцем](/i/i/4282/302131.png "Нарушения вариабельности ритма сердца, эндотелиальная дисфункция и их коррекция кардиоселективными [В]1-адреноблокаторами у больных хроническим легочным сердцем Щикота Алексей Михайлович")
![Коррекция суправентрикулярных нарушений ритма у больных ишемической болезнью сердца нибентаном (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4344/201135.png "Коррекция суправентрикулярных нарушений ритма у больных ишемической болезнью сердца нибентаном (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Гайфуллина Раушания Фаритовна")
