Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 8
1.1 Современные представления об общей анестезии. Классификация анестетиков 8
1.2 Побочные эффекты анестетиков 15
1.3 Характеристика комплексного растительного средства «По-линоофит» и его компонентов 23
ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования 31
2.1 Характеристика растительного средства «Полиноофит» 31
2.2 Объекты исследования 32
2.3 Модели патологических состояний 33
2.4 Методы исследования 34
ГЛАВА 3 Нейропротективное влияние «полиноофи-та» при повреждении головного мозга анестетиками 37
3.1 Нейропротективное влияние «Полиноофита» при повреждении головного мозга тиопенталом-натрием 37
3.2 Нейропротективное влияние «Полиноофита» при повреждении головного мозга галотаном 58
ГЛАВА 4 Гепатопротективное влияние «полино-офита» при повреждении печени анестетиками 77
4.1 Гепатопротективное влияние «Полиноофита» при повреждении печени тиопенталом-натрием 77
4.2 Гепатопротективное влияние «Полиноофита» при повреждении печени галотаном 87
ГЛАВА 5 Обсуждение результатов исследования 96
Заключение 104
Выводы 106
Список сокращений 107
Список литературы
- Побочные эффекты анестетиков
- Модели патологических состояний
- Нейропротективное влияние «Полиноофита» при повреждении головного мозга галотаном
- Гепатопротективное влияние «Полиноофита» при повреждении печени галотаном
Введение к работе
Актуальность темы. Во всем мире отмечается увеличение количества радикальных хирургических вмешательств; более чем в три раза возросло число операций с использованием высоких технологий (Бокерия Л.А., Аракелян А.С., 2014). Большая часть операций (до 90%) проводится в условиях общей анестезии (Анестезиология…, 2011; Стамов В.И., Бунятян А.А., 2012; Васю-тина М.Л., Смирнова С.В., 2015). Несмотря на значимые успехи в развитии анестезиологии и клинической фармакологии средств для наркоза, не удается избежать отрицательного воздействия анестетиков и операционного стресса (Анестезиология…, 2011; Усенко Л.В., Полинчук И.С., 2011; Дагеш А., 2012; Fleisher L.A., 2012; Calvey T. et.al., 2013). Исследования, проводимые как в лабораторных, так и в клинических условиях, указывают на широкий спектр нежелательных эффектов анестезии как при одномоментном, так и длительном воздействии. Средства для наркоза оказывают гепатотоксический и кар-диодепрессивный эффекты (Лихванцев В.В. и др., 2008, 2013; Евдокимов Е.А. и др., 2011; Буланова Е.Л., Либет Я.А., 2014; Kruskal J.B. et.al., 1998; Soubhia A.F. et.al., 2011), вызывают постнаркозное угнетение центральной нервной системы (Шнайдер Н.А., Салмина А.Б., 2009; Большедворов Р.В. и др., 2009; Скорлопет О.И., 2013; Johnson T. et.al., 2002; Sanders R.D., 2009), снижают интенсивность метаболических процессов (Шнайдер Н.А., 2007; Шпанер Р.Я. и др., 2008; Анестезиология…, 2011), нарушают функции тканевого дыхания, воздействуют на механизмы экспрессии и мутации генов по типу аберраций, а также отрицательно действуют на иммунную систему и репродуктивную функцию и др. (Бессонова Н.С. и др., 2011; Кашуро Н.В. и др., 2012, 2013; Батоцыренова Е.Г. и др., 2014; Bains R. et.al., 2009; Boretius S. et.al., 2013; Li L. et.al., 2015).
В связи с этим, актуальным является поиск средств, способных повышать резистентность организма к повреждающему действию анестетиков, и активировать процессы дезинтоксикации в организме. В качестве лекарственных средств, нивелирующих побочное действие анестетиков, в разные годы рекомендовались препараты различных фармакологических групп: соединения селена, витамины С и Е (Karakilcik A.Z. et.al., 2003, 2005), блокаторы кальциевых каналов, -оксимасляная кислота, даларгин, цитофлавин (Гвак Г.В. и др., 2004) и др. Общим недостатком указанных препаратов является их узкая направленность на метаболические процессы организма в противовес широкому спектру негативного воздействия средств для наркоза.
Перспективным в снижении побочных эффектов анестетиков является применение многокомпонентных растительных средств, обладающих на фоне достаточно низкой токсичности выраженным фармакотерапевтическим влиянием, широким спектром фармакологической активности, за счет реализации всех основных направлений этио- и патогенетической и симптоматической терапии (Николаев С.М., 2008, 2012). Особый интерес представляет расти-
тельное средство «Полиноофит» (условное название), в состав которого входят экстракты Scutellaria baikalensis Georgi (корни), Paeonia anomala L. (корни), Sanguisorba officinalis L. (корни), Gnaphalium uliginosum L. (трава), Poli-gonum aviculare L. (трава), Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Shwartz (побеги) и Rosa L. spp (плоды). Фармакотерапевтическая эффективность «Полиноофита» при патологических состояниях нервной системы доказана экспериментальными (Дымшеева Л.Д., 2006; Разуваева Я.Г. и др., 2006) и клиническими (Намсараева Г.Т. и др., 2002; Лудупова Е.Ю. и др., 2009; Жигаев Г.Ф. и др., 2009, 2015) исследованиями. Компоненты «Полиноофита» и их действующие вещества проявляют гепатопротекторное влияние при заболеваниях печени и воздействии техногенных ксенобиотиков (Ажунова Т.А. и др., 1988; Самбуева З.Г., Цыренжапов А.В., 2006; Бухашеева Т.Г., 2008; Маняхин А.Ю., 2010).
Учитывая, что растительное средство «Полиноофит» оказывает системное действие на организм, актуальным является исследование его потенциальной эффективности в снижении побочных эффектов при применении основных классов анестетиков.
Цель работы: оценка эффективности растительного средства «Полино-офит» в коррекции побочного действия анестетиков.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
-
оценить нейропротективное влияние «Полиноофита» при повреждении головного мозга тиопенталом-натрием и галотаном;
-
изучить гепатопротективное влияние «Полиноофита» при повреждении печени анестетиками;
-
выявить основные механизмы нейро- и гепатопротективного влияния «Полиноофита».
Научная новизна. Установлена выраженная эффективность растительного средства «Полиноофит» при повреждениях головного мозга и печени неингаляционным анестетиком – тиопенталом-натрием и ингаляционным анестетиком – галотаном, а также определены механизмы его гепатопротективного и нейропротективного влияния. «Полиноофит» в экспериментально-терапевтических дозах проявляет нейропротективный эффект при воздействии тиопенталового и галотанового наркоза, нормализуя когнитивные функции и эмоциональное состояние животных, снижая количество регрессивных нейронов в коре больших полушарий и гиппокампе головного мозга белых крыс. Установлено, что указанное средство оказывает выраженное гепатопро-тективное влияние, снижая функциональные нарушения печени, интенсивность воспалительной инфильтрации, ограничивая дистрофические и некротические изменения гепатоцитов при повреждении печени указанными средствами для наркоза. Основными механизмами, определяющими нейро- и ге-патопротективное влияния «Полиноофита», являются его способности угнетать гиперактивацию процессов свободнорадикального окисления биомакро-
молекул, повышать энергетический статус головного мозга и печени, а также стимулировать активность эндогенной антиоксидантной системы организма.
Практическая значимость. Полученные в работе данные используются в учебном процессе на кафедрах фармакологии, клинической фармакологии и фитотерапии; госпитальной хирургии и факультетской хирургии медицинского института Бурятского государственного университета (Акт внедрения от 02.09.2015). По результатам диссертационной работы разработаны рекомендации для врачей, которые применяются в лечебном процессе Республиканской клинической больницы им. Н.А. Семашко МЗ РБ.
Основные положения, выносимые на защиту
-
«Полиноофит» оказывает выраженное нейропротективное влияние при повреждении головного мозга тиопенталом-натрием и галотаном.
-
«Полиноофит» проявляет гепатопротективное влияние при токсическом повреждении печени анестетиками.
-
Основными механизмами, определяющими нейро- и гепатопротектив-ное влияние «Полиноофита», являются его способности подавлять гиперактивацию процессов свободнорадикального окисления биомакромолекул, повышать энергетический статус головного мозга и печени, а также стимулировать активность эндогенной антиоксидантной системы организма.
Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: Всероссийской конференции, посвященной 30-летию МУЗ «Городская клиническая больница скорой медицинской помощи им. В.В. Ангапова» (Улан-Удэ, 2008); IV International Symposium on Traditional medicine and innovative drugs (Erdos, 2009); Всероссийской конференции, посвященной 85-летию Республиканской клинической больницы им. Н.А. Семашко (Улан-Удэ, 2009); III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Развитие традиционной медицины в России» (Улан-Удэ, 2010); II Международной научной конференции «Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии», посвященной 30-летию ИОЭБ СО РАН (Улан-Удэ, 2011); IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 25-летию Центра восточной медицины «Развитие традиционной медицины в России» (Улан-Удэ, 2014); Всероссийской конференции, посвященной 90-летию Республиканской клинической больницы им. Н.А. Семашко (Улан-Удэ, 2014); International scientific conference «Current situation and future trends of drug research and development from natural sources» (Ulaanbaatar, 2015).
Личный вклад автора. Автором диссертационной работы проведен поиск и анализ данных по теме, осуществлены планирование экспериментов, сбор данных; соискателем непосредственно проведены фармакологические исследования полученного средства. Согласно сформулированным задачам опубликованы тезисы и статьи.
Работа выполнена в соответствии с задачами по проекту № 146 «Разработка лекарственных и профилактических препаратов для медицины. Фундаментальные основы и реализация», утвержденному президиумом СО РАН.
Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 15 научных работ, из них 5 - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 131 странице компьютерного текста и состоит из введения, 4 глав, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, списка литературы, включающего 236 источников, из которых 101 - на иностранных языках. Работа иллюстрирована 18 таблицами, 16 рисунками и 30 микрофотографиями.
Побочные эффекты анестетиков
Фармакокинетика галотана характеризуется легкой абсорбцией из просвета альвеол в кровоток, быстрым уравновешиванием концентрации в альвеолах и крови. Анестетик распределяется в органы с хорошей васкуляризацией (мозг, сердце, печень), мускулатуру и жировую ткань, быстро проходит гистогемати-ческие барьеры, включая гематоэнцефалический и плацентарный. Метаболизи-руется 15-20% галотана в печени с участием цитохрома Р450, 80% - выводится легкими в неизмененном виде [38; 160; 216].
Галотан как и другие ингаляционные анестетики дозозависимо угнетает дыхание и параллельно увеличивает напряжение углекислого газа в крови, что обусловлено как центральными (депрессия дыхательного центра продолговатого мозга), так и периферическими (угнетение функции межреберных мышц) механизмами. Депрессия дыхания усиливается при болезнях легких и ослабляется при хирургической стимуляции, при этом даже низкая концентрация галотана (0,1 МАК) в значительной степени угнетает гипоксический драйв [75; 160].
Свойство галотана расслаблять гладкую мускулатуру бронхов способствует применению его у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой. -адреноблокатор пропранолол не устраняет этот эффект галотана. Ингаляционные анестетики также способны предотвратить бронхообструкцию, вызванную гипоксией. Механизм бронходилатации анестетика связан с ингибированием высвобождения внутриклеточного кальция. Га-лотан угнетает мукоцилиарный клиренс, повышая риск возникновения гипоксии и ателектазов в послеоперационном периоде [75; 160].
При галотановом наркозе отмечается дозозависимое снижение артериального давления вследствие депрессии миокарда: 2 минимальные альвеолярные концентрации (МАК) уменьшают на 50 % артериальное давление и сердечный выброс. Снижение насосной функции сердца, обусловленное влиянием препарата на захват внутриклеточного кальция, вызывает повышение давления в правом предсердии. Несмотря на то, что галотан расширяет коронарные артерии, коронарный кровоток уменьшается в результате снижения системного артериального давления. При этом ишемия миокарда не возникает, из-за сниженной в условиях анестезии потребности его в кислороде [75; 160]. Более того, ряд авторов [163; 228] указывает на способность галогенсодержащих анестетиков предотвращать ишемическое повреждение миокарда, благодаря эффекту преконди-ционирования.
За счет уменьшения артериального давления и сердечного выброса, гало-тан снижает почечный кровоток, скорость клубочковой фильтрации и диурез. В отличие от других галогенсодержащих анестетиков он не вступает в реакцию с адсорбентами углекислоты и не разрушается, в результате чего, не образуются нефротоксичные соединения. Даже учитывая, что несвязанный фтор токсичен для почек, сообщения о прямой нефротоксичности галотана отсутствуют [64; 75].
Галотан – это церебральный вазодилататор: вызывает дилатацию сосудов головного мозга, повышает мозговой кровоток и внутричерепное давление. Кроме того, анестетик подавляет ауторегуляцию мозгового кровообращения, т. е. способность поддерживать мозговой кровоток в ответ на изменение напряжения углекислого газа в крови, либо изменение артериального давления [75; 133; 137]. По данным исследований L. Baumane и др. [143], применение галотана как и других галогенсодержащих ингаляционных анестетиков приводит к повышению содержания оксида азота в коре головного мозга у экспериментальных животных.
Галотан благодаря способности вызывать дозозависимую миорелаксацию, схож с недеполяризующими миорелаксантами, однако для эквивалентной с ними мощности необходимо многократно превысить МАК анестетика. При этом миоплегия, вызванная галотаном, более управляема, и редко требует применения антихолинэстеразных препаратов, благодаря быстрой элиминации через легкие. Данное свойство галотана позволяет применять его у больных миастенией Gravis. Подобно другим мощным жидким ингаляционным анестетикам, он является провоцирующим фактором (триггером) злокачественной гипертермии [75; 160].
В настоящее время отмечается высокая частота развития послеоперационных изменений ЦНС, которую большинство исследователей [19; 91; 106; 107; 108; 158; 187], связывают именно с анестезией, и с полным пониманием того, что любые препараты, угнетающие ЦНС, могут приводить к когнитивной дисфункции разной степени выраженности и продолжительности. Ряд авторов [106; 131], рассматривает общую анестезию как фактор риска ускоренного возрастного снижения когнитивных функций.
По данным литературы [149], именно психические и поведенческие расстройства в последние годы являются основной причиной судебных исков к анестезиологам в США.
Послеоперационные расстройства ЦНС проявляются как малозаметными нарушениями сна, внезапными приступами беспокойства, так и стойкими когнитивными расстройствами, нарушениями восприятия, беспричинными присту 16 пами тревоги и страха, вплоть до развития острых послеоперационных психозов [116; 118; 136; 178]. Наиболее часто у пациентов после хирургических вмешательств наблюдается ранняя послеоперационная когнитивная дисфункция (ПОКД), характеризующаяся нарушениями памяти и концентрации внимания, а также изменениями других мнестических функций (мышление, речь и др.). При этом ПОКД у значительного числа пациентов сохраняется в позднем послеоперационном периоде [19; 49; 116; 130; 131].
В 1994-1998 гг. было проведено первое международное проспективное, рандомизированное контролируемое исследование состояния когнитивных функций после операций в условиях общей анестезии у пожилых пациентов – International Study of Post-Operative Cognitive Dysfunction (ISPOCD I). В проведении исследования участвовали ученые из Великобритании, Германии, Греции, Дании, Испании, Нидерландов, Франции и США. Второе международное мультицентровое рандомизированное исследование ISPOCD II (1998-2001 гг.) было посвящено изучению эпидемиологии ранней и стойкой ПОКД у пациентов в возрасте 40-60 лет. Результаты двух исследований показали, что средняя частота ранней ПОКД после некардиохирургических операций у пациентов пожилого возраста составляет 25,8%, а у пациентов среднего возраста – 19,2%. Частота стойкой ПОКД, сохраняющейся более 3 месяцев, у пациентов пожилого возраста составила 9,9%, а у больных среднего возраста 6,2%. При этом в течение 1-2 лет послеоперационная когнитивная дисфункция сохранялась у 10,4% и более 2 лет – у 1-2% больных [136; 178; 191; 210]. Согласно российским данным [130], частота ранней ПОКД у пациентов молодого возраста составляет 12,8% случаев.
Результаты клинических исследований, проводимых О.И. Скорополет и М.А. Георгиянц [108], показали, что у пациентов, к которым применялся ТН при индукции и поддержании анестезии через 24 часа после проведения операции и анестезии, отмечалось снижение показателей деятельности высших психических функций. При проведении корректурной пробы Бурдона концентрация внимания снижалась на 16,9%. Также у этих пациентов пострадала устой 17 чивость внимания, а показатели немедленной и отсроченной памяти снижались и восстанавливались только к 7 суткам. Авторами показано, что анестезия с применением ТН значительно уступает по антистрессовым свойствам анестезии с применением севофлюрана и пропофола, что вызывает более выраженную когнитивную дисфункцию [106].
Общей анестезии при хирургических и диагностических процедурах ежегодно подвергаются беременные женщины, новорожденные и дети [26]. Анестетики применяются во время важного периода развития головного мозга, характеризующегося интенсивным ростом структур мозга. Этот период охватывает последние три месяца внутриутробного развития и первые два года жизни у людей и первые две недели у мышей и крыс [94; 158; 187; 189]. По данным исследований американских ученых, внутривенные анестетики, такие как пропо-фол, мидазолам, кетамин и галогенсодержащие ингаляционные анестетики, вне зависимости, применялись ли они совместно или отдельно друг от друга, вызывают массовую гибель нейронов и являются основной причиной длительной когнитивной дисфункции у детей [22; 165].
Модели патологических состояний
Общая анестезия, вызванная внутривенным анестетиком Тиопентал-натрий (ТН) является наиболее часто используемым средством для наркоза (анестетиком) как в клинической практике, так и в экспериментах на лабораторных животных [10; 23]. В экспериментальной практике ТН стал преемником другого анестетика барбитурового ряда – гексенала [24]. Для нар-котизирования белых крыс ТН вводили внутрибрюшинно в дозах 20, 40 и 60 (DL50) мг/кг [1; 33].
Общая анестезия, вызванная ингаляционным наркозом Ингаляционный наркоз вызывали помещением белых крыс в экспериментальную установку, через которую пропускали газовую смесь с галотаном. Экспериментальная установка включала камеру круглой формы объемом 10 литров, с герметичной крышкой, компрессор производительностью 20 л/мин, испаритель для галотана типа «Полинаркон» с диапазоном 0-10 об% и «дыхательный контур», последовательно соединяющий все элементы. При непрерывной работе компрессора происходили: забор атмосферного воздуха со скоростью 20 л/мин, насыщение его парами галотана в испарителе, подача газовой смеси в камеру с животными, и непрерывное вымещение отработанной смеси из камеры по отводящей трубке. Концентрация галотана в смеси на этапе вводного наркоза составляла 2,5 об%, на этапе поддержания анестезии – 1,5 об% и экспозиция анестетика – 120 минут. Контроль за достаточным уровнем анестезии проводился по глубине сна, состоянию зрачков и угнетению рефлекса положения тела (сохранению бокового положения) [211; 229].
Влияние «Полиноофита» на психоэмоциональное состояние животных исследовали в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) согласно Методическим указаниям по изучению транквилизирующего (анксиолитического) действия фармакологических веществ [28; 101].
Метод ПКЛ основан на навыке предпочтения грызунами темных нор и естественного страха нахождения на открытых площадках и падения с высоты. В тесте ПКЛ регистрировали время пребывания животных в открытых и закрытых рукавах, а также на центральной площадке, количество заходов в открытые и закрытые рукава, число свешиваний и вертикальных стоек, а также количество дефекаций. Время тестирования животных составляло 10 минут [28; 101].
В методе «открытое поле» оценивается анксиолитический эффект лекарственных средств [147]. В течение 3 минут регистрировали: горизонтальную активность (число пересеченных квадратов), вертикальную активность (число подъемов на задние лапы), норковый рефлекс (число заглядываний в норки), количество актов груминга (чистка) и число дефекаций. Об общей двигательной активности судили по сумме вертикального, горизонтального компонентов и норковому рефлексу [28; 101].
Влияние «Полиноофита» на когнитивные функции животных исследовали согласно Методическим рекомендациям по изучению ноотропного действия новых фармакологических веществ [27; 101].
Выработка условной реакции пассивного избегания (УРПИ) является базисной моделью для оценки влияния веществ на формирование и воспроизведение памятного следа в норме и в условиях его нарушения (амнезия). Обучение животных проводили в экспериментальной камере, состоящей из двух отсеков: темного и освещенного. В начале тестирования животных помещали в светлый отсек. При переходе в темный отсек крысы получали электрокожное раздражение переменным током (20-30 мА, 1с, 50 Гц). Тестирование на воспроизведение рефлекса проводили через различные интервалы времени: 1 час, 24 часа, 3 и 7 суток. Для оценки степени обучения регистрировали количество животных с выработанным условным рефлексом и время первого захода в темный отсек установки (латентный период) [27; 101].
Для оценки влияния «Полиноофита» на функциональное состояние печени в сыворотке крови определяли активность аланинаминотрансферазы (АлТ), аспартатаминотрансферазы (АсТ) и щелочной фосфатазы (ЩФ); концентрации билирубина общего и белка общего с использованием стандартного набора реактивов ЗАО «Вектор-Бест» (г. Новосибирск) на биохимическом анализаторе «Сапфир» (Россия).
Для оценки влияния «Полиноофита» на процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) спектрофотометрическим методом определяли содержание малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови и гомогенатах головного мозга и печени [109]; на состояние антиоксидантной системы (АОС) организма оценивали по активности каталазы в сыворотке крови и гомогенатах головного мозга и печени [58], активности супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах [124] и содержанию восстановленного глутатиона (ВГ) в крови [138]. Об уровне энергетического метаболизма в головном мозге и печени судили по содержанию АТФ, молочной (МК) и пировиноградной (ПВК) кислот [74].
Для патоморфологических исследований головной мозг и печень животных фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, крезилвиолетом по Нисслю. Для выявления активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) свежезамороженные срезы, приготовленные на криостате, окрашивали тетразолиевым синим (по Нахласу). Содержание гликогена оценивали ШИК-реакцией [57].
Для определения степени повреждения структур головного мозга проводили морфометрический анализ клеточного состава II-V слоев коры больших полушарий и гиппокампа. В коре больших полушарий головного мозга подсчитывали количество разных по структуре нейронов: нормохромные (к ним также относили нейроны с умеренным (частичным) гипо- и гиперхроматозом), резко гиперхромные, резко гипохромные, «клетки-тени»; в гиппокампе – число резко гиперхромных нейронов[5].
На микропрепаратах печени крыс в области портальных трактов и центральной вены подсчитывали количество гепатоцитов: «нормальных», гипертрофированных, двуядерных, подверженных дистрофическим изменениям и некротизированных.
Результаты исследований статистически обработаны методами для малой выборки с определением средней величины (М) и ошибки (m). Степень достоверности результатов исследований (Р) оценивали с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Различия между данными контроля и опыта считали значимыми при вероятности 95% (р0,05) [104].
Нейропротективное влияние «Полиноофита» при повреждении головного мозга галотаном
На фоне введения животным «Полиноофита» в дозе 5 мл/кг отмечалось увеличение количества заходов в открытые рукава лабиринта и времени, проведенного в них, соответственно в 2,0 и 6,0 раз по сравнению с таковыми показателями контрольных животных (таблица 3.1.5). «Полиноофит» в дозе 7 мл/кг статистически значимо увеличивал количество заходов в открытые рукава лабиринта в 3,8 раза и проведенное в них время – в 14,8 раза по отношению к ин-такту. Испытуемый экстракт во всех испытуемых дозах повышал количество заходов в закрытые рукава лабиринта в среднем на 61 % по отношению к показателю контрольных животных. О снижении чувства страха и тревоги у животных, получавших «Полиноофит» в дозе 7 мл/кг, свидетельствовало увеличение двигательной активности: количество свешиваний и число вертикальных стоек были в 4,8 и 1,9 раза выше показателей контрольных животных.
Анализ поведения животных, получавших препарат сравнения, в тестах ПКЛ и «открытое поле» показал, что пирацетам в дозе 200 мг/кг не устраняет анксиогенный эффект ТН. Поведенческие показатели животных третьей опытной группы в «открытое поле» значимо не отличались от таковых у контрольных животных, что, вероятно, обусловлено тем, что пирацетам проявляет ан-ксиолитические свойства в высоких дозах [29].
Известно, что ключевым звеном в нарушении морфофункционального состояния ЦНС являются СРО биомакромолекул и снижение активности АОС организма. Результаты исследований показали, что тиопенталовый наркоз вызывает повышение содержания молекулярного продукта ПОЛ – МДА в гомогенате головного мозга и в сыворотке крови в среднем в 2,1 раза (рисунок 3.1.4; таблица 3.1.6) по сравнению с данными животных интактной группы. На фоне введения животным ТН активность каталазы в ткани головного мозга и сыворотке крови снижалась в 1,6 и 4,6 раза соответственно, активность СОД в эритроцитах и содержание ВГ в крови – в среднем в 1,6 раза по отношению к таковым показателям у интактных животных.
Введение животным «Полиноофита» и пирацетама вызывало ингибирова-ние процессов ПОЛ биомембран и повышение АОС организма (рисунок 3.1.4; таблица 3.1.6): содержание МДА в сыворотке крови снижалось в среднем в 1,4 раза, в гомогенате мозга – в 1,3 раза; активность каталазы в сыворотке крови повышалась соответственно в 3,1 и 2,0 раза и в гомогенате мозга – в среднем на 30 %, активность СОД в эритроцитах – в среднем на 20% и содержание ВГ в крови – соответственно в 1,3 и 1,5 раза по сравнению с таковыми у животных контрольной группы. 3,5
Влияние «Полиноофита» и пирацетама на содержание малонового диальдегида и активность каталазы в ткани головного мозга белых крыс при использовании тиопенталового наркоза (1 сутки).
Анестезия ТН вызывает нарушение энергетического метаболизма в головном мозге лабораторных животных: содержание АТФ снижалось на 40 % по отношению к интакту (таблица 3.1.7). У животных контрольной группы на фоне повышения содержания МК в ткани головного мозга в 1,9 раза, отмечалось снижение содержания ПВК в 1,4 раза по сравнению с интактом, что свидетельствует об ингибировании процесса гликолиза, за счет снижения интенсивности фосфофруктокиназной и гексокиназной реакций. Известно, что соотношение МК/ПВК указывает на баланс между анаэробным и аэробным гликолизом и в норме не должно превышать соотношение 10:1, а его сдвиг в сторону МК свидетельствует о развитии в головном мозгеи тканевой гипоксии с метаболическими нарушениями [53; 113]. У животных контрольной группы на фоне тио-пенталового наркоза данное соотношение для ткани головного мозга составляло 25:1, что согласуется с данными других исследователей [144; 201].
Курсовое введение животным опытной группы «Полиноофита» способствовало сохранению энергетического баланса и тормозило развитие метаболиче 50 ского ацидоза в ткани головного мозга в ранний постнаркозный период (таблица 3.1.7), что выражалось повышением содержания АТФ в ткани головного мозга в 1,5 раза, а также снижением содержания МК в 1,6 раза по сравнению с данными животных контрольной группы. У животных опытной группы отмечалось увеличение концентрации пирувата в ткани головного мозга в 1,4 раза, что также содействует повышению интенсивности энергетического метаболизма за счет усиления процесса ресинтеза АТФ. Соотношение МК/ПВК у животных опытной группы составляло 10:1, что близко к показателям животных интакт-ной группы. Данный эффект обусловлен, по-видимому, частичным восстановлением окислительного фосфорилирования в результате снижения продукции АФК митохондриями головного мозга под действием «Полиноофита».
В условиях эксперимента была проведена морфофункциональная оценка нейропротективного влияния «Полиноофита» в раннем постнаркозном периоде тиопенталового наркоза.
Патоморфологические исследования показали, что тиопенталовый наркоз вызывает структурные нарушения в отделах головного мозга, отвечающих за когнитивные функции. В коре больших полушарий головного мозга белых крыс наиболее выраженным изменениям были подвержены II и V слои. В наружном зернистом слое наблюдали увеличение количества резко гиперхромных нейронов (рисунок 3.1.5), тела которых были уменьшены в размерах, интенсивно окрашены, в результате чего ядро и ядрышко не различались. В третьем слое по направлению с поверхности в глубину снижалось число резко гиперхромных нейронов и увеличивалось количество клеток в состоянии хроматолиза (рисунок 3.1.6). Отмечалось умеренное набухание нейронов, характеризующееся частичным лизисом тигроидного вещества при четкой структуре слегка увеличенного ядра, а также утолщением апикального отростка. В пятом слое на фоне значительного количества резко гипохромных нейронов наблюдали увеличение числа резко гиперхромных нейронов, образующих скопления (рисунок 3.1.7). Пикно-тические нейроны окрашивались довольно интенсивно, тела их были резко уменьшены в размерах, на длительном расстоянии выявлялись истонченные ба 51 зальные дендриты и штопорообразно извивающийся апикальный дендрит (рисунок 3.1.7). Во всех слоях коры больших полушарий головного мозга отдельные клетки превращались в «тени», количество которых возрастало в 2,9 раза по сравнению с данными интактной группы (таблица 3.1.8). Наблюдали явления сателлитоза и нейронофагии, периваскулярный и перицеллюлярный отек.
Данные морфометрических исследований показали, что у животных контрольной группы число нормохромных нейронов снижалось на 29%, количество резко гипохромных нейронов и резко гиперхромных возрастало в 1,9 и 3,9 раза соответственно по сравнению с таковыми показателями животных интактной группы (таблица 3.1.8).
Гепатопротективное влияние «Полиноофита» при повреждении печени галотаном
Исследования проводились на белых крысах линии Wistar обоего пола с исходной массой 160-180 г. Тиопентал-натрий (ТН) вводили животным однократно внутрибрюшинно в дозе 40 мг/кг. Деалкоголизированный экстракт «По-линоофит» в дозе 7 мл/кг вводили животным опытных групп ежедневно 1 раз в сутки в течение 7 дней, последний раз за 30 мин до инъекции ТН. Животные контрольной группы получали воду очищенную в соответствующем объеме по аналогичной схеме. Исследования проводили через 24 часа от введения ТН. В сыворотке крови определяли активности аланинаминотрансферазы (АлТ), ас-партатаминотрансферазы (АсТ), щелочной фосфатазы (ЩФ); концентрации холестерина, Р-липопротеидов и общего билирубина. Интенсивность процессов липопероксидации оценивали по накоплению МДА [109], активность АОС - по активности каталазы [58], энергетический статус органа - по содержанию АТФ, МК и ПВК [74] в ткани печени. Для патоморфологических исследований печень фиксировали в 10 % водном растворе нейтрального формалина. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Содержание гликогена выявляли на свежезамороженных срезах печени постановкой ШИК-реакции, активность сукцинатдегидрогеназы - по Нахласу.
Результаты исследований показали, что у животных контрольной группы в постнаркозном состоянии, вызванном внутрибрюшинным введением ТН, наблюдалось повышение в сыворотке крови активности АлТ и АсТ в 1,8 и 1,6 раза соответственно по сравнению с таковыми показателями животных интактной группы, что свидетельствует о развитии синдрома цитолиза (таблица 4.1.1). На нарушение пигментообразующей функции печени указывало увеличение со 78 держания общего билирубина в сыворотке крови белых крыс. Тиопенталовый наркоз не оказывал выраженного влияния на белоксинтетическую функцию печени.
Введение животным опытной группы «Полиноофита» в дозе 7 мл/кг предупреждало развитие синдрома цитолиза: активность трансаминаз в сыворотке крови снижалась в среднем на 25% по сравнению с таковыми у контрольных животных (таблица 4.1.1). На фоне введения «Полиноофита» уменьшалась выраженность синдрома холестаза: активность щелочной фосфатазы была на 24% ниже аналогичного показателя животных контрольной группы, содержание общего билирубина – в 2,1 раза.
Установлено, что повреждение печени белых крыс тиопенталовым наркозом сопровождалось индукцией ПОЛ и снижением активности АОС печени. Как следует из данных, представленных на рисунке 4.1.1, содержание МДА в гомогенате печени животных контрольных животных повышалось на 50 %, активность каталазы снижалась на 88 % по сравнению с показателями интактных животных. На фоне профилактического курсового введения «Полиноофита» на 79 блюдалась коррекция про- и антиоксидантного баланса организма, характеризующаяся снижением содержания МДА в гомогенате печени в 1,8 раза и увеличением активности каталазы в 1,6 раза по сравнению с таковыми животных контрольной группы (рисунок 4.1.1).
Полученные в работе данные свидетельствуют о том, что анестезия ТН вызывает нарушение энергетического метаболизма в печени лабораторных животных (таблица 4.1.2): содержание АТФ снижалось на 40%, концентрации МК и ПВК увеличивались соответственно в 4,4 и 1,5 раза по сравнению с таковыми показателями животных интактной группы. Подобное снижение энергопродукции в постнаркозный период обусловлено, вероятно, тем, что барбитураты обладают некоторыми свойствами, присущими ингибиторам дыхательной цепи: блокируют движение электронов от NADH и FADH2 на кислород [233]. У животных контрольной группы на фоне тиопенталового наркоза соотношение МК/ПВК для ткани печени составило 30:1. Таблица 4.1.2 – Влияние «Полиноофита» на содержание метаболитов энергетического обмена в ткани печени белых крыс при использовании тиопенталово-го наркоза (1 сутки)
Курсовое введение животным опытной группы «Полиноофита» препятствовало развитию энергодефицита и метаболического ацидоза в ранний постнаркозный период (таблица 4.1.2), что выражалось в повышении содержания АТФ в ткани печени в 1,6 раза и в снижении содержания МК в 2,5 раза по сравнению с данными контрольной группы. Соотношение МК/ПВК у животных опытной группы составляло 15:1, что в 2,0 раза ниже показателя контрольных животных. Данный эффект обусловлен, по-видимому, частичным восстановлением окислительного фосфорилирования в результате снижения продукции АФК митохондриями исследуемого органа под действием «Полиноофита».
Патоморфологическими исследованиями показано, что введение крысам ТН в дозе 40 мг/кг вызывает морфофункциональные изменения в печени, характеризующиеся нарушениями микроциркуляции и дистрофическими изменениями гепатоцитов. Так, на фоне выраженного капиллярно-венозного полнокровия с эритростазами отмечалось неравномерный отек перисинусоидального пространства, варьирующий от слабого до выраженного (рисунок 4.1.2). В центральных венах наблюдали краевое стояние и диапедез лейкоцитов. Локально выявляли диапедезные кровоизлияния (рисунок 4.1.3), в строме дольки по ходу синусоидальных капилляров – мелкие очаги слабо выраженной полиморфнок-леточной инфильтрации, в зоне портальных трактов – очаговую умеренную лимфогистиоцитарную инфильтрацию с единичными сегментоядерными лейкоцитами. Балочно-радиальное строение долек в печени контрольных животных было сохранено. По всей паренхиме отмечали снижение содержания гликогена и активности СДГ (рисунок 4.1.10). Выраженные изменения наблюдали в пери-венулярной зоне, характеризующиеся значительным количеством гепатоцитов с зернистой дистрофией. У двух из восьми животных в перипортальной зоне отмечали единичные гепатоциты с признаками мелкокапельной жировой дистрофией (рисунок 4.1.5). Выявлялся диффузный мононуклеарный некроз гепатоци-тов.
Рисунок 4.1.2 – Тиопенталовый наркоз. Печень животного контрольной группы. Кровенаполнение центральных вен и вен портального тракта. Капиллярный и венозный стаз эритроцитов. Неравномерное расширение перисинусоидально-го пространства. Краевое стояние и диапедез лейкоцитов. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение 10х10. По данным морфометрических исследований (таблица 4.1.3) на фоне инъекции ТН у контрольных животных количество гепатоцитов, не подверженных функциональным и структурным изменениям, в области центральной вены и портального тракта было на 44% и 34% соответственно ниже по сравнению с показателями животных интактной группы. В зоне центральной вены число дистрофических и некротических гепатоцитов увеличивалось в 12,8 и 3,2 раза; в зоне портального тракта – в 19,0 и 2,2 раза соответственно по отношению к таковым у интактных животных.