Введение к работе
Актуальность проблемы Отек легких - неспецифическая реакция на воздействие различных патогенных факторов' и чрезвычайных раздражителей. Несмотря на большие достижения современной медицины, отек легких является частым осложнением целого ряда заболеваний и нередко приводит к смерти больного [Garber B.G. et al., 1996; Власенко А.В. и др., 2001].
Наиболее часто отек легких встречается у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Среди других причин его возникновения необходимо отметить травматические и иного рода патологические процессы в нервной системе. Развитие отека легких при поражении центральной нервной системы не эпизодическое, а закономерное явление, связанное с нарушением определенных структур [Тель Л.З., 1983; Серебровская И.А. и др., 1990; Михайлов В.П., 1991, 2002; Lane S.M. et al., 1998; Maron M.B. et al.,2002].
Отек легких развивается вследствие нарушения водного обмена в легких, при котором транссудация жидкости не уравновешивается ее резорбцией. При этом имеет место накопление жидкости в интерстициальной ткани и альвеолах. Непосредственные причины внутриальвеолярного отека не всегда ясны. Общепризнано, что повышение проницаемости компонентов воздушно-кровяного барьера в сочетании с нарушением дренажной функции лимфатической системы - универсальный патогенетический механизм развития альвеолярного отека легких [Романова Л.К., 2000]. В последние годы установлено, что наиболее вероятной причиной повышения проницаемости аэрогематического барьера (и, как следствие, развитие альвеолярной формы отека) является изменение липидного и в частности фосфолипидного обмена в легких [Михайлов В.П., 1991, 2002; Коледова В.В., 2000].
В свете успехов, достигнутых отечественными и зарубежными учеными, в изучении метаболизма, физико-химических и биологических свойств липидов, открывается новый взгляд на их роль в организме, как в норме, так и при развитии патологии [Гурин В.Н.,1986; Сыромятникова Н.В. и др., 1987;GordonD.A., 1997].
Липиды, по современным понятиям, не только являются энергетическими субстратами биологического окисления и структурными компонентами биологические мембран, но также активно участвуют в свободнорадикальных процессах, формируют «липидное окружение» для многих транспортных белков и ферментов, выполняют адгезивные и любрикативные' функции, модифицируют активность биологически активных веществ и сами являются таковыми. От количества и состава липидов в интерстиции зависит функциональная активность паренхиматозных клеток [Гринфельд А.Э., 1995; Трахтенберг И.М. и др. 1995; Carriere F. et al., 1995; Bhattacharya S., 1998, Nakano M., 1998; Venderaiale G., et al., 1999].
Состояние водного баланса в легких в большей степени определяется состоянием липидного обмена в них. Причем изменения липидного обмена
могут иметь как патогенетическое, так и саногенетическое значение в формировании легочного отека [Михайлов В.П. 1991,1995,2003; Bernard G.R. et al., 1997;Коледова В.В. 2000]. Различные эдемогенные воздействия на легкие и общая выраженная дегидратация организма (6 сутки), вызывают, в целом, однонаправленные изменения показателей липидного обмена, как в легочной мембране, так и в поверхностно-активной фракции легких. Однако дегидратация существенно повышает резистентность легких к эдемогенным воздействиям [Коледова В.В., 2000]. Изучение влияния общей умеренной дегидратации на состояние липидного обмена легких при развитии отека не проводилось.
Поскольку наибольшую опасность для жизни больного при отеке легких представляет гипоксия, то применение гипербарической оксигенации, оказывающей антигипоксическое действие, имеет патогенетическое обоснование, однако до настоящего времени существуют различные мнения о показаниях к использованию метода. Известно, что кислород является мощным окислителем, способствующим усилению перекисного окисления липидов [Болдырев Н.А. и др., 1989; Прокофьев В.Н. и др., 1995]. Гипербарическая оксигенация будет уменьшать и отрицательные последствия дегидратации (например, устранять метаболический ацидоз). С другой стороны, проведение сеанса ГБО у животных с отеком легких усиливало его развитие в обычных условиях, но резко повышало антиэдемогенный эффект дегидратации, что сочеталось с увеличением выживаемости, несмотря на дополнительное увеличение кровенаполнения легких у таких животных [В.В.Коледова 2000]. Однако особенности состояния липидного обмена легких при развитии отека на фоне ГБО и сочетанния ее с умеренной дегидратацией не изучались, что представляет большой интерес, как для патофизиолога, так и для клинициста.
Установление особенностей липидного обмена в легких на фоне умеренной дегидратации, гипероксии, их сочетанного воздействия позволит получить новые данные о роли липидного обмена в патогенезе отека легких.
Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение особенностей липидного обмена в легких при развитии их отека в условиях общей умеренной дегидратации, гипербарической оксигенации, их сочетанного воздействия.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Изучить влияние умеренной общей дегидратации (3 сутки) на состояние липидного обмена и процессов перекисного окисления липидов в ПАФ и ткани легких при развитии их отека.
Изучить влияние гипербарической оксигенации на состояние липидного обмена и процессов перекисного окисления липидов в ПАФ и ткани легких при развитии их отека.
Изучить влияние совместного воздействия дегидратации и гипербарической оксигенации на состояние липидного обмена и процессов перекисного окисления липидов в ПАФ и ткани легких при развитии их отека.
4. Изучить влияние умеренной дегидратации, гипербарической оксигенации, их сочетанного воздействия на развитие нейрогенного отека легких при введении сурфактанта. Научная новизна
В работе впервые проведено комплексное исследование влияния умеренной дегидратации, гипербарической оксигенации, их сочетания на развитие отека легких и состояние липидного обмена в них.
Впервые показано, что ведущее значение в развитии альвеолярной формы отека принадлежит преимущественно изменению соотношения основных липидных фракций, в частности, соотношению холестерин/фосфолипиды. Повышение этого соотношения сочетается с уменьшением развития отека легких, а снижение - с увеличением оводнения легких.
Гипероксия способствует развитию отека, что сочетается со снижением соотношения холестерин/фосфолипиды в ткани легких.
Дегидратация и особенно сочетание дегидратации и ГБО тормозит развитие отека легких, что сочетается с повышением соотношения холестерин/фосфолипиды в ткани легких.
Общая умеренная и выраженная дегидратация вызывают разнонаправленные изменения в соотношении основных липидных фракций в ткани легких (легочной мембране) и однонаправленные в поверхностно-активной фракции. Умеренная дегидратация повышает соотношение холестерин/фосфолипиды в ткани легких, что способствует сохранению жидкости в организме. Выраженная дегидратация понижает соотношение холестерин/фосфолипиды в ткани легких, что способствует сохранению оптимального водного баланса в легких.
Показано, что введение синтетического сурфактанта усиливает терапевтический эффект сочетанного воздействия общей умеренной дегидратации и гипербарической оксигенации.
Теоретическая и практическая значимость работы
Комплексное исследование роли липидного обмена легких на разных экспериментальных моделях отека легких и лечебных воздействиях существенно расширяет наше представление о механизмах повышения проницаемости АГБ - ведущего звена в развитии легочного отека. Это имеет большое значение для разработки патогенетически обоснованных способов профилактики и лечения отека легких. Для клиники практически важным является то, что установление того или иного типа изменений в соотношении основных липидных фракций (фосфолипидов и холестерина) в легочной ткани позволит: объективно оценить состояние легочной мембраны, составить представление об их прогностическом значении для функционирования водовыделительной функции легких и оценить эффективность применения сурфактанта.
Положения, выносимые на защиту
1. Развитие двух, разных по патогенезу форм нейрогенного отека легких (центрогенного и ваготомического), сопровождается однонаправленными изменениями липидного' обмена в ткани легких и ПАФ, способствующими накоплению отечной жидкости. Ведущее значение в развитии альвеолярной формы отека принадлежит преимущественно состоянию липидного обмена в ткани легких (легочной мембране), причем большее значение отводится не количественным изменениям содержания липидов, а изменению соотношения его основных фракций, в частности, соотношению холестерин/фосфолипиды. Повышение этого коэффициента сочетается со снижением интенсивности развития отека легких, а его снижение способствует накоплению отечной жидкости.
2. Дополнительные воздействия: дегидратация, ГБО, их сочетание
приводит в большей степени к изменениям процентных соотношений основных
липидных фракций. Эти изменения, с одной стороны, способствуют развитию
отека (ГБО), а с другой - тормозят его развитие (дегидратация и особенно
сочетание дегидратации и ГБО). В последних случаях это существенно
повышает эффективность действия сурфактанта, вводимого с лечебной целью.
3. Общая умеренная и выраженная дегидратация вызывают
разнонаправленные изменения в соотношении основных липидных фракций в
ткани легких (легочной мембране) и однонаправленные в ПАФ. Как видно,
изменения липидного обмена играют важную роль в регуляции водо-
выделительной функции легких.
Апробация работы. Результаты проведенной работы были доложены и обсуждены на II Российском конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000), на научно-практичекой конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора СМ. Павленко (Москва, 2000),на межвузовских конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 1998; 1999; 2000; 2001; 2002; 2003), на II Российской конференции молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2001), на межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых (Курск,2002), на окружных научно-практических конференциях (Ярославль, 1998; 1999; 2000; 2001; 2002), на научной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения П.М. Альбицкого (Санкт-Петербург 2003).
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, описания материалов и методов исследования, 5 глав собственных исследований, выводов, заключения. Работа изложена на 170 страницах, содержит 17 рисунков и 49 таблиц. Список литературы включает 249 источников, из которых 84 опубликованы в зарубежных изданиях.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ.
