Влияние перфторана на процессы перекисного окисления липидов в головном мозге и мягких тканях крыс при тяжелой компрессионной травме


Е.И.Ардашева, П.С.Разумов, С.Г.Долгова
Кемеровская государственная медицинская академия

Доказано, что причиной ишемического токсикоза являются ишемические токсины (К, миоглобин, средние молекулы), попадающие в кровоток из кожи (Крук И.Н., 1971) и мышц (Bywaters E., 1941-1990; Оксман Т.М., 1971-1975). Главным источником этих токсинов является реперфузируемая ишемизированная конечность. Известно (Секамова С.М., 1987), что поражение мышц при их длительном сдавлении и последующей реперфузии носит мозаичный характер: некротизирующиеся волокна перемежаются с неповрежденными, что не позволяет хирургическими способами радикально удалить нежизнеспособные части мышц, сохранив жизнеспособные.

Несмотря на то, что длительная ишемия с последующей реперфузией как причинный фактор ишемического токсикоза сомнений не вызывает, взгляды теоретиков и клиницистов на причины и результаты лечения этих повреждений парадоксальны. Теоретически считается, что оксигенация ишемизированных тканей опасна, так как образующиеся продукты перекисного окисления способствуют разрушению клеточных мембран, деструкции поврежденных мышц и усиливают токсикоз (Владимиров Ю.А. и др., 1972, Биленко М.В., 1978,  Лисицын К.М. и др., 1988). С другой стороны клинически доказано, что ГБО при синдроме длительного раздавливания (СДР)  эффективна (Нечаев Э.А. и др.,1993). Теоретики объясняют свою точку зрения губительным действием кислорода на ишемизированные, склонные к гибели, мышечные волокна сдавленных мышц. Клиницисты же объясняют эффект ГБО при СДР оксигенацией еще не погибших мышечных волокон в организме пораженного. Показано, что основными, губительными для организма последствиями неадекватной реперфузии ишемизированных тканей, являются цитолиз и эндотоксикоз (Оксман Т.М., 1971; Bywaters Е, 1941-1990, Рудаев В.И., 1988, Тимощук Г.И., 1972, Буков В.А. и др., 1975). Поэтому применение эфферентных методов коррекции ишемического токсикоза (Кричевский А.Л., Костандян Л. И., Оксман Т.М., Лопухин Ю.М., Нечаев Э.А. и др.) - мембранопротекторов - оказалось весьма эффективным не только для лечения, но и для профилактики ишемического токсикоза.

Перфторан является препаратом, который сочетает в себе, помимо свойств адсорбента, мембранопротектора и диуретика, еще и свойства переносчика кислорода. В то же время его влияние на состояние организма при компрессионной травме не изучено. Интерес изучения этого влияния заключается, прежде всего, в том, что, возможно, его свойства адсорбента, мембранопротектора и переносчика большого количества кислорода позволяет разрешить обозначенные выше противоречия в мнениях теоретиков и клиницистов о значении оксигенотерапии для профилактики и лечения СДР. При наличии терапевтической эффективности перфторан может быть использован для профилактики и лечения СДР как в мирное время, так и в условиях ЧС.

Для того, чтобы изучить общее и местное антиоксидантное влияние перфторана на организм и мягкие ткани сдавливаемой конечности, проведены эксперименты на 156 лабораторных крысах-самцах. Экспериментальный СДР вызывали наложением металлических тисков с площадью сдавливающих поверхностей 7,5 кв. см  на тазовые конечности параллельно пупартовой связке на срок 6 часов по методике А.В.Ефремова. Перед возобновлением регионарного кровотока в 1 межпальцевой промежуток задних конечностей подкожно вводили перфторан (приоритетная справка №2001108729 от 11.04.2001)  (в дозе 5 мл на кг, размороженный, оксигенированный) с величиной   рО2  - 300 ± 40 мм рт. ст. Инъекции в этих дозах проводили ежесуточно до выведения животных из эксперимента (3 суток).

Животные были разделены на 4 группы по тяжести наносимой травмы:

ОПЫТ 1 – СДР 2 конечностей.

ОПЫТ 2 -  СДР 2 конечностей, в одну из которых вводили перфторан.

ОПЫТ 3 –  СДР 1 конечности.

ОПЫТ 4 -  СДР 1 конечности, в которую вводили перфторан.

Забор материала после выведения животных из эксперимента осуществляли в холодовой комнате при температуре 0-40С. Изучалось изменение скорости накопления продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в гомогенатах головного мозга и мышц при 2-х часовой инкубации (37±0,10С). Приготовление гомогенатов: 1/15 М фосфатный буфер, рН 7,4; разведение 1:9.

Учитывая, что головный мозг одним из первых жизненноважных органов реагирует на ишемию, было решено изучить состояние головного мозга. Установлено, что исходная реакция ТБК (по интенсивности которой судят о накоплении малонового диальдегида) в гомогенатах головного мозга крыс 1 и 2 опытов достоверно не различалась. Однако в процессе дальнейшей инкубации, начиная с 15 минуты и до 2 часов, наблюдались достоверные различия: так, при введении ПФ происходило значительное уменьшение образования ТБК-активных   продуктов (ТБК-ап) на протяжении всего периода инкубации (Рис.1).  При сравнении опыта 3 и опыта 4 видно, что ко 2-му часу инкубации концентрация ТБК-ап у животных, которым вводился ПФ, была ниже, чем у животных, нелеченных ПФ. Можно предположить, что проявление антиоксидантной активности перфторана зависит от тяжести наносимой травмы.

 

Концентрация ТБК-ап в гомогенатах головного мозга крыс

Время (мин)

0

15

30

60

90

120

 

опыт 1

1,360

3,718

8,589

14,487

19,230

23,076

 

опыт2

1,154

2,590

7,948

12,692

17,435

20,512

 

опыт3

1,026

2,205

7,436

12,307

15,640

21,153

 

опыт4

0,897

1,923

5,256

10,974

13,076

15,897

 

                 




 

 

Рис.1. Динамика  ТБК-ап в гомогенате мозга крыс. 

 

Местное антиоксидантное влияние перфторана изучалось в мышечной ткани сдавленных конечностей. При сдавлении обеих конечностей без введения перфторана исходная ТБК-ап в гомогенатах мышечной ткани была выше на 60% по сравнению с таковой у животных, леченных перфтораном. В дальнейшем наблюдалось увеличение продуктов ПОЛ, при этом на протяжении всего периода инкубации
(до 2 часов) их концентрация в гомогенатах мышц крыс с ПФ оставалась достоверно ниже (в среднем на 20-30%). При сдавлении одной конечности не наблюдалось резкого увеличения ТБК-ап, и ко 2-му часу инкубации прирост составил 45% от исходной величины ТБК-ап. Тогда как при сдавлении двух конечностей ТБК-ап ко 2-му часу увеличилась в 4,5 раза по сравнению с исходной. (рис 2).

Рис. 2. Концентрация ТБК-ап в гомогенатах мышц крыс 

 

 

 

 

Время (мин)

 

исх

15

30

60

120

опыт 1

3,846

9,871

18,974

30,512

40,255

опыт 2

6,282

6,154

8,205

12,179

12,564

опыт 3

9,871

13,717

21,409

35,640

42,306

опыт 4

7,436

7,564

10,769

12,307

14,871

Выводы

1.   Перфторан при тяжелой компрессионной травме оказывает выраженный антиоксидантный эффект, проявляющийся в снижении продуктов ПОЛ

2.   При относительно легкой степени тяжести травмы как общие, так и местные антиоксидантные свойства перфторана более выражены

3.   Инъекционная форма препарата позволяет применять его на догоспитальном этапе, в условиях ЧС, что позволит предупредить развитие реперфузионных осложнений.


  Литература:

  1. Архипенко Ю.В., Каган В.Е., Чуракова Т.Д. Роль перекисного окисления липидов в повреждении мембран саркоплазматического ретикулума ишемизированных скелетных мышц//Острая ишемия органов и ранние постишемические расстройства - М. - 1978. – с. 39 – 40.
  2. Биленко М.В. Роль перекисного окисления липидов клеточных и субклеточных мембран в патогенезе ишемических и постишемических расстройств в органах и перспективы применения антиоксидантной терапии// Острая ишемия органов и ранние постишемические расстройства. - М. - 1978. - с.51 – 52.
  3. Буков В.А., Мысловатый Б.С., Королев В.В. и др. К механизму возникновения отека длительно ишемизированной конечности путем его профилактики и лечения.// Вестн. АМН СССР - 1975. - №7. - с.35 – 39.
  4. Иваницкий Г.Р. Биофизические основы создания перфтоуглеродных сред и газотранспортных кровезаменителей (обзор).//Перфторорганические соединения в биологии и медицине. - Пущино - 2001. - с. 4 – 48.
  5. Крук И.Н. Об ишемическом токсине.//Ортопедия, травматология и протезирование. - 1975. - v 9. - с.31 – 35.
  6. Крук В.И., Крук И.Н. О механизме развития ранних постишемических расстройств при синдроме длительного раздавливания//Острая ишемия органов и ранние постишемические расстройства. - М. - 1978. - с.292 – 293.
  7. Кузин М.И. Клиника, патогенез и лечение СДР. - М. - 1959. - 12 с.
  8. Кузнецова И.Н. Гипоксия при патологиях. О воздействии эмульсии перфторуглеродов на организм// Перфторорганические соединения в биологии и медицине. - Пущино. – 2001. - с. 70 – 76.
  9. Лукьянова Л.Д. Молекулярные механизмы и принципы коррекции.// Перфторорганические соединения в биологии и медицине. - Пущино. - 2001. - с. 56 – 70.
  10. Мороз В.В. Перфторан в профилактике и лечении гипоксии критических состояний.//Физиологическая активность фторсодержащих соединений (эксперимент и клиника). - Пущино. - 1995. - с. 189 – 200.
  11. Нечаев Э.А. и др. СДС. - М. - 1983. - 24 с.
  12. Оксман Т.М. Острая ишемия в проблеме реплантации конечности: Автореф. дис. … канд. мед. наук. - М., 1971, 28 с.
  13. Лисицын К.М., Ревской А.К. О механизме развития синдрома реваскуляризации при острой ишемии (гипоксии).//Экстренная реконструктивная хирургия сосудов: Тез. всесоюзной. конф. - Ереван. - 1988. - с.80 – 81.
  14. Рудаев В.И., Долгов А.Г., Агафонников А.И. и др. К вопросу о перфузии длительно ишемизированной конечности //Направленное лечение тяжелой травматической ишемии конечностей. – Кемерово. – 1978. – с.94 – 99.
  15. Рудаев В.И., Кричевский А.Л., Галеев И.К. Острая ишемическая травма мягких тканей в условиях чрезвычайных ситуаций. – Кемерово. – 1999. – 360 с.
  16. Тимощук Т.И. Материалы о состоянии системы крови (эритрона) при СДР: Автореф. дис. … канд.мед.наук. – Красноярск, 1972 – 21 с.
  17. Bywaters E.G.L. 50 years on: the crush syndrome. - BMJ. - 1990. - vol. 301. - №6766. - p.1412 – 1415.
  18. Bywaters E.G.L. Crushing injury. - Brit. Med. J. - 1942. - V.28. - N 4273. - p.643 – 646.
  19. Bywaters E.G.L. Crush injuries. - Brit. Med. Journ. - 1941. - Jul. 5. - p.29.