Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные представления о механизмах токсического действия и принципах терапии острых отравлений нейродепримирующими веществами (обзор литературы) 15
1.1 Характеристика токсического действия нейродепримирующих веществ, изученных в ходе исследования 15
1.1.1 Характеристика токсического действия этанола 15
1.1.2 Характеристика токсического действия фенобарбитала 17
1.1.3 Характеристика токсического действия метанола
1.2 Патоморфологические и гистологические изменения структур головного мозга при острых тяжёлых отравлениях нейродепримирующими веществами 22
1.3 Диагностика нарушений функций центральной нервной системы 23
1.4 Субстраты энергетического обмена в лечении отравлений веществами нейродепримирующего действия 27
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 34
2.1 Общая организация исследования 34
2.2 Экспериментальное исследование
2.2.1 Общая организация экспериментального исследования 35
2.2.2 Характеристика используемых токсикантов и определение показателей токсичности 36
2.2.3 Характеристика используемых фармакологических препаратов 37
2.2.4 Методика оценки неврологического статуса и степени выраженности отравления 37
2.2.5 Методика оценки состояния обучения 39
2.2.6 Методика оценки двигательной активности 40
2.2.7 Методика морфологических исследований головного мозга крыс 40
2.3 Клиническое исследование 41
2.3.1 Общая характеристика пациентов и организация исследования 41
2.3.2 Инструментальные методы исследования 43
2.3.3 Лабораторные методы исследования 44
2.3.4 Токсико-химическое исследование сыворотки крови 44
2.3.5 Психофизиологические методики исследования 46
2.3.6 Схема введения лекарственных препаратов 48
2.4 Методы статистической обработки результатов исследования 48
ГЛАВА 3. Результаты экспериментальных исследований 49
3.1 Оценка эффективности субстратов энергетического обмена при остром отравлении корвалолом в дозе LD50 49
3.2 Оценка эффективности субстратов энергетического обмена при остром отравлении корвалолом в дозе 0,8 LD50 58
3.3 Оценка эффективности субстратов энергетического обмена при остром отравлении этанолом в дозе LD50 62
3.4 Оценка эффективности субстратов энергетического обмена при остром отравлении этанолом в дозе 0,8 LD50 71
3.5 Оценка эффективности субстратов энергетического обмена при остром отравлении метанолом в дозе LD50 74
ГЛАВА 4. Результаты клинического исследования 80
4.1 Оценка эффективности Na2GSSG-инозина при острых отравлениях корвалолом тяжёлой степени 81
4.2 Оценка эффективности Na2GSSG-инозина при острых отравлениях этанолом тяжёлой степени 99
ГЛАВА 5. Обсуждение результатов исследования 116
Выводы 126
Практические рекомендации 128
Перспективы дальнейшей разработки темы исследования 129
Список сокращений 130
Список литературы
- Патоморфологические и гистологические изменения структур головного мозга при острых тяжёлых отравлениях нейродепримирующими веществами
- Характеристика используемых фармакологических препаратов
- Оценка эффективности субстратов энергетического обмена при остром отравлении корвалолом в дозе 0,8 LD50
- Оценка эффективности Na2GSSG-инозина при острых отравлениях этанолом тяжёлой степени
Введение к работе
Актуальность исследования. В настоящее время травмы и отравления в Российской Федерации (РФ) занимают 2-е место в структуре смертности трудоспособного населения [Попова А.Ю., 2015]. Особо следует отметить, что летальность при острых отравлениях химической этиологии в среднем по РФ составляет 17,6%, достигая максимального значения – 41,6% (в 2012 г. по Московской области) [Тарасова Ф.В., 2014].
В структуре острых химических отравлений в последние годы преобладают интоксикации веществами нейродепримирующего действия [Остапенко Ю.Н. и др., 2014; Тарасова Ф.В., 2014]. По данным центра лечения острых отравлений Научно-исследовательского института скорой помощи им. И.И. Джанелидзе отравления нейротропными веществами в структуре острых интоксикаций составляют до 65% всех поступающих с отравлениями [Васильев С.А. и др., 2013]. Отравления этанолом и снотворно-седативными средствами (феназепамом, фенобарбиталом в составе препарата «Корвалол») занимают ведущее положение среди интоксикаций веществами нейродепримирующего действия. Так за период 2011–2013 гг. в Московской области количество отравлений алкоголем увеличилось на 24% [Тарасова Ф.В., 2014]. Кроме того, для Вооружённых сил РФ являются актуальными отравления техническими жидкостями, имеющими в своём составе метиловый спирт [Берсенева А., 2013]. Интоксикации перечисленными выше веществами характеризуются поражением центральной нервной системы (ЦНС) и угнетением её функций в токсикогенную и соматогенную фазы отравления, а в периоде восстановления – когнитивными расстройствами и астеническими проявлениями [Шилов В.В. и др., 2012].
Выполнение стандартов оказания токсикологической помощи позволяет
существенно сократить длительность циркуляции токсиканта в крови и, тем самым,
улучшить прогноз пострадавших с тяжёлыми отравлениями. Однако в клинической
практике больные часто доставляются в специализированный стационар в сроки,
когда тяжесть их состояния обусловлена не только специфическим действием
токсикантов на «структуры-мишени» (рецепторы -аминомасляной кислоты
(ГАМК), глутаматные рецепторы и др.), но и действием неспецифических
патогенетических факторов: медиаторный дисбаланс; патологические интеграции
между нервными центрами; нарушения механизмов генерации биоэлектрической
активности; острая гипоксия и нарушения кислотно-основного состояния,
приводящие к дефициту макроэргических соединений в клетках
[Александров М.В., 2007; Васильев С.А. и др., 2013].
В связи с этим особую значимость приобретают вопросы фармакологической коррекции, направленной на восстановление метаболизма клеток с целью предупреждения развития осложнений, играющих основную роль в формировании нарушений функционирования ЦНС [Алехнович А.В., и др., 2010; Кондратьев А.Н. и др., 2008; Ливанов Г.А. и др., 2006].
Следует отметить, что в настоящее время в РФ отсутствуют препараты антидотной терапии для этанола и фенобарбитала, поэтому широко исследуются
возможности фармакологических средств метаболической терапии [Носов А.В. и др., 2014], положительно зарекомендовавших себя в экспериментальных условиях при острых отравлениях нейродепримирующими веществами [Рейнюк В.Л., и др., 2015], что обуславливает актуальность дальнейшего изучения возможности их применения в клинической практике.
Степень разработанности темы исследования. В комплексной терапии
критических состояний всё большее внимание уделяется изучению возможности
применения субстратов энергетического обмена [Калмансон М.Л., 2001;
Ливанов Г.А. и др., 2007]. Ряд отечественных исследователей отмечают
перспективность использования субстратов энергетического обмена для
уменьшения выраженности и продолжительности нарушений функций ЦНС при
отравлениях веществами нейродепримирующего действия [Васильев С.А., 2008;
Шилов В.В. и др., 2012]. В работах В.В. Шилова и соавт. (2011, 2012)
продемонстрировано, что применение комплексного препарата цитофлавин (в
состав которого входят: янтарная кислота, инозин, никотинамид, рибофлавин) и
меглюмина сукцината натрия при острых тяжёлых отравлениях нейротропными
веществами приводило к уменьшению глубины угнетения ЦНС по данным
электроэнцефалографии, увеличению скорости восстановления функциональной
активности головного мозга, увеличению скорости восстановления сознания и
интеллектуально-мнестических функций, а также к снижению степени гипоксии
тканей. В то же время Г.А. Ливанов и соавт. (2006, 2007) в своих работах указывают
на то, что эффект препаратов, содержащих сукцинат (цитофлавин и меглюмина
сукцинат натрия), при острых тяжёлых отравлениях веществами нейротропного
действия зависит от сроков и условий их использования. В своей работе они
обращают внимание на тот факт, что эффективно «раннее» введение данных
препаратов (через 15 мин после начала интоксикации), а «позднее» их
использование (через 30 мин после начала интоксикации) неэффективно и даже
может приводить к утяжелению состояния [Ливанов Г.А. и др., 2006]. В
экспериментальной работе Д.А. Халютина и соавт. (2015) исследовалась
эффективность препарата инозина глицил-цистеинил-глутамат динатрия
через 30 мин после острого отравления этанолом. Результаты экспериментального исследования свидетельствовали об увеличении выживаемости животных и улучшении восстановления показателей условно-рефлекторной деятельности на фоне применения препарата.
А.В. Носовым и соавт. (2014) было проведено экспериментальное исследование эффективности применения некоторых субстратов энергетического обмена (сукцинат, глюкоза) при отравлениях нейродепримирующими веществами (этанол, тиопентал натрия) через 0,5, 1 и 3 ч после отравления. Установлено, что использование сукцината и глюкозы через 0,5 ч после отравления этанолом уменьшало летальность лабораторных животных, а при введении через 1 ч не оказывало значимого эффекта.
Вместе с тем, использование фосфокреатина (ФК) через 1 ч после острого
тяжёлого отравления этанолом уменьшает длительность нахождения
лабораторных животных в боковом положении и увеличивает их выживаемость,
при этом введение ФК через 3 ч после интоксикации увеличивает летальность животных [Башарин В.А., 2011]. Кроме того, имеются данные об отсутствии влияния ФК на выживаемость и при введении через 1 ч после острого тяжёлого отравления этанолом [Носов А.В. и др., 2014].
Таким образом, представленные в литературе сведения об эффективности
субстратов энергетического обмена, их влиянии на процесс восстановления
когнитивных функций и выраженность астенических проявлений при отравлениях
нейродепримирующими веществами ограничены и противоречивы
[Батоцыренова Х.В., 2006; Ливанов Г.А. и др., 2003; Лодягин А.Н. и др., 2008], что определяет необходимость дальнейшего изучения эффективности лечебного применения субстратов энергетического обмена с целью уточнения показаний и тактики их использования при отравлениях веществами нейродепримирующего действия и послужило основанием для проведения настоящего исследования.
Цель исследования: Оценка эффективности инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия и фосфокреатина при моделировании острых тяжёлых отравлений корвалолом, этанолом и метанолом у экспериментальных животных и в комплексной терапии пациентов с острыми тяжёлыми отравлениями корвалолом и этанолом.
Задачи исследования:
-
Оценить эффективность применения инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия и фосфокреатина на течение и исход острых отравлений корвалолом, этанолом и метанолом в дозах, вызывающих тяжёлую степень отравления у крыс.
-
Изучить влияние применения инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия и фосфокреатина на двигательную активность и обучаемость крыс после острых тяжёлых отравлений корвалолом и этанолом.
-
Оценить влияние инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия в составе комплексной терапии на длительность периода комы, динамику восстановления интеллектуально-мнестических функций, скорость зрительно-моторных реакций и время центральной задержки рефлекса в периоде восстановления у пациентов с острыми тяжёлыми отравлениями корвалолом и этанолом.
-
Изучить динамику концентраций фенобарбитала и этанола в крови пациентов с острыми тяжёлыми отравлениями корвалолом и этанолом при включении в состав комплексной терапии препарата инозина глицил-цистеинил-глутамат динатрия.
-
Установить влияние инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия при использовании его в комплексной терапии на общеклинические и биохимические показатели крови пациентов с острыми тяжёлыми отравлениями корвалолом и этанолом.
Научная новизна исследования. Проведена экспериментальная оценка
эффективности субстратов энергетического обмена – инозина глицил-цистеинил-
глутамата динатрия (Na2GSSG-инозин) и ФК, в качестве средств
фармакологической коррекции нейротоксических поражений при острых тяжёлых
отравлениях нейродепримирующими веществами (препаратом «Корвалол»
(корвалол), этанолом и метанолом) через 1 ч после начала интоксикации у крыс.
Проведена клиническая оценка эффективности Na2GSSG-инозина в качестве дополнительного средства в составе комплексной терапии для коррекции нарушений функций центральной нервной системы при острых тяжёлых отравлениях корвалолом и этанолом.
Установлено, что в условиях острого тяжёлого отравления корвалолом и этанолом у лабораторных животных Na2GSSG-инозин обладает большей эффективностью по сравнению с ФК.
Применение Na2GSSG-инозина через 1 ч после острых тяжёлых отравлений корвалолом и этанолом у крыс позволяет уменьшить тяжесть неврологических нарушений, улучшить показатели общей двигательной активности и способствует более раннему восстановлению процессов обучения. Включение Na2GSSG-инозина в состав комплексной детоксикационной терапии острых тяжёлых отравлений корвалолом и этанолом уменьшает длительность периода комы, способствует более раннему восстановлению интеллектуально-мнестических функций, зрительно-моторных реакций, времени центральной задержки рефлекса и более быстрому снижению биохимических маркеров повреждения гепатоцитов.
Применение Na2GSSG-инозина при остром тяжёлом отравлении метанолом
увеличивает тяжесть неврологических нарушений у мелких
лабораторных животных.
На основании сравнительного клинико-экспериментального исследования нарушений функций ЦНС при отравлениях различными нейродепримирующими веществами (корвалол, этанол) обосновано применение препарата Na2GSSG-инозин с первых суток отравления и до полного удаления токсиканта из крови для уменьшения выраженности и сокращения времени восстановления функций ЦНС.
Полученные клинические данные свидетельствуют об эффективности Na2GSSG-инозина в комплексной терапии больных с острыми тяжёлыми отравлениями веществами нейродепримирующего действия (корвалол, этанол). Установлено, что на фоне раннего начала введения данного препарата (с первых суток отравления) у пациентов отмечается уменьшение длительности периода комы, сокращение сроков восстановления интеллектуально-мнестических функций, времени зрительно-моторных реакций и более быстрое снижение концентраций биохимических маркеров повреждения гепатоцитов.
Теоретическая и практическая значимость. В результате проведённого исследования научно обоснована целесообразность применения Na2GSSG-инозина в составе комплексной терапии острых тяжёлых отравлений веществами нейродепримирующего действия (корвалолом и этанолом). Показано, что применение Na2GSSG-инозина (внутрибрюшинно в дозе 60 мг/кг) через 1 ч после перорального введения корвалола и этанола в дозах 1 и 0,8 от средне-смертельной дозы (LD50) способствует уменьшению выраженности неврологических нарушений, нарушений двигательной активности и обучаемости крыс.
Экспериментально обоснованы противопоказания для применения Na2GSSG-инозина в качестве дополнительного средства терапии острых отравлений метанолом. Применение Na2GSSG-инозина (внутрибрюшинно в дозе 60 мг/кг) при
пероральном введении метанола приводит к увеличению выраженности неврологических нарушений у мелких лабораторных животных.
Показана целесообразность применения Na2GSSG-инозина в комплексе лечебных мероприятий при острых отравлениях веществами нейродепримирующего действия с первых суток отравления для уменьшения выраженности и сокращения времени проявлений нарушений функций ЦНС. Эффективность Na2GSSG-инозина характеризуется уменьшением длительности периода комы, нарушений интеллектуально-мнестических функций, восстановления скорости зрительно-моторных реакций и более быстрым снижением концентраций биохимических маркеров повреждения гепатоцитов.
Методология и методы исследования. Диссертационное исследование проводилось на базе кафедр военно-полевой терапии и военной токсикологии и медицинской защиты Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова.
Методология исследования включала в себя анализ литературы по теме, построение научной гипотезы, постановку цели и задач работы, разработку дизайна и протокола исследования, сбор, обработку и обобщение материала, формулировку выводов и практических рекомендаций.
Изучение эффективности субстратов энергетического обмена, применяемых при острых отравлениях веществами нейродепримирующего действия, проходило в два этапа: экспериментальный и клинический.
Методология экспериментальной части состояла в моделировании острых отравлений веществами нейродепримирующего действия (корвалол, этанол, метанол) у лабораторных животных, оценке их выживаемости, тяжести неврологических нарушений, нарушений обучаемости и двигательной активности. Также с помощью данных критериев проводилась оценка эффективности фармакологической коррекции исследуемыми препаратами (Na2GSSG-инозин и ФК). Методология экспериментальной части исследования базируется на требованиях нормативно-правовых актов о порядке экспериментальной работы с использованием животных [ГОСТ 33044-2014, 2015] и гуманному отношению к ним [Директива 2010/63/EU, 2012].
Использованная в клинической части работы методология базируется на практических основах отечественной и зарубежной терапии и клинической токсикологии, включает основные принципы обследования и ведения пациентов с острыми отравлениями. Эффективность субстратов энергетического обмена исследовалась по нескольким показателям: длительность периода комы и нарушений интеллектуально-мнестических функций; скорость зрительно-моторных реакций, динамика лабораторных и инструментальных показателей.
Объект исследования:
белые беспородные крысы-самцы, подвергшиеся воздействию веществ нейродепримирующего действия (корвалол, этанол, метанол);
пациенты с острыми отравлениями веществами нейродепримирующего действия (корвалол, этанол).
Предмет исследования:
функциональное состояние ЦНС, условно-рефлекторная деятельность лабораторных животных при острых отравлениях веществами нейродепримирующего действия (корвалол, этанол, метанол);
функциональное состояние ЦНС, интеллектуально-мнестических функций, зрительно-моторных реакций, состояние функциональных систем пациентов с острыми отравлениями веществами нейродепримирующего действия (корвалол, этанол).
Работа выполнена в соответствие с принципами доказательной медицины с использованием современных клинико-диагностических методов исследования и обработки данных.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Применение инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия при острых тяжёлых отравлениях корвалолом и этанолом уменьшает тяжесть интоксикации, выраженность нарушений двигательной активности и обучаемости крыс и увеличивает тяжесть интоксикации при острых тяжёлых отравлениях метанолом.
-
Включение инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия в состав комплексной интенсивной терапии пациентов с острыми тяжёлыми отравлениями корвалолом и этанолом сокращает длительность периода комы, способствует более раннему восстановлению интеллектуально-мнестических функций, зрительно-моторных реакций и времени центральной задержки рефлекса.
-
Включение инозина глицил-цистеинил-глутамата динатрия в состав комплексной интенсивной терапии острых тяжёлых отравлений корвалолом и этанолом способствует более быстрому снижению биохимических маркеров повреждения гепатоцитов.
Степень достоверности и апробация результатов. Степень достоверности определяется достаточным и репрезентативным объёмом выборки (экспериментальных животных и обследованных пациентов), рандомизацией и формированием исследуемых групп и группы сравнения, надлежащими токсикологическими, поведенческими моделями, использованием современных методов оценки клинических и лабораторных признаков острого отравления, психофизиологическими методиками и методами исследования, достаточными сроками наблюдения. Методы математической обработки результатов адекватны поставленным задачам.
Результаты исследований были доложены и обсуждены на: X Евразийской
научной конференции «Донозология-2014» (Санкт-Петербург, 2014);
Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные проблемы медицинского обеспечения войск (сил) в повседневной деятельности и в военное время» (Санкт-Петербург, 2014); Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические проблемы токсикологии и радиобиологии» (Санкт-Петербург, 2015); Российской научной конференции «Фармакология экстремальных состояний» (Санкт-Петербург, 2015); Российской научной конференции «Актуальные вопросы клиники диагностики и лечения в многопрофильном стационаре» (Санкт-Петербург, 2016).
Реализация результатов исследования. Полученные теоретические и практические результаты реализованы в учебном процессе кафедр (военно-полевой терапии, военной токсикологии и медицинской защиты) Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова для слушателей факультетов подготовки врачей, обучающихся по специальности «Лечебное дело», по дисциплине: «Военно-полевая терапия», раздел: «Военная токсикология», тема №14 «Токсикологическая характеристика военно-профессиональных ядов».
В процессе выполнения работы оформлено и принято к
использованию 3 рационализаторских предложения (№13752/8 от 11.11.2013 г., №13751/8 от 11.11.2013 г., №13737/8 от 07.11.2013 г.).
Публикации. По теме диссертационного исследования
опубликовано 19 научных работ, из них 2 статьи в рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание учёных степеней доктора и кандидата наук.
Личный вклад автора. Автором сформулированы гипотеза, цель и задачи
исследования, разработан дизайн исследования. Проведены основные
экспериментальные исследования по моделированию острых пероральных отравлений корвалолом, этанолом и метанолом, а также фармакологической коррекции этих состояний у мелких лабораторных животных. Лично было проведено клиническое обследование пациентов с острыми отравлениями веществами нейродепримирующего действия (корвалол, этанол) тяжёлой степени, в том числе и пациентов, в состав комплексной терапии которых был включён NaGSSG-инозин. Сформированы базы данных и осуществлена обработка полученных результатов, проведено их обобщение и обсуждение, выполнено оформление диссертации, подготовлены публикации по теме диссертации. Личный вклад автора в исследование составляет более 80%.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена
на 146 страницах машинописного текста, включает 39 таблиц, 31 рисунок. Состоит
из введения, пяти глав (обзор литературы, материалы и методы исследования,
результаты экспериментального исследования, результаты клинического
исследования, обсуждение результатов исследования), выводов, практических
рекомендаций и списка литературы, включающего 137 источников
(68 – отечественных и 69 – зарубежных).
Патоморфологические и гистологические изменения структур головного мозга при острых тяжёлых отравлениях нейродепримирующими веществами
Фенобарбитал – противосудорожный, снотворно-седативный препарат из группы длительно действующих барбитуратов. Фенобарбитал с 1912 г. широко использовался в клинической практике для лечения эпилепсии и нарушений сна. В настоящее время в РФ из-за выраженного седативного эффекта фенобарбитал включён в Перечень наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в РФ [44]. В то же время в РФ фенобарбитал входит в состав корвалола, валокордина и андипала, относительно дешёвых и легкодоступных препаратов. Токсическая концентрация фенобарбитала в крови составляет от 50 до 100 мг/л, летальная концентрация (LC) 100–150 мг/л [37].
При пероральном приёме всасывается медленно, но полностью. Максимальная концентрация (Cmax) в плазме крови определяется через 1–2 ч. Объем распределения – 0,54–0,9 л/кг.
Метаболизируется в печени при участии цитохрома P450 (CYP), при длительном приёме индуцирует некоторые её изоформы – CYP2B1, CYP2C6, CYP3A4, СYРЗА5, CYP3A7, в связи с чем скорость ферментативных реакций возрастает в 10–12 раз и обусловливает сложность определения лекарственных взаимодействий и особенности токсикодинамики у разных индивидуумов [85]. Период полувыведения (T1/2) составляет 2–4 сут. Выводится почками в виде глюкуронидов, около 25% – в неизменённом виде.
Действие фенобарбитала осуществляется посредством его специфического воздействия на барбитуратный сайт ГАМКА-рецепторов, при этом даже малые количества ГАМК могут активировать рецептор и открыть хлоридный канал. Под влиянием фенобарбитала длительность нахождения канала в открытом состоянии резко возрастает. Ионы хлора, поступающие в клетку через открытый канал, снижают возбудимость нейрона вызывая гиперполяризацию мембраны [97, 114].
Существуют данные о том, что фенобарбитал блокирует рецепторы -амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты (АМРА рецепторы) для глутаминовой кислоты [98]. АМРА-рецепторы, находясь в непосредственном контакте с малоселективными Na+-каналами мембраны, обеспечивают передачу быстрых возбуждающих сигналов в ЦНС. Активация рецептора приводит к открыванию каналов, а блокада приводит к тому, что глутамат не способен активировать рецептор и каналы остаются закрытыми. Поступление Na+ в клетку прекращается и, следовательно, нарушается генерация потенциала действия [97]. Существуют работы, показывающие важную роль функционирования АМРА-рецепторов в осуществлении когнитивных функций – обучение, память и забывание [112].
При высоких дозировках фенобарбитал способен блокировать Na+- и Са2+-каналы (L- и N-типов), что также снижает способность клеток генерировать возбуждающие потенциалы. [97]. Данные процессы приводят к снижению возбудимости постсинаптических мембран, особенно в ЦНС [37].
Клиническая картина отравления фенобарбиталом характерна для большинства барбитуратов длительного действия. Лёгкие формы интоксикации могут проявляться лишь возникновением сонливости с сохранением рефлексов. При глубоких интоксикациях развивается угнетение сознания, глубина которого зависит от концентрации вещества в крови и в мозговой ткани пострадавших. Постепенно исчезают рефлексы: роговичные, болевые, тактильные, сухожильные, зрачковый рефлекс исчезает в последнюю очередь [8]. Одновременно развивается брадипноэ вследствие снижения чувствительности центральных структур (включая структуры продолговатого мозга) и хеморецепторов каротидного клубочка к углекислоте. В результате в крови накапливается углекислота и развивается дыхательный ацидоз. При высокой концентрации барбитуратов в крови дыхание поддерживается импульсацией с хеморецепторов каротидного и аортальных телец, возбуждаемых гипоксией, при этом может развиться паралич дыхательного центра [37].
Существуют данные о том, что при отравлении барбитуратами увеличивается сродство гемоглобина к кислороду. В результате нарушается диссоциация оксигемоглобина, кислород хуже отдаётся тканям, что способствует развитию тканевой гипоксии и метаболического ацидоза, снижению артериовенозной разницы по кислороду [37].
Нарушение вентиляции может быть следствием механических причин: аспирирование рвотных масс, пассивное затекание содержимого желудка в дыхательные пути (регургитация); следствием интенсивной саливации, бронхореи, а также по центральному типу. Нарушение проходимости дыхательных путей может привести к ателектазам, усугубить гипоксию. Сочетание обтурационных и центральных нарушений ведёт к длительному и тяжёлому расстройству дыхания. В дальнейшем причиной дыхательной недостаточности у больных может стать пневмония [8].
При отравлении барбитуратами обычно нарушается функция сердечно сосудистой системы: снижается артериальное давление, ослабляется сократительная деятельность сердца, тахикардия. Развивается гиповолемия, повышается гематокрит и свёртываемость крови [37]. Нарушения дыхания и падение артериального давлении имеют ведущее значение при отравлении барбитуратами. Они приводят к развитию тяжёлой гипоксии, которая может быть причиной гибели или возникновения тяжелых осложнений, среди которых можно выделить: отёк лёгких, почечная недостаточность, отёк мозга, гибель клеток коры головного мозга [8, 37].
Характеристика используемых фармакологических препаратов
В процессе выполнения исследования изучено 84 случая острых тяжёлых отравлений корвалолом и этанолом. Все пациенты – лица мужского пола с ведущей правой рукой в возрасте от 35 до 50 лет. Пациенты были госпитализированы в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) токсикологическое с психиатрическим режимом клиники военно-полевой терапии (ВПТ) Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. Из наблюдения исключались лица с личностным распадом при хроническом алкоголизме, с грубыми формами социальной дезадаптации, с эндогенными психическими заболеваниями и хроническими соматическими заболеваниями в стадии декомпенсации, а также лица с ведущей левой рукой. Оценка тяжести отравления проводилась по Международной классификации тяжести острых отравлений Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (Международная Программа Химической Безопасности [WHO/ILO/UNEP], Женева, Швейцария, пересмотрена в 2005 г.) [8]. Оценка тяжести угнетения сознания проводилась по шкале ком Глазго с количественной оценкой угнетения сознания (А.Н. Коновалов и соавт., 1982). Исходя из существующих классификаций тяжести отравлений ВОЗ, в исследование включались пациенты с тяжёлой степенью отравления. Общая структура обследованной группы лиц представлена в таблице (Таблица 1).
Контрольную группу составили 18 пациентов, соответствующие по полу, возрасту и ведущей руке, практически здоровых, проходивших плановое обследование в клинике ВПТ Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова. При выполнении клинического раздела работы анализировались: медицинская документация догоспитального этапа, анамнез больных, данные объективного исследования при поступлении в лечебное учреждение и в динамике заболевания, результаты лабораторных и инструментальных методов исследования, результаты психофизиологических методик и заключения осмотров других специалистов (невропатолога, офтальмолога, психиатра и др.). Во время пребывания в стационаре пациентам проводилось лечение острого отравления корвалолом, в соответствии с национальными рекомендациями «Медицинская токсикология» [39], при отравлениях этанолом, руководствовались федеральными клиническими рекомендациями «Токсическое действие алкоголя» [58]. Лечение острого отравления включало в себя комплекс детоксикационных мер, направленных на прекращение дальнейшего поступления яда и ускорение его выведения, замещение жизненно важных функций, коррекция кислотно-основного равновесия и водно-электролитного баланса, симптоматическая терапия, профилактика и лечение осложнений. Всем больным при поступлении было выполнено зондовое промывание желудка и проводился форсированный диурез с внутривенным введением щелочных растворов. Промывание желудка проводили водой комнатной температуры через желудочный зонд до чистых промывных вод (10–12 л). Форсированный диурез проводили по стандартной методике – внутривенное вливание полиионных растворов (7,0–8,0 мл/кг в час) и фуросемид 0,5 мл/кг. Для коррекции метаболического ацидоза выполнялась инфузия 4%-ного раствора бикарбоната натрия в расчётных дозировках. У больных с острыми респираторными расстройствами проводили восстановление проходимости дыхательных путей и искусственную вентиляцию лёгких (ИВЛ) под контролем газового состава крови. При наличии аспирационного синдрома проводили санационную бронхоскопию.
В соматогенном периоде отравлений с целью профилактики аритмий и нормализации электролитного баланса вводили глюкозо-солевые растворы – 10% раствор глюкозы 400 мл, 2 г хлорида калия, сульфата магния 0,25 г, 8 единиц инсулина. С целью коррекции метаболических нарушений, пациентам назначали витамины группы В – 5% раствор тиамина бромида и 5% раствора пиридоксина гидрохлорид по 3 мл в день.
Из инструментальных методов исследования использовалась система мониторинга состояния пациентов «Siemens SC7000» (Германия), позволяющая регистрировать частоту сердечных сокращений, частоту пульса, артериальное давление, насыщение крови кислородом (сатурацию) пациентов. Проводился объективный осмотр, включающий пальпацию, перкуссию, аускультацию по устоявшимся канонам пропедевтики. Проводилась термометрия и рентгенологическое исследование органов грудной клетки, электрокардиография.
Забор биологической жидкости (кровь) производился при поступлении и в дальнейшем один раз в сутки (каждые 24 ч от момента поступления) в течение всего остального периода наблюдения. Исследование кислотно-основного состояния крови проводилось на анализаторе газов крови, электролитов и метаболитов «Siemens Rapidlab 1265» (Германия). Клинический анализ крови выполнялся на автоматическом гематологическом анализаторе «Sysmex KX-21N» (Япония). Биохимический анализ крови: определение общего белка, креатинина, мочевины, глюкозы, калия (К+), натрия (Na+), кальция (Ca2+), хлора (Cl-), выполнялось на анализаторе биохимическом «Beckman Coulter Synchron CX3 delta» (США). Определение концентрации аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), -глутамилтранспептидазы (ГГТП) выполнялось на анализаторе биохимическом «Beckman Coulter Synchron CX5 delta» (США).
Оценка эффективности субстратов энергетического обмена при остром отравлении корвалолом в дозе 0,8 LD50
Таким образом, в ходе экспериментальной оценки эффективности препаратов Na2GSSG-инозин и ФК при острых тяжёлых отравлениях корвалолом выявлено, что внутрибрюшинное введение Na2GSSG-инозина в дозе 60 мг/кг через 1 ч после отравления значимо уменьшает тяжесть неврологических нарушений, значимо снижает выраженность нарушений двигательной активности и оказывает положительное влияние на процесс формирования УРАИ плавания. При этом не оказывает значимого влияния на выживаемость мелких лабораторных животных. При внутрибрюшинном введении ФК в дозе 1000 мг/кг через 1 ч после острого отравления не оказывает влияния на течение отравления, выживаемость, двигательную активности и обучаемость.
При исследовании препаратов головного мозга животных после применения препарата Na2GSSG-инозин отмечалось сохранение большинства нейронов коры, незначительная плазморрагия, что проявлялось в слабо выраженном расширении периваскулярного пространства в стволе головного мозга и незначительной выраженностью отёка головного мозга, о чём свидетельствовало слабо выраженное разрежение нейропиля.
Применение ФК гистологически характеризовалось гибелью множества нейронов, умеренно выраженным разрежением нейропиля и расширением периваскулярного пространства.
После введения этанола в дозе LD50 у животных регистрировались изменения состояния схожие с изменениями, возникавшими при отравлении корвалолом – нарушения координации движений, с последующим боковым положением, снижение болевой чувствительности, угнетение рефлексов (переворачивания, сгибания конечностей, роговичного, корнеального и глоточного), снижение частоты дыхания с присоединением патологического дыхания. При этом длительность этих изменений была меньше, чем при отравлении корвалолом (Рисунок 14).
Так, при отравлении корвалолом все выжившие животные достигали физиологической нормы лишь к концу 3-х сут, в то время как при остром отравлении этанолом – уже в начале 2-х сут.
В первые сутки наблюдения по тяжести неврологических нарушений между крысами, с внутрижелудочным введением корвалола и крысами, с введением этанола значимых различий выявлено не было. Тем не менее, скорость восстановления неврологического статуса животных, отравленных этанолом, оказалась выше, о чём свидетельствовали выявленные статистически значимые различия в течение вторых суток наблюдения.
На протяжении вторых суток наблюдения тяжесть неврологических нарушений животных, отравленных этанолом, прогрессировала от 48,6±6,8 балла (24 ч) до 59,5±1,8 балла (36 ч). В то время как у животных, отравленных корвалолом, варьировала на уровне 38,4±3,1 балла – 24 ч; 44,3±0,8 балла – 36 ч. АА А АЛКАЛ ХХХХ/. /,/,/,/,Ь
Таким образом, использование препарата Na2GSSG-инозин при остром отравлении этанолом в дозе LD50 значимо уменьшало тяжесть неврологических нарушений лабораторных животных в течение 1-х сут после острого отравления.
При дальнейшей оценке двигательной активности (Рисунок 16) выявлено, что животные 2-й группы (Na2GSSG-инозин) уже с 3-х сут после отравления проявляли большую двигательную активность по сравнению с 1-й группой (NaCl). Это подтверждается выявленными статистически значимыми различиями между группами на 3-и сут наблюдения в тесте «открытом поле». Двигательная активность животных контрольной и 2-й (Na2GSSG-инозин) группы снижалась на протяжении всего периода дальнейшего наблюдения. В то же время двигательная активность животных 1-й группы (NaCl) возрастала в течение периода наблюдения. Двигательная активность животных 3-й группы (ФК) также увеличивалась и на 9-е сут достигала максимального значения с небольшим снижением к 14-м сут. Данные изменения были связаны с нарушением привыкания к условиям эксперимента.
Оценка эффективности Na2GSSG-инозина при острых отравлениях этанолом тяжёлой степени
Проблема острых отравлений веществами нейродепримирующего действия остаётся весьма актуальной, что обусловлено высокой смертностью при данной патологии [49]. В структуре отравлений нейродепримирующие вещества занимают ведущее место, составляя около 65% всех регистрируемых острых интоксикаций [18, 49, 47, 57].
Особое место в клинической картине отравлений веществами нейродепримирующего действия занимает «энцефалопатия» или, по другим авторам, «острая церебральная недостаточность» [34, 65], обусловленная, как специфическими механизмами действия токсикантов, так и развившимися гипоксическими поражениями [18, 25].
Гипоксия лежит в основе различных неврологических нарушений. Это связано с тем, что потребность нейронов в энергоснабжении выше всех других клеток в организме. Нейроны коры головного мозга потребляют 353–450 мкл кислорода в минуту. Для сравнения, глиоцит и гепатоцит используют по 60 мкл кислорода в минуту. При том, что масса мозга составляет около 2,5% от общей массы тела, мозг использует 20–25% от общего потребляемого телом кислорода [20].
Токсическая гипоксия в патогенезе острых отравлений является следствием патологических процессов, усиливающих друг друга по принципу обратной положительной связи. Гипоксия является основным патогенетическим механизмом при острых отравлениях, приводящим к изменению метаболизма клеток, что приводит к дистрофическим и структурным поражениям, ишемии и гибели клеток [20]. Наиболее чувствительными к развивающимся нарушениям являются нейроны, функционирование которых в условиях недостатка кислорода, за счёт анаэробного пути окисления субстратов, возможно по разным данным от 5 до 10 минут, в связи с этим нейропротекция приобретает особую роль [70, 90]. Среди основных направлений нейропротекции выделяют: гармонизацию баланса нейромедиаторных процессов возбуждения и торможения; восстановление и поддержание активности процессов энергетического обмена; активизацию и поддержание анаболических процессов в нейронах и глие. Для достижения этих целей в настоящее время существует широкий спектр фармакологических препаратов – антигипоксанты, антиоксиданты, актопротекторы, нейропептиды, субстраты пластического и энергетического обмена и др. [20].
Выполненные экспериментальные работы по изучению эффективности субстратов энергетического обмена при острых отравлениях нейродепримирующими веществами показывали различную их эффективность, зависящую от препарата, времени его введения и вида токсиканта [11, 32, 43, 60]. Полученные в ходе экспериментального исследования результаты соотносятся с данными литературных источников. Так, при отравлении корвалолом и этанолом в дозах 1 и 0,8 LD50 применение Na2GSSG-инозина в дозе 60 мг/кг и ФК в дозе 1000 мг/кг через 1 ч после отравления не приводило к значимым различиям по количеству выживших животных, что может быть связано с несостоятельностью кислородтранспортной системой крови экспериментальных животных при острых отравлениях нейродепримирующими веществами [32, 43]. Недостаток кислорода затрудняет использование вводимых субстратов. Этим обуславливается необходимость начала терапии субстратами энергетического обмена как можно раньше или после восстановления газообмена.
При этом следует обратить внимание на тот факт, что существенную роль в патогенезе отравления играет одновременное употребление нескольких психоактивных веществ одновременно, что усугубляет тяжесть состояния [4, 68]. В экспериментальном исследовании более выраженная тяжесть неврологических нарушений и длительное их протекание при отравлении корвалолом по сравнению с этанолом может быть обусловлено совместным действием веществ, входящих в его состав (этанол, фенобарбитал, этиловый эфир -бромизовалериановой кислоты и др.). Наблюдаемое увеличение тяжести неврологических нарушений может быть обусловлено либо аддитивным синергизмом, когда развивающийся эффект соразмерен с суммой эффектов каждого из составных компонентов, либо потенцирующим синергизмом, когда развивающийся эффект превосходит суммарный эффект веществ, входящих в состав препарата [31]. При этом применение субстратов энергетического обмена оказывало различное влияние на тяжесть развивающихся неврологических нарушений. Так применение ФК в дозе 1000 мг/кг через 1 ч после острых отравлений корвалолом и этанолом в дозах 1 и 0,8 LD50 не оказывало влияния на тяжесть неврологических нарушений, что не противоречит данным литературных источников [43]. Вероятно, существует прямая зависимость эффективности данного препарата от состоятельности кислородтранспортной системы. В экспериментах некоторых авторов было показано, что при отравлении этанолом в дозах от 0,8 до 1,5 LD50 максимальное снижение интенсивности газообмена у лабораторных животных наступало в период 31±5 мин после отравления и соответственно введение субстратов энергетического обмена (янтарная кислота, ФК) оказывало влияние на выживаемость и время бокового положения при раннем (до 30 мин после отравления) их применении [32, 43], при отравлениях барбитуратами была продемонстрирована эффективность использования интермедиатов цикла Кребса на животных с ритмичным дыханием [61]. Уменьшение тяжести неврологических нарушений при применении Na2GSSG-инозина в дозе 60 мг/кг через 1 ч после острых тяжёлых отравлений корвалолом и этанолом может быть обусловлено, особенностями состава препарата и, соответственно, механизмами действия его компонентов. Входящий в состав препарата инозин в условиях повышенной потребности в макроэргических соединениях, ацидоза, гипоксии и повышенного содержания неорганического фосфата, метаболизируется в инозинмонофосфат (IMP) [75, 84], таким образом способствуя сохранению пула аденозинмонофосфата (AMP) и повышая устойчивость клеток к энергодефициту [84]. Также, IMP, в определённых условиях, может метаболизироваться в аденозинтрифосфат [94], осуществляя функцию субстрата энергетического обмена. Кроме того, некоторые публикации указывают на возможность инозина действовать как сигнальная нейромодуляторная молекула в ЦНС, выступая активирующим лигандом ГАМКА и А1-аденозиновых рецепторов [89, 102, 104]. Вероятно, связывание компонента Na2GSSG-инозина с
ГАМКА-рецепторами снижает клинические проявления отравлений корвалолом. Также, предполагается, что главным и универсальным проявлением повреждения нервной ткани является снижение трансмембранного градиента ионов (аноксическая деполяризация), возникающая при гипоксии, ишемии и снижении уровня АТФ [70], а агонисты А1 рецепторов уменьшают степень деполяризации, оказывая тем самым нейропротективное действие [126]. Пептидная составляющая Na2GSSG-инозина представляет собой окисленную форму глутатиона (GSSG), основное действие которого направлено на молекулярные процессы, регулируемые вне клеток [7]. GSSG регулирует функциональную и метаболическую активность клеток путём специфических лиганд-рецепторных взаимодействий, для которых важны функционально активные рецепторные комплексы, зависимые от дисульфидных связей в структуре молекулы [88, 131]. Имеются данные, что GSSG способен повышать проникновение лекарственных средств через гематоэнцефалический барьер, путём ингибирования P-гликопротеина (Pgp) – одного из прогностически значимых маркеров множественной лекарственной резистентности [14]. В комплексе Na2GSSG-инозин, активируя гемоксигеназу 1, может уменьшить выраженность реакций перекисного окисления липидов и нормализовать баланс GSH/GSSG, дисбаланс которого приводит к энергетическому дефициту [123] и апоптозу [91]. Na2GSSG-инозин усиливает эндоцитоз, активирует ферменты 2-й фазы детоксикации, усиливает экзоцитоз, таким образом активируя детоксикационную функцию печени. Вероятно, совокупность описанных механизмов действия Na2GSSG-инозина способствовала значимо более высокому показателю ИТНН при острых тяжёлых отравлениях корвалолом и этанолом.