Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Ушиб сердца: нерешенные проблемы теории и практики (обзор литературы) 13
1.1. Распространенность и диагностика ушиба сердца 13
1.2. Механизм травмы, патоморфология и патофизиология ушиба сердца 22
1.3. Терапевтические аспекты ушиба сердца 34
Глава 2 Материалы и методы исследования 43
2.1. Характеристика экспериментального материала 43
2.2. Моделирование ушиба сердца 46
2.3. Электрофизиологические методы исследования на целостном организме 49
2.4. Биохимические методы исследования 51
2.5. Морфологические методы исследования 51
2.6. Методы изучения сократительной функции и метаболизма изолированного сердца 53
2.8. Статистическая обработка результатов исследования 56
Глава 3 Сердечная деятельность в посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца 59
3.1. Ритмическая функция сердец крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца 59
3.2. Состояние центральной гемодинамики крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца 79
3.3. Биохимические показатели сыворотки крови крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца 91
3.4. Сократимость и метаболизм изолированных сердец крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца 93
Глава 4 Сердечная деятельность в посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца на фоне предварительного введения гипоксена 108
Глава 5 Сердечная деятельность в посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца на фоне предварительного введения триметазидина 121
5.1. Состояние центральной гемодинамики крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца на фоне предварительного введения триметазидина 121
5.2. Ритмическая функция сердец крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца на фоне предварительного введения триметазидина... 126
5.3. Биохимические показатели сыворотки крови крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца на фоне предварительного введения триметазидина 131
5.4. Сократительная функция и метаболизм изолированных сердец крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца на фоне предварительного введения триметазидина 135
Глава 6 Интегральные прогностические индексы экспериментального ушиба сердца 146
Глава 7 Патоморфология миокарда при экспериментальном ушибе сердца 155
Глава 8 Обсуждение результатов 178
Заключение 215
Выводы 219
Литература 221
- Распространенность и диагностика ушиба сердца
- Электрофизиологические методы исследования на целостном организме
- Ритмическая функция сердец крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца
- Состояние центральной гемодинамики крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца на фоне предварительного введения триметазидина
Введение к работе
Актуальность. Травмы остаются одной из главных причин сокращения продолжительности жизни из-за преждевременной смерти или нетрудоспособности, а их влияние на здоровье населения, как ожидается, будет в ближайшие десятилетия расти [36; 112; 223; 341; 342; 393]. Ушиб сердца - наиболее частый вид повреждения сердца при тупой травме грудной клетки [46; 118; 127; 156; 181; 314]. Летальность при повреждениях сердца может достигать 49% [46]. В общей структуре смертности от травм различного генеза повреждения сердца имеют долю, равную 20% [223; 325]. По данным аутопсии, травма сердца прямо связана со смертельным исходом в 10% всех случаев травмы грудной клетки [342]. При несмертельном ушибе сердца посттравматическая дисфункция миокарда может привести к развитию осложнений ушиба сердца, в том числе потенциально летальных [208; 226; 354].
В то же время патогенетически обоснованная медикаментозная терапия ушиба сердца практически не применяется, что объясняется, вероятно, двумя обстоятельствами. Во-первых, ушиб сердца зачастую не диагностируется, особенно на догоспитальном этапе [69; 154; 325]. Это связано с минимальными нередко клиническими проявлениями [181; 257], отсутствием специфических для ушиба сердца клинических и лабораторных проявлений [321; 359], а также существенным вкладом в клиническую картину других повреждений, кровопотери [154; 242; 268; 347], шока [317], предсуществующей патологии, приема каких-либо лекарств, алкоголя [279; 330; 349]. При проведении интенсивной терапии таким пациентам используется синдромный подход, а лечение ушиба сердца как такового отходит на второй план, уступая место мероприятиям, направленным на коррекцию жизнеугрожающих нарушений: гемодинамически значимых аритмий, блокад высоких градаций, гиповолемии, артериальной гипотензии
7 и др. [320]. Во-вторых, механизмы развития дисфункции миокарда в
условиях его травматического повреждения до настоящего времени
окончательно не выяснены [137; 349].
Оценить вклад собственно повреждений сердца в шкалу тяжести травмы и выяснить механизмы развития посттравматической миокардиальной дисфункции позволяет экспериментальный метод. Немногочисленные экспериментальные исследования, выполненные на целостном организме или изолированном сердце [62; 177; 184; 220; 221; 239; 276; 305; 335], касаются в основном функциональных и биохимических аспектов ушиба сердца. Эти исследования подтверждают и несколько детализируют данные клинических наблюдений о нарушениях ритмической и сократительной функций сердца в посттравматическом периоде ушиба сердца, однако носят скорее констатирующий характер, то есть документируют наличие дисфункции миокарда в посттравматическом периоде ушиба сердца, но при этом не содержат сколько-нибудь аргументированного толкования механизмов ее развития.
Цель исследования: выяснить механизмы развития посттравматической миокардиальной дисфункции и патогенетически обосновать эффективность метаболической цитопротекции при ушибе сердца.
Задачи исследования:
Создать адекватную экспериментальную модель ушиба сердца.
Оценить состояние центральной гемодинамики в посттравматическом периоде ушиба сердца.
Исследовать ритмическую, сократительную функции и метаболизм миокарда в посттравматическом периоде ушиба сердца.
Изучить морфологические изменения миокарда в посттравматическом периоде ушиба сердца.
Определить характер вегетативной регуляции сердечной деятельности в посттравматическом периоде ушиба сердца.
6. Оценить прогностическую значимость отдельных показателей в
посттравматическом периоде ушиба сердца.
7. Оценить эффективность метаболической цитопротекции при ушибе
сердца.
Научная новизна. Впервые с использованием комплексного и разноуровневого (организменный и органный уровни) подхода на адекватной экспериментальной модели (патент 37427 РФ) изучены функционально-метаболические, регуляторные и морфологические изменения сердца при его тупой травме.
Установлено, что вклад поврежденного сердца в течение посттравматического периода вообще и показатель летальности, в частности, реализуется через изменения центральной гемодинамики. Установлены характер и закономерности формирования гемодинамических нарушений в посттравматическом периоде ушиба сердца. Показано, что в основе синдрома малого сердечного выброса, максимально выраженного к концу 1-го часа посттравматического периода, лежит преимущественно снижение сократимости миокарда.
На модели изолированного изоволюмически сокращающегося сердца, лишенного нейрогуморальной регуляции со стороны организма, проведена прямая оценка сократимости травмированного миокарда и его функциональных резервов в критический срок посттравматического периода (1-й час). Установлено, что угнетение сократительной способности миокарда сопровождается снижением его устойчивости к таким патогенным факторам, как гипоксия/реоксигенация, нагрузка ритмом высокой частоты, гиперкальциевая перфузия, увеличением зависимости травмированных сердец от обеспечения субстратами, кислородом, уровня предъявляемой нагрузки, что сопровождается признаками повреждения мембранных структур. При этом более стойкие нарушения сократительной функции миокарда касаются ее диастолической составляющей.
9 Установлено, что в основе снижения сократимости миокарда, наряду с
первично-травматическими повреждениями, лежат ишемически-
гипоксические механизмы и связанные с ними нарушения энергетического
метаболизма. Доказательной базой данного положения послужили
результаты функциональных, биохимических и морфологических
исследований с использованием антигипоксантов гипоксена и триметазидина
в качестве «патогенетического инструмента».
Патогенетически обоснована целесообразность использования метаболической цитопротекции как подхода к лечению собственно поврежденного миокарда в условиях его тупой травмы. Оптимизация метаболизма сердечной мышцы путем изменения основного энергетического субстрата оказывает положительное влияние на энергетический баланс жирных кислот/глюкозы и обеспечивает тем самым многоуровневую защиту клетки от ишемического повреждения в условиях тупой травмы сердца.
Установлено, что наряду с миокардиальной составляющей, определенный вклад в развитие системных нарушений гемодинамики при ушибе сердца играют регуляторные изменения функционирования сердечнососудистой системы рефлекторной природы, преимущественно депрессорного характера. Показано, что в раннем посттравматическом периоде изолированного ушиба сердца его деятельность определяется доминирующим влиянием парасимпатической регуляции, что имеет защитно-приспособительное значение. Преобладающим влиянием вагусной регуляции объясняется характерная для изолированного ушиба сердца и редко наблюдающаяся в условиях клиники синусовая брадикардия.
Впервые построены прогностические индексы экспериментального ушиба сердца методом дисперсионного анализа.
Показано, что структурная реорганизация миокарда в отдаленном периоде после травмы обусловлена гибелью кардиомиоцитов, преимущественно путем апоптоза, причем как в зоне ушиба, так и за ее
10 пределами, развитием кардиосклероза и гипертрофией сохранившихся
мышечных волокон.
Теоретическое и практическое значение. Полученные результаты углубляют представления о механизмах функциональных нарушений деятельности сердца в условиях его тупой травмы. Наряду с первично-травматическими повреждениями, важнейшую, а, возможно, ключевую, с позиции клетки, роль играют вторично-гипоксические (по сути -биоэнергетические) механизмы повреждения. Состояние биоэнергетики кардиомиоцитов играет определяющую роль и в повреждении, и в защите миокарда при его механическом повреждении. Ряд изменений, различных по природе и времени возникновения (преобладание вагусных влияний, апоптоз, кардиосклероз, гипертрофия сохранившихся кардиомиоцитов), носит адаптивный характер, обеспечивая кардиопротекцию в условиях травматического повреждения сердца.
Созданы предпосылки для построения интегральных прогностических индексов при тупой травме сердца в клинике, причем с использованием рутинных показателей, доступных для оценки на догоспитальном этапе. Подтверждена роль как можно более раннего и адекватного обезболивания с целью предупреждения развития аритмий в посттравматическом периоде , ушиба сердца. На основе доказанной эффективности триметазидина обоснована целесообразность включения в терапевтические алгоритмы оказания помощи пациентом с тупой травмой сердца препаратов относительно нового класса - метаболических кардиопротекторов, причем как в условиях специализированного отделения, так и на догоспитальном этапе. Тем самым патогенетически обоснована возможность практического применения метаболической цитопротекции как нового для данной категории пациентов терапевтического направления.
Внедрение результатов исследования. Результаты проведенного исследования используются в учебном процессе кафедр патофизиологии Санкт-Петербургской государственной медицинской академии, Кемеровской
государственной медицинской академии, Казахской государственной медицинской академии, Красноярской государственной медицинской академии, Омской государственной медицинской академии, кафедры анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи Центра повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов Омской государственной медицинской академии.
Апробация работы. Результаты исследования доложены и обсуждены на научной конференции «Механизмы типовых патологических процессов», посвященной 150-летию со дня рождения П.М. Альбицкого (Санкт-Петербург, 9-10 октября 2003 г.); научной конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты базисной и клинической патофизиологии», посвященной 70-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки РК, профессора В.Г. Корпачева (Омск, 30 мая 2005 г.); Всероссийской конференции с международным участием «Реаниматология - наука о критических состояниях», посвященной 70-летию ГУ НИИ общей реаниматологии, (Москва, 15-17 ноября 2006 г.); Юбилейной научной сессии, посвященной 85-летию ОмГМА (Омск, 19 октября 2006 г.); Республиканской научной конференции «Неотложные состояния в клинической и экспериментальной медицине» (Астана, 17 мая 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Политравма: диагностика, лечение и профилактика осложнений» (Ленинск-Кузнецкий, 20-21 сентября 2007 г.); ежегодной научной конференции аспирантов и докторантов, посвященной памяти Заслуженного деятеля науки РФ, члена-корреспондента РАМН, профессора А.С. Зиновьева (Омск, 5 октября 2007 г.; Омск, 13 октября 2008 г.); XX Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 4-8 июня 2007 г.); совместном заседании кафедр патофизиологии с курсом клинической патофизиологии, анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи, гистологии, цитологии и эмбриологии, Центральной научно-исследовательской лаборатории Омской государственной медицинской академии (Протокол № 545 от 29.12.08).
12 Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в
том числе 8 - в изданиях, рекомендуемых ВАК для докторских диссертаций,
1 патент на полезную модель.
Положения, выносимые на защиту:
В основе посттравматической миокардиальной дисфункции при ушибе сердца лежат гипоксические механизмы повреждения миокарда и связанные с ними нарушения энергетического обмена.
Метаболическая цитопротекция является патогенетически обоснованным терапевтическим подходом при травматическом повреждении сердца.
В раннем посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца его деятельность определяется доминирующим влиянием парасимпатической регуляции, что имеет защитно-приспособительное значение, обеспечивая кардиопротекцию в условиях тупой травмы сердца.
Распространенность и диагностика ушиба сердца
Актуальность любой медицинской проблемы определяется, в первую очередь, распространенностью патологии, уровнем смертности и инвалидизации, а также затратами на лечение больных. По всем этим критериям травматизм - едва ли не основная проблема современной медицины. Травмы остаются одной из главных причин сокращения продолжительности жизни из-за преждевременной смерти или нетрудоспособности, а их влияние на здоровье населения, как ожидается, будет в ближайшие десятилетия расти [36; 112; 223; 341; 342; 393]. Травма грудной клетки остается наиболее часто встречающимся повреждением во всех возрастных группах, а также основной причиной смерти в молодом и среднем возрасте, сопровождая более чем 1/3 автокатастроф [341]. Сердце повреждается в 9 случаях из 10 при тупой закрытой травме грудной клетки [178]. Ушиб сердца (в англоязычной литературе - миокардиальная контузия) -наиболее частый вид повреждения сердца при тупой травме грудной клетки [15; 46; 118; 125; 127; 156; 182; 314; 341] и встречается, по данным разных авторов, у 21-69% [127], 8-71% [242], 1-76% [349] пациентов этой категории. По данным В.П. Новоселова и соавт. [105], ушиб сердца регистрируется в 50%) случаев механических повреждений со смертельным исходом. Столь значительный разброс значений показателя объясняется нечеткостью термина [242; 325], сложностью диагностики [154; 321; 325; 349; 359], зачастую минимальными клиническими проявлениями [181; 182; 257; 321], в связи с чем диагноз может опаздывать на годы [178] или даже ушиб сердца остается не диагностированным [358]. «Золотым стандартом» для установления диагноза ушиба сердца является гистологическое аутопсийное исследование [227], которое, по понятным причинам, не может быть использовано как скрининговое. Все прочие методы диагностики этого вида закрытой тупой травмы сердца (ЗТТС), в том числе определение уровня энзимов в плазме крови, электрокардиография, эхокардиография, компьютерная томография, радионуклидная ангиография, либо характеризуются невысокой чувствительностью, либо не являются специфичными, либо чрезвычайно инвазивны и не относятся к рутинным [183; 197; 201; 231; 347; 359]. Существует также точка зрения, согласно которой «золотой диагностический стандарт» ушиба сердца отсутствует [321; 359], равно как отсутствует идеальный тест для определения повреждения сердца [359]. В связи со сказанным частота регистрации ушиба сердца при ЗТТС существенно варьирует в зависимости от метода диагностики. Так, по данным изучения кардиоспецифического изофермента МФ-КФК, распространенность ушиба сердца составляет от 15 до 24% [197; 359; 373], по данным чреспищеводной эхокардиографии - 27-56% [340], по данным ЭКГ-исследования - 29-56% [197; 226; 306]. Однако, несмотря на отсутствие точных эпидемиологических данных, авторы склоняются к оценке повреждения сердца как фактора, безусловно, отягощающего течение множественной и сочетанной травмы, а зачастую оказывающего решающее влияние на ее исход. Летальность при повреждениях сердца может достигать 49% [46] и даже 90% [22; 119], что обусловлено жизненной важностью органа [105; 119], а также срабатыванием закона «взаимного отягощения», в соответствии с которым различные виды повреждения не только суммируются, но и обеспечивают появление качественно новых нарушений [127]. В общей структуре смертности от травм различного генеза повреждения сердца имеют долю, равную 20% [223; 325]. По данным аутопсии, травма сердца прямо связана со смертельным исходом в 10% всех случаев травмы грудной клетки [342]. По данным НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе, число лиц, умерших в результате шокогенной травмы, в 2,25 раза больше при наличии ушиба сердца, чем таковых без повреждения сердца [127]. Потенциальная летальность при тупой травме грудной клетки колеблется от минимальной (при контузии грудной стенки) до катастрофической (при разрыве миокарда) [349]. Где-то между этими крайностями находится контузия миокарда, однако истинный вклад ушиба сердца в летальность при ЗТТС остается неопределенным [349]. При несмертельном ушибе сердца развивается посттравматическая дисфункция миокарда [354], природа которой до настоящего времени окончательно не выяснена [137; 349]. Именно дисфункция миокарда лежит в основе развития возможных осложнений ушиба сердца, которые в части случаев могут стать причиной смерти пациентов [208]. К жизнеугрожающим осложнениям ушиба сердца относят желудочковые нарушения ритма, включая фибрилляцию желудочков [208; 269; 302; 323; 338], тромбоз коронарных артерий и инфаркт миокарда [155; 290; 379], гипертрофию и дилатацию правого желудочка [389], кардиогенный шок [317], аневризму стенки желудочка с последующей тампонадой сердца [363], хроническую сердечную недостаточность [323; 379], в том числе - рефрактерную к терапии [156], острую сердечную недостаточность [285; 294; 304]. Следует упомянуть о том, что достаточно серьезные осложнения могут развиваться даже при небольших повреждениях в рамках миокардиальной контузии [264].
Однако ни лечение, ни диагностика уже развившихся осложнений миокардиальной контузии не являются сегодня проблематичными. Основную сложность представляет диагностика самого ушиба сердца как предиктора развития осложнений и их прогнозирование [154; 321; 325; 349; 359]. Ушиб сердца - первично-травматическое повреждение сердца без нарушения его анатомической целостности, возникающее сразу после травмы и обусловленное непосредственным механическим воздействием на грудную клетку и сердце [127]. Гистологическое исследование выявляет ограниченную область механического повреждения, как правило, с четкой границей между нормальной и поврежденной тканью, локализующуюся субэндокардиально или трансмурально. Для установления диагноза ушиба сердца необходимо, как минимум, наличие экстравазатов крови; возможно также обнаружение некроза клеток миокарда. Без гистопатологического подтверждения трудно установить наличие ушиба сердца и оценить его тяжесть [264; 321].
Электрофизиологические методы исследования на целостном организме
Клиническая оценка степени тяжести самого ушиба сердца представляет определенные сложности, поскольку он, как правило, сопровождается другими повреждениями, которые закономерно вносят свой вклад в клиническую картину [154; 242; 268; 279; 317; 330; 347; 349]. В связи с этим принято различать по степени тяжести не ушиб сердца как таковой, а ЗТТС (легкая, средняя и тяжелая ЗТТС). Однако подобное разделение носит, скорее, формальный характер и не может использоваться практически, так как разработка четких критериев этих градаций представляет значительные трудности.
Относительно недавно предложена [341] более аргументированная и детальная классификация, в которой, однако, нет четкого разграничения тупой травмы сердца вообще и миокардиальной контузии как ее частного варианта. Согласно этой классификации, различают 4 градации тупой травмы сердца: 0 - предположительная, I — легкая, II - умеренная, III - тяжелая и IV - катастрофическая тупая травма сердца. По мнению автора, классификация может иметь и медицинское, и юридическое применение. Попытки оценить степень тяжести миокардиальной контузии по механизму травмы, характеристикам повреждающего агента и другим подобным факторам, безусловно, влияющим на тяжесть повреждения сердца при тупой травме груди, также не дают, как правило, результата. Связано это с тем, что обстоятельства травмы в большинстве случаев удается определить лишь в самых общих чертах. Кроме того, прямой характер зависимости между тяжестью травмы и характеристиками ее биомеханических предикторов прослеживается далеко не всегда [174]. В силу названных и некоторых других причин тяжесть ЗТТС практически оценивают с точки зрения угрозы развития сердечных осложнений, среди которых немало угрожающих жизни. Принципиальный характер имеет в этом вопросе позиция, согласно которой умение предсказать вероятность осложнений гораздо более полезна с практической точки зрения, нежели способность окончательно диагностировать миокардиальную контузию на вскрытии [349]. На этом основании при решении вопроса о необходимости госпитализации в отделение реанимации и интенсивной терапии для проведения агрессивной интенсивной терапии и/или мониторинга руководствуются фактически функциональным (гемодинамическим) критерием, в соответствии с которым различают категории «стабильных» и «нестабильных» пациентов. Ко второй относят пострадавших с малым сердечным выбросом или гемодинамически значимыми нарушениями ритма [208; 349; 359; 396]. Оценку сердечного выброса можно осуществить путем одновременного определения давления заклинивания в легочной артерии и конечно-диастолического давления [394], однако эти методы не относятся к рутинным. Решающую роль состояния центральной гемодинамики в исходе травмы подтверждают данные ретроспективного (за 10 лет) обзора баз данных, содержащих сведения о пациентах с травмой и травматической остановкой сердца и последующей внегоспитальной сердечно-легочной реанимацией [279]. Согласно результатам данного исследования, наименьшие шансы выжить имели те.пострадавшие, у кого ведущим патогенетическим фактором остановки сердца была типоволемия. Значение ушиба сердца для организма определяется, в первую очередь, повреждением кардиомиоцитов вплоть до некроза, нарушением сократительной функции поврежденного миокарда с формированием зон гипокинезии и, как следствие, уменьшением ударного объема и сердечного выброса вплоть до развития острой сердечной недостаточности ш кардиогенного шока [349]. Во-вторых, поврежденный миокард может стать аритмогенным фокусом, ответственным за развитие разнообразных, в том числе фатальных, нарушений сердечного ритма [158; 211; 274; 349]. Прямое повреждение проводящих структур [95; , 159] приводит к возникновению блокад различного уровня и степени [69; 137; 223; 324; 325; 377]. Существенный вклад в развитие аритмий при; ушибе сердца вносят изменения коронарного кровотока вследствие прямого повреждения, спазма или тромбоза венечных сосудов с развитием зон ишемии миокарда [211]. Повреждение эпикарда может стать причиной перераспределения кровотока в субэндокардйальные отделы миокарда, что предполагает возможность развития аритмий по ишемически-реперфузионному механизму [349]. Кроме того, наблюдающаяся в интактном сердце «физиологическая» гетерогенность продолжительности потенциала действия, сама по себе не являющаяся аритмогенной, может предрасполагать к появлению аритмий при определенных условиях, таких, в частности, как вегетативная стимуляция [395]. В-третьих, посттравматические нарушения функции сердца, являющегося мощной рефлексогенной зоной, могут быть связаны с некими рефлекторными влияниями [127], характер и роль которых в развитии миоардиальной контузии не изучены. Кроме того,, поскольку ушиб- сердца редко бывает изолированным, травмированный миокард может подвергаться дополнительному повреждающему воздействию ряда патогенных факторов, формирующихся вследствие других торакальных и экстраторакальных повреждений, боли, стресса, кровопотери, шока. К ним относят, в частности, гиперкатехоламинемию, гипокалиемию, гипоксемию, ацидоз, гиповолемию и др. [18; 69; 112]. Важное значение придается поражению мелких внутримиокардиальных сосудов [161]. По результатам аутопсийных исследований случаев внезапной смерти, авторы работы делают вывод о том, что широкий спектр патологии названных сосудов может вызвать ишемию миокарда, электрическую нестабильность и внезапную смерть.
Ритмическая функция сердец крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца
Смерть наступала на 2-3-й минуте посттравматического периода от первичной остановки дыхания. У выживших животных этой группы сразу после кровопотери и травмы отмечалось учащение и углубление дыхания, затем происходило восстановление частоты и глубины дыхания, однако регистрировались эпизоды нерегулярного дыхания при удовлетворительной частоте. Объяснение полученных результатов вряд ли может быть простым, а трактовка однозначной. Во всяком случае, очевидно, что в формировании интегральной реакции сердечно-сосудистой системы на механическое воздействие в условиях клиники участвуют многие факторы (волемические расстройства, стресс-реакция, боль, рефлекторные реакции и др.), роль каждого из которых при взаимодействии может быть как собственно патологической, так и защитно-приспособительной. Суммарный эффект отдельных факторов может быть результатом как антагонистических, так и синергических взаимоотношений между ними.
Происхождение синусовой брадикардии при ушибе сердца в клинике объясняют [343] влиянием сопутствующих травме гипотермии, гиперкалиемии, а также неврологическими нарушениями и повышением внутричерепного давления. Однако в условиях эксперимента все эти факторы очевидно отсутствуют. Мы предположили, что в данных условиях природа синусовой брадикардии объясняется срабатыванием рефлекса Бецольда-Яриша, и вот на каких основаниях. Во-первых, урежение ритма происходит чрезвычайно быстро, в первые 1-2 минуты после травмы. Во-вторых, ему сопутствуют артериальная гипотензия (в 100% случаев), а также брадипноэ (74% случаев) или кратковременное апноэ с последующим брадипноэ (20%) (рис. 9). Подобная триада и есть клиническое проявление рефлекса Бецольда-Яриша [139].
Рефлекс обусловлен неспецифическим раздражением механорецепторов, локализованных, по крайней мере, в трех рефлексогенных зонах: коронарных сосудах, желудочках сердца и легких; афферентный путь рефлекса проходит в составе блуждающих нервов [139]. Тупая травма груди сопровождается повреждением не только миокарда, но и коронарных артерий. Нельзя исключить и повреждение легких, по крайней мере, в виде сотрясения. Таким образом, имеются предпосылки для «задействования» всех трех рефлексогенных зон рефлекса Бецольда-Яриша с развитием характерной триады: брадикардия, артериальная гипотензия, урежение или временная остановка дыхания.
Для подтверждения предположения об участии рефлекса Бецольда-Яриша в развитии синусовой брадикардии при ушибе сердца была выполнена серия экспериментов, в которых травма моделировалась на фоне предварительного (за 30 минут) введения атропина сульфата в дозе 0,1 мг/кг массы тела подкожно. Результаты (табл. 8 и рис. 10) свидетельствуют о том, 75 Урежение сердечного ритма после травмы на фоне предварительного введения атропина наблюдалось у всех животных, однако выраженность синусовой брадикардии была в этой группе достоверно меньше, чем в группе сравнения (табл. 8). К концу 1-го часа посттравматического периода ЧСС даже превышала исходный уровень. Ни у одного животного III группы не было зарегистрировано остановки дыхания. К концу 1-го часа посттравматического периода ЧД у атропинизированных животных даже превышала исходную величину показателя. Обращала на себя внимание различная динамика ЧД в сравниваемых группах. Так в группе без использования атропина наблюдалось три варианта изменения ЧД: значительное урежение дыхания (74% животных), кратковременная остановка дыхания (20% животных), причем, в обоих случаях - с частичным или полным восстановлением показателя к концу первого часа посттравматического периода, и учащение дыхания сразу после травмы (6%), сохраняющееся в течение всего периода наблюдения. В группе с применением атропина зарегистрирован лишь один описанный выше вариант изменений ЧД в динамике посттравматического периода - вначале урежение дыхания, а затем восстановление ЧД и даже превышение исходного уровня. На исходные величины ЧД, ЧСС, АД предварительное введение атропина существенного влияния не оказывало. Частота регистрации ЭКГ-отклонений на фоне предварительного введения атропина (III группа) представлена в табл. 9. Обращает на себя внимание частота регистрации желудочковых нарушений ритма. Так пароксизмальная желудочковая тахикардия зарегистрирована у 2 животных из 10 (формально - у 20%), что на порядок превышает частоту регистрации этой аритмии в группе без использования атропина (1,66%). Одно из 2 животных, у которых зарегистрировано данное нарушение ритма, погибло в течение первого часа посттравматического периода, и летальность, таким образом, составила формально 10%, не отличаясь от таковой в группе сравнения. Частота регистрации желудочковой экстрасистолии составила 40%, что в 2 раза выше, чем в группе сравнения. Следует отметить, что все зарегистрированные желудочковые экстрасистолы носили частый, групповой, политопный и полиморфный характер. Эти факты свидетельствуют о том, что атропин способен проявлять аритмогенное действие в посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца.
Состояние центральной гемодинамики крыс в посттравматическом периоде ушиба сердца на фоне предварительного введения триметазидина
Методической основой исследования природы, посттравматической несостоятельности сердца как насоса явилась, теоретическая, предпосылка, согласно которой основными составляющими его производительной функции являются: сократимость, работа клапанного аппарата, наполнение полостей сердца и сердечный- ритм. Исходя из этого, для решения поставленных задач оценивали, в первую очередь, ритм и сократимость как теоретически наиболее уязвимые составляющие производительной функции при ушибе сердца.
Ритмическую функцию сердца оценивали по данным электрокардиографического исследования. Результаты позволили выделить ряд особенностей ЭКГ-отклонений в раннем посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца. К их числу относятся следующие. Нарушения ритма, проводимости и ЭКГ-эквиваленты ишемии миокарда отличались разнообразием структуры и их сочетаний, в числе которых не удалось выявить сколько-нибудь типичных. Все нарушения ритма и проводимости, за исключением синусовой брадикардии, носили кратковременный, преходящий характер, вид ЭКГ очень, быстро менялся в динамике посттравматического периода. Единственным обязательным и постоянным ЭКГ-признаком ушиба сердца в раннем посттравматическом периоде была синусовая брадикардия. Как в группе выживших, так и в группе погибших в течение первого часа посттравматического периода животных не было зарегистрировано гемодинамически значимых, потенциально летальных аритмий. Этот факт позволяет сделать заключить, что нарушения сердечного ритма вряд ли могут быть причиной фатального нарушения гемодинамики при данном виде закрытой тупой травмы сердца. При анализе структуры аритмий в раннем посттравматическом периоде ушиба сердца были отмечены существенные отличия от данных литературы. Так, по данным литературы, для раннего посттравматического периода ушиба сердца более характерна синусовая тахикардия и тахиаритмии [18; 127; 134; 137; 146; 223; 396], в нашем исследовании ни у одного животного не было зарегистрировано даже кратковременного учащения сердечного ритма и лишь 1 короткий эпизод пароксизмальной желудочковой тахикардии. Происхождение синусовой тахикардии в условиях клиники принято объяснять наличием сопутствующих, как правило, ушибу сердца боли и кровопотери [343]. Для определения влияния этих факторов на сердечный ритм были выполнены серии экспериментов, в которых ушиб сердца моделировался на фоне предварительного введения анальгетика центрального действия трамадола, а также - на фоне острой дозированной кровопотери. В качестве средства для наркоза во всех группах животных этой серии использовали этаминал натрия, обладающий снотворным, но не обладающий наркотическим или анальгетическим действием [84]. Кровопотеря, вопреки ожиданиям, не приводила к учащению сердечного ритма в раннем посттравматическом периоде ушиба сердца, а предварительное введение трамадола практически полностью предотвращало развитие аритмий. Это согласуется с клиническими данными об уменьшении выраженности синусовой тахикардии после адекватного обезболивания у пациентов с закрытой тупой травмой сердца [69; 146]. Эффективность трамадола показана в эксперименте в условиях травмы [407], в клинике при остром коронарном синдроме [7]. Последние данные связывают механизм аналгезирующего действия трамадола с оксидом азота [367]. Механизм антиаритмического действия трамадола (агониста опиоидных мю-, дельта- и каппа-рецепторов в ЦНС), возможно, имеет сходство с таковым морфина. В обзоре [277] суммируются данные об участии опиатных рецепторов в предварительной адаптации к ишемии, повышение устойчивости сердца к аритмогенным воздействиям [74; 292], с чем и связывают их кардиопротектрное действие в условиях экспериментальной ишемии/реперфузии [3; 72; 73; 399]. Защитный эффект морфина связывают со снижением содержания в плазме эндотелина-1 и увеличением содержания пептида, генетически родственного кальцитонину [291], а также с подавлением активности Р-киназы гликогенсинтазы [236], индуцированием NO-синтазы [187]. Полученные результаты позволяют предположить, что в условиях клиники развитие тахикардии и других аритмий при ушибе сердца связано, с болевой импульсацией и эффектами определенных биологически активных веществ. Существенный вклад в реакцию сердечно-сосудистой системы на травму может вносить изменение функционального состояния адренергических волокон миокарда под действием самого механического фактора. Морфологическими исследованиями на клиническом и экспериментальном материале [94] установлено характерное для ушиба сердца со смертельным исходом истощение адренергических волокон миокарда на фоне активации хромаффинных клеток мозгового вещества надпочечников. В группе животных с ушибом сердца на фоне кровопотери вопреки ожидаемой синусовой тахикардии также регистрировалось урежение ЧСС. Отсутствие тахикардии на фоне дозированной кровопотери можно объяснить ее относительно небольшим объемом. Действительно, учащение сердечного ритма описано [244] у бодрствующих крыс как транзиторное явление в фазе декомпенсированного кровотечения, сопровождавшейся прогрессирующей артериальной гипотензией. Различные анестетики, согласно этому источнику, либо поддерживали, либо элиминировали ответ ЧСС на кровопотерю. В наших экспериментах волемические расстройства не достигали стадии декомпенсации. Кроме того, сразу после кровопускания наносилась механическая травма, для которой характерно урежение сердечного ритма. Однако сопоставление величины показателя в группах «чистая кровопотеря» и «кровопотеря + травма» исключает возможность нивелирования ЧСС показателя при кровопотере изменениями ЧСС при ушибе сердца. Очевидно, что сама кровопотеря вызывает урежение сердечного ритма, правда, незначительное, начиная со 2-3-й минуты. Аналогичные результаты были получены на модели острой геморрагической гипотензии по Уигерсу [140]. Однако объяснение этого факта в цитируемом источнике отсутствует. В порядке предположения можно сослаться на классические представления о регуляции функций сердца [70], согласно которым направленные изменения ритма сердца, вызванные изменением объема крови, являются следствием противоположных рефлекторных реакций (в рамках барорецепторного рефлекса и рефлекса Бейнбриджа).
