На правах рукописи

Самигуллина Айгуль Фидратовна

ДИНАМИКА МИКРОЦИРКУЛЯТОРНЫХ НАРУШЕНИЙ

ЗРИТЕЛЬНОЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА И СЕТЧАТКИ ГЛАЗА КРЫС В ПОСТРЕАНИМАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Омск - 2008

Работа выполнена на кафедре патофизиологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Башкирский государственный медицинский университет Росздрава

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Еникеев Дамир Ахметович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Евтушенко Александр Яковлевич

(Кемеровская государственная медицинская академия)

доктор медицинских наук, профессор Конев Владимир Павлович

(Омская государственная медицинская академия)

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита состоится л29 апреля 2008 г. в 10.00 часов

на заседании диссертационного совета Д 208.065.04 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Омская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию по адресу: 644043, г. Омск-43, ул. Ленина, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омской государственной медицинской академии по адресу 644043, г. Омск-43, ул. Ленина, 12.

Автореферат разослан л____ _______________ 2008 г.

Ученый секретарь
диссертационного совета Е.А. Потрохова

Актуальность исследования. В настоящее время основной задачей реаниматологии является полноценное восстановление функций нервной системы (Неговский В.А., Мороз В.В., 2000). Высокая социальная значимость и актуальность проблемы постреанимационной патологии мозга обусловлены клиническими данными о развитии у 70% больных, перенесших терминальное состояние, неврологических и психических расстройств, приводящих к инвалидизации (Алексеева Г.В., 2000). В экспериментальных и клинических работах описано большое разнообразие клинико-физиологических и биохимических изменений нервной системы в постреанимационном периоде (Семченко В.В. и соавт, 1999; Степанов С.С. и соавт., 1999; Кожура В.Л. и соавт., 2001; Александрин В.В. и соавт., 2004; Волков А.В. и соавт., 2004; Аврущенко М.Ш. и соавт., 2006), в то же время остается актуальным изучение причин, а также отдельных звеньев патогенеза постреанимационной патологии органов и систем.

Тяжесть, течение и исход терминальных состояний во многом определяются степенью изменений в микроциркуляторном русле (Алексеева Г.В. и соавт., 2003; Иванов К.П. и соавт., 2006; Мороз В.В. и соавт., 2006; Lewis D.H., 1991 и др.). Восстановление кровоснабжения органа после тотальной ишемии влечет за собой развитие вторичных реперфузионных повреждений, усугубляющих ишемические нарушения и придающих им необратимый характер (Биленко М.В., 1989; 2001; Гусев Е.И., 2001). Согласно мнению Добжанского Н.В. (1996), Зозуля Е.А. (2000), в патогенезе не только ишемических, но и реперфузионных повреждений решающую роль играет активация свободнорадикального ПОЛ мембран. Большое внимание исследователей привлекает изучение роли оксида азота (NO) в механизмах острой ишемии (Macdonald R.L., 1992; Halliwell B.O., 1997; Farooqui A.A., 1998; Douzinas E.E. et al., 2001 и др.). В условиях нормального функционирования нервной системы водорастворимые молекулы NO выполняют роль активного вазодилятатора, способствуют выделению нейромедиаторов, модулируют активность N-метил-D-аспартатных (NMDA) рецепторов, участвуют в синаптической передаче (Раевский К.С. и соавт., 2000; Dawson V.L., Dawson T.M., 1996; Szabo C., 1996). В условиях ишемической патологии при значительном увеличении продукции NO проявляется его цитотоксичность, которая определяется способностью превращаться во вторичные оксиданты (Викторов И.В., 1999).

В постреанимационном периоде имеет немаловажное значение и исследование состояния зрительного анализатора, поскольку большую часть информации (около 80-85%) об окружающем мире дает орган зрения, обеспечивая тем самым, действенную связь организма с внешней средой. Эмбриогенетически пигментный эпителий сетчатки относится к первой пигментной системе, имеющей одинаковый источник развития с нейронами мозга (Афанасьев Ю.И. и соавт., 2006), являясь, таким образом, высокочувствительной к гипоксии тканью.

Большое значение в изучении изменений в сетчатой оболочке глаза в постреанимационном периоде имеет ряд экспериментальных работ (Идрисова Л.Т., 1992, Нургалеева Е.А., 1996, Еникеев Д.А. и соавт., 2004), выполненных на базе кафедры патофизиологии ГОУ ВПО БГМУ. Авторами в данных исследованиях, посвященных комплексной оценке микроциркуляторных нарушений сетчатки глаза собак и мягкой мозговой оболочки на фоне нормального иммунологического статуса, а также при сенсибилизации организма, были выявлены различные изменения в калибре сосудов при однонаправленных ультраструктурных нарушениях. Представленная работа является продолжением научного направления кафедры, посвященного изучению постреанимационной патологии органов и систем организма.

Учитывая анатомо-физиологическую общность кровоснабжения головного мозга и глазного яблока (Сомов Е.Е., 1997), источников развития (Афанасьев Ю.В. и соавт., 2006), а также схожесть в ряде биохимических параметров (Галкина О.В. и соавт., 2003; Yargicoglu P. et al., 2004), представляется актуальным исследование микроциркуляторных и патохимических изменений в головном мозге и сетчатке глаза в сравнительном аспекте на протяжении длительного постреанимационного периода.

Цель работы. Изучить структурно-функциональные изменения микроциркуляторного русла и ряд метаболических показателей зрительной коры головного мозга и сетчатки глаза крыс в постреанимационном периоде.

Задачи исследования.

1. Сопоставить постреанимационную динамику неврологического статуса с характером ориентировочно-исследовательской деятельности крыс на протяжении 5 недель после перенесенной 7-ми минутной клинической смерти от острой остановки кровообращения.
2. Оценить характер патоморфологических изменений мозгового и ретинального кровотока крыс в динамике постреанимационного периода (до 35 суток).
3. Исследовать динамику содержания стабильных метаболитов оксида азота в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза и периферической крови крыс на протяжении 5 недель постреанимационного периода.
4. Определить влияние острой системной остановки кровообращения на процессы перекисного окисления липидов зрительных отделов коры головного мозга и сетчатки глаза, а также крови крыс в постреанимационном периоде (до 35 суток)
5. Изучить уровень общих гликозаминогликанов в зрительных отделах коры головного мозга, сетчатке глаза и плазме крови крыс в течение 5 недель постреанимационного периода.

Научная новизна работы. В настоящей работе впервые изучены патофизиологические закономерности формирования качественных и количественных нарушений в структуре и организации микроциркуляторного русла центрального и периферического отделов зрительного анализатора после перенесенной 7-ми минутной клинической смерти от острой остановки кровообращения. Показано, что в постреанимационном периоде происходят фазные однонаправленные метаболические нарушения в зрительной коре головного мозга и сетчатке глаза экспериментальных животных: активация свободнорадикального окисления, развитие локислительного стресса, гиперпродукция оксида азота и накопление общих гликозаминогликанов в тканях, что может приводить к развитию зрительных дисфункций в постреанимационном периоде.

Научно-практическая значимость. Работа носит фундаментальный характер и позволяет на основании полученных результатов дополнить отдельные звенья патогенеза постреанимационной патологии органов и систем. В качестве практических рекомендаций предлагается проводить комплексную оценку состояния зрительного анализатора у пациентов, перенесших терминальное состояние в результате острой остановки кровообращения. Полученные результаты в перспективе могут служить основой для поиска и разработки эффективных путей профилактики и лечения постреанимационных состояний.

Положения, выносимые на защиту.

1. Острая 7-ми минутная остановка кровообращения с последующей реанимацией вызывает ряд однонаправленых патобиохимических сдвигов в сетчатке глаза и зрительной коре, способствующих возникновению и развитию постреанимационной патологии нервной системы и зрительного анализатора.
2. В постишемическом периоде на протяжении 5 недель наблюдения у реанимированных животных отмечается формирование качественных и количественных нарушений в структуре и организации церебрального и ретинального микроциркуляторного русла, затрагивающих калибр сосудов, плотность капиллярной сети и контуры сосудистой стенки.

Апробация работы. Материалы исследований были представлены на межрегиональных научно-практических конференциях Актуальные вопросы патологии, Типовые патологические процессы (Уфа, 2004, 2005), республиканской молодежной научно-практической конференции Вопросы теоретической и практической медицины (Уфа, 2006), всероссийской научной конференции с международным участием Реаниматология - наука о критических состояниях (Москва, 2006), межгородской научной конференции молодых ученых Актуальные проблемы патофизиологии (Санкт-Петербург, 2007), всероссийской научной конференции с международным участием Критические и терминальные состояния, постреанимационная болезнь (патогенез, клиника, лечение) (Москва, 2007). Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедр патофизиологии, анестезиологии и реаниматологии с курсом ИПО, а также биологической и биоорганической химии ГОУ ВПО Башгосмедуниверситет Росздрава.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 статьи в журнале, рецензируемом ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 123 страницах, включает 10 таблиц, 23 рисунка, состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследования, главы собственных данных, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы, включающего 129 отечественных и 132 иностранных источников.

Работа выполнена по плану НИР ГОУ ВПО Башкирский государственный медицинский университет № гос. регистрации 01200507996.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Основу данной экспериментальной работы составили хронические (5 недель) патофизиологические эксперименты на 182 половозрелых неинбредных крысах-самцах массой 150-180 г. В качестве модели умирания была использована острая остановка кровообращения (Корпачев В.Г. и соавт., 1982). Все эксперименты проведены под общим эфирным наркозом. Острая остановка кровообращения осуществлялась путем полного пережатия сосудистого пучка сердца интраторакально без вскрытия грудной клетки. Комплекс реанимационных мероприятий включал в себя наружный массаж сердца (частота 180 ударов в минуту) в сочетании с искусственной вентиляцией легких воздухом с частотой 35-40 вдохов в минуту.

Наблюдение за динамикой общего состояния животных, а также проведение лабораторных исследований осуществлялось в течение 5 недель эксперимента. Для исследования состояния животных в постреанимационном периоде использовалась балльная оценка восстановления неврологического статуса (Лысенков С.П. и соавт., 1982 в модификации Идрисовой Л.Т. и соавт., 1999). Также проводилось исследование высшей нервной деятельности по уровню ориентировочно-исследовательской активности и эмоционально-психических реакций - тест лоткрытое поле (Волчегорский И.А. и соавт., 2000).

Для оценки выраженности микроциркуляторных нарушений, проводился забор материала (головной мозг и глазные яблоки) на 1-е, 3-е, 5-е, 7-е, 10-е, 14-е, 21-е, 28-е и 35-е сутки постреанимационного периода с последующей фиксацией в 10% нейтральном формалине. Световую микроскопию микротомных срезов зрительных отделов коры головного мозга (Paxinos G., Watson Ch., 1986) и сетчатки глаза, окрашенных гематоксилин-эозином с морфометрической оценкой плотности сосудистой сети и диаметра сосудов (Блинков С.М. и соавт., 1961) проводили с помощью винтового микроскопа PZO WARSZAWA при увеличении объектива х40, окуляров х7, х12.

В гомогенатах зрительных отделов коры головного мозга и сетчатки глаза, а также плазме крови в те же сроки наблюдения определяли уровень содержания ТБК - активных продуктов (Стальная И.Д. и соавт., 1997), общих гликозаминогликанов (Шараев П.Н. и соавт., 2001). Оценку содержания оксида азота в гомогенатах органов и цельной крови проводили путем регистрации стабильных конечных метаболитов (нитритных ионов) с помощью реакции Грисса (Емченко Н.Л. и соавт., 1994), поскольку среди литературных данных представлен ряд исследований подтверждающих соответствие содержания в тканях и крови стабильных метаболитов оксида азота его истинному уровню (Манухина Е.Б. и соавт., 2002, Горбачев В.И. и соавт., 2005, Benjamin N. et al., 1994). Также изучалась Fe2+ и люминол индуцированная хемилюминесценция плазмы, цельной крови и гомогенатов изучаемых органов (Фархутдинов Р.Р. и соавт., 1986).

Результаты обработаны методами вариационной статистики с вычислением средней арифметической (М), среднего квадратичного отклонения () и оценки достоверности различий сравниваемых показателей с использованием параметрического (Стьюдента) и непараметрического (Манна-Уитни) критериев, проводился корреляционный анализ с определением коэффициента корреляции Спирмена.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ