Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Реактивность (резистентность и пора-жаемость) центральной нервной системы (ЦНС) в гипо- и гипероксических условиях широко обсуждается в отечественной и зарубежной литературе, на международных симпозиумах и конгрессах. Известно, что гипербарическая оксигенация (ГБО) по-разному влияет на течение геморрагического шока (ГШ) как в экспериментальной, так и в клинической патологии: в 30% случаев лечебное влияние ГБО может отсутствовать, а в 15% при выраженной гипоксии мозга коматозное состояние углубляется (А.Н.Леонов, 1971; Ф.Лакнер, О.Мейерхофер, У.Шиндлер, 1979). Распространено суждение, что клиническое улучшение состояния больных при ГБО нередко достигается ценой поражения ЦНС (J.W.Bean, 1968). Поэтому кислородные эффекты надо учитывать в зависимости не только от стадии развития гипероксических состояний (защитно-приспособительной, токсической и терминальной), но и от особенностей индивидуальной чувствительности организма, прежде всего ЦНС.
Для объяснения механизма действия кислорода под избыточным давлением привлекается известная концепция о "сверхнасыщении плазмы крови кислородом" (С. Lambertsen, 1968; Е. Lanfler,' 1968). Действительно, ГБО позволяет управлять кислородным режимом организма путем регулируемого насыщения его жидких сред 0г под давлением (В.И.Бураковский, Л.А.Бокерия, 1974; Б.В.Петровский, С.Н.Ефуни, 1976). Однако оказалось, что гипоксемия устраняется только во время проведения ГБО, в посткомпрессионном состоянии феномен "сверхнасыщения" отсутствует и нередко наступает постги-пероксическая гипоксия.
Учение о биологической сущности гипербарической кислородной терапии развивается в последние годы с позиции значения ГБОг в механизмах адаптогенеза нормальной и патологической реактивности организма. Адаптационно-метаболическая концепция гипероксии (А.Н.Леонов, 1969, 1994} наиболее адекватно отражает происхождение кислородных эффектов. Кора головного мозга (КГМ) обладает высокой чувствительностью к гипоксии и гипероксии и широким спектром как защитно-приспособительных, так и патологических реакций на изменения кислородной среды окружения.
Авторегуляторная способность животных с повышенным артериальным давлением (АД) выше в условиях гипероксии (в сравнении с гипоксией), а с пониженным АД она выше при недостатке 02 (L.C.Hi-no josa et al., 1989). Большое значение среди факторов, определяющих индивидуальную реактивность ЦНС на недостаток и избыток 02, имеет адекватный комплекс параметров гомеостаза - мозговой кровоток (МК), напряжение (р02), диффузия (д02) кислорода и окислительно-восстановительный потенциал (ОБЩ в КГМ.
Уровень кровотока и диффузии 02 в головном мозге может оказаться одним из самых динамических эффектов ГБО. Однако роль облегченной диффузии 02 не исследовалась ни экспериментально, ни теоретически (Л.Д. Лукьянова с соавт.. 1982). Сергеевой С.С.(1983) был обнаружен высокий и низкий уровень р02 на поверхности различных групп нейронов, что свидетельствует о более интенсивном дыхании в первой группе нейронов. Тонкие механизмы окислительно-восстановительных реакций в дыхательной цепи изучены далеко не полностью (Э.Гофман, 1971). Таким образом, нейрогенные механизмы лечебного действия ГБО как в норме, так и при циркуля-торно-анемической гипоксии во многом не ясны.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: изучить влияние ГБО на развитие функционально-метаболических механизмов адаптации коры головного мозга при геморрагическом шоке в зависимости от индивидуальной реактивности организма.
-
Определить изменения МК. р02, д02, ОВП в коре головного мозга животных при геморрагическом шоке.
-
Изучить динамику МК, р02, д02, ОВП в КГМ при оксигеноба-ротерапии геморрагического шока.
-
Исследовать влияние ГБО на МК, р02, д02, ОВП в коре головного мозга у здоровых животных.
-
Типологические различия функционально-метаболических состояний КГМ выявлены при исследовании механизмов компенсации острого дефицита крови в условиях ГБО и определены у оксигенирован-ных (ГШ+ГБО). контрольных (ГШ) и здоровых (ГБО) животных как сверхоксическая (СОР), нормоксическая (НОР), гипоксическая (ГОР) и критическая (КР) реакции. СОР и НОР характеризовались активной диффузией кислорода через гемато-энцефалический барьер (ГЭБ), повышенным уровнем МК, р02, ОВП и АД; ГОР и КР - пассивной диффузией, сниженным уровнем МК. р02, ОВП и АД. В результате ГБО-терапии геморрагического шока выживали 80% животных с тремя первыми типами реакций при 100%-й летальности среди контрольных.
-
Значения показателей в исходном состоянии позволяют прогнозировать глубину гипоксии мозга животных, тяжесть шока и эффект ГБО. У 48% животных с СОР и НОР повышение величин показателей от теоретического уровня дает возможность прогнозировать легкое течение шока с субкомпенсированной гипоксией КГМ и эффективное
ГБО-лечение. У 52% животных с ГОР и КР уменьшение величин показателей о.т теоретического уровня определяет тяжелое течение шока с явлениями декомпенсированной гипоксии мозга и слабое влияние ГБО.
3. Гипербарическая кислородная терапия ГШ при субкомпенсиро-ванной гипоксии в 20% опытов вызывает гипероксигенацию коры с увеличением напряжения кислорода до 26,кПа, окислительно-восстановительного потенциала - до +58 мВ, АД - до 12 кПа.. Гипербарическая кислородная терапия ГШ при развитии декомпенсированной гипоксии углубляет гипоксию коры и вызывает гибель 20% животных в гипероксической среде барокамеры при падении АД до 5.33 кПа. Уровни снижения кровотока до 24%, коэффициента диффузии кислорода - до 47, напряжения кислорода - до 27 %,. окислительно - восстановительного потенциала - до -22 мВ определены как критические величины, положительных' кислородных эффектов. Значения окислительно-восстановительного потенциала от -15 до +13 мВ, мозгового кровотока- от 24 до 77 мл/100 г/мин и напряжения кислорода - от 2.0 до 3.6 кПа составляют оптимальный диапазон ГБО при ГШ.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые установлено, что животные обладают индивидуальной повышенной и пониженной чувствительностью к гипоксии и гипероксии, механизмы формирования которой зависят от активной и пассивной .диффузии кислорода {а.с. N1438431). При исходной величине коэффициента диффузии более 1.882-10-5 смг/с повышается чувствительность КГМ к гипербарической оксигенации и увеличивается ее адаптационный потенциал.
Во время ГБО-терапии геморрагического шока в КГМ активизируются метаболические.;реакции,либо окислительной, либо восстановительной направленности (а.с. N1242167).
Экспериментально получены новые данные о гетерогенности ис-
ходного состояния животных и ее влиянии на развитие ГШ. Установлена возможность прогноза тяжести течения шока по значениям функционально-метаболических показателей в исходном состоянии и последействии (ПД) гипербарической оксигенации (СОР-НОР - легкое течение, ГОР-КР - тяжелое). Определены значения показателей, характеризующие как гипероксигенацию коры при СОР на ГБО, так и ее критическое состояние (КР) с противопоказанием к ГБО.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Выявленные реакции КГМ на ГБО в практике диктуют необходимость проведения дифференцированной кислородной терапии геморрагического шока: при СОР (20%) - снижение давления в камере до 1.5 ата, при НОР (28%) - режим ГБО оптимальный (3 ата, 60 мин), при ГОР (32%) - увеличение длительности сеанса в 2 раза. ГБО необходимо проводить в импульсном режиме. При КР (20%) ГБО-терапия противопоказана. Разработаны критические уровни МК, д02< р02. ОВП соответственно в 24, 47, 27 % и -22 мВ, при которых ГБО становится неэффективной.
ПУБЛИКАЦИЙ И АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации опубликованы в 11 научных работах, представлены в 2 изобретениях и рацпредложении. Основные положения работы отражены в изданиях "Бюллетень гипербарической биологии и медицины" (1994), "Актуальные проблемы медицины" (Воронеж. 1993) и доложены на IV Закавказской конференции патофизиологов (Ереван, 1985), в Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова (Ленинград, 1983, 1984), на I Всесоюзном биофизическом съезде (Москва. 1982), Всесоюзной конференции "Гиперкапния, гипероксия, гипоксия" (Куйбышев, 1974), на научно-практических конференциях и научных сессиях Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н.Бурденко (1971, 1975, 1977. 1980. 1993).
ОБЪЕМ Й". СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 7 глав,". заключения, выводов, списка литературы; изложена на 225 страницах, содержит 10 таблиц и 20 рисунков. Библиография включает 317 источников, из них 117 - зарубежных авторов.
