Вплив вегетативної регуляції на перебіг системної запальної відповіді

2000), ініціюють механізми апоптозу в ушкоджених клітках (Liu M. et al., 2006) і т.д.

Тому обмеження сумарної фракції вивільнення цитокинів при розвитку синдрому системної запальної відповіді шляхом фармакологічного впливу на N-холінорецептори макрофагів і нейтрофілів оказує інгібуючий вплив на розвиток патологічного процесу, знижує інтенсивність запальної реакції, відстрочує її розвиток, що в багатьох випадках дозволяє захисним механізмам обірвати патогенетичні ланки і вивести організм на шлях одужання.

ВИСНОВКИ

Спектральний аналіз варіабельності серцевого ритму дозволяє кількісно оцінити стан і реактивність різних ланок вегетативної регуляції у щурів при дотриманні наступних умов: реєструвати 2-х хв. стаціонарні ділянки ритмокардіограми, симпатичні впливи оцінювати в діапазоні низьких (від 0,08 до 0,6 Гц), а парасимпатичні – у діапазоні високих (від 0,6 до 3,0 Гц) частот. Застосування загальних анестетиків поліпшує відтворюваність кількісних оцінок стану і реактивності вегетативної регуляції.

При моделюванні синдрому системної запальної відповіді за допомогою перев'язки і пункції сліпої кишки гине 79% щурів. Причому, у похідних умовах високостійкі тварини відрізняються вираженим (у 4,4 рази) приростом потужності регуляції парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи у відповідь на фармакологічну стимуляцію α-адренорецепторів.

Розвиток синдрому системної запальної відповіді у високостійких щурів, на відміну від загиблих, протягом 2 годин експерименту приводить до закономірного росту потужності вегетативної регуляції, причому тонус парасимпатичного відділу збільшується в 2 рази, а симпатичного – у 3,2 рази.

Модель синдрому системної запальної відповіді приводить до ушкодження внутрішніх органів - росте активність протеолітичного ферменту катепсину Д, причому найбільш рання (перші 2-4 години) і виражена (у середньому 2,5 рази) активація даного ферменту має місце в печінці і нирках.

Синдром системної запальної відповіді супроводжується інтенсифікацією перекісного окислювання ліпідів у внутрішніх органах: внутрішньотканинний вміст малонового діальдегіду росте в середньому в 4,3 рази; активність каталази підвищується в середньому в 1,6 рази; у групі низькостійких тварин запаси ендогенного α-токоферолу в печінці на 8-й годині експерименту знижуються в 2,4 рази.

Розвиток синдрому системної запальної відповіді в групі низькостійких щурів приводить до активування лактатдегідрогенази в тканинах внутрішніх органів у середньому в 1,9 рази, причому ступінь активування пропорційний давнині патологічного процесу. Приріст активності внутришньотканинної лактатдегідрогенази в групі високостійких тварин менш виражений, а в тканині легень і нирок - був відсутній.

Щури, що відрізняються у похідних умовах низьким тонусом парасимпатичної нервової системи і низькою реактивністю даного відділу на стимуляцію α-адренорецепторів, характеризуються більшою активацією катепсину Д и лактатдегідрогенази, більш вираженими змінами перекісного окислювання ліпідів і антиоксидантної системи (коефіцієнти парної кореляції Спірмена склали від -0,61 до -0,91).

Селективна фармакологічна стимуляція N-холінорецепторів при моделюванні синдрому системної запальної відповіді частково запобігає інтенсифікації перекісного окислювання ліпідів і антиоксидантних механізмів, гальмує активацію лактатдегідрогенази і катепсину Д у всіх внутрішніх органах, що супроводжується збільшенням показника 10-добової виживаності щурів на 46%.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті:

Савустьяненко А.В., Хрипаченко И.А., Зинкович И.И., Городецкий О.Ю., Вислый А.А. Влияние общей анестезии на вариабельность сердечного ритма в эксперименте // Український журнал екстремальної медицини ім. Г.О. Можаєва. – 2004. – Т. 5, №1 (додаток). – С. 100 – 104.

Хріпаченко І.А., Савустьяненко А.В., Кеденко Л.А., Зінкович І.І. Аналіз варіабельності серцевого ритму в оцінці барорефлекторної чутливості наркотизованих щурів // Фізіол. журн. - 2005. - Т. 51, №2.- С. 46 - 50.

Савустьяненко А.В., Хрипаченко И.А., Кеденко Л.А., Зинкович И.И. Вегетативная регуляция устойчивости к экстремальным факторам // Запорожский медицинский журнал. - 2005. - № 4. - С. 44 - 46.

Хрипаченко И.А., Савустьяненко А.В., Бессмертный С.А., Зинкович И.И. Стандартизация подходов к спектральному анализу вариабельности сердечного ритма у крыс // Збірник статей “Питання експериментальної та клінічної медицини”. - Донецьк. - 2005. - вип. 9, Т. 1. - С. 166 - 170.

Савустьяненко А.В., Хрипаченко И.А., Курганская Л.Л., Зинкович И.И. Состояние вегетативной регуляции при системном воспалительном ответе // Питання експериментальної та клінічної медицини. - 2007. – вип. 11, Т. 1. – С. 159 – 164.

Савустьяненко А.В., Оленич В.В., Ковальчук Л.Н., Копач Е.В., Зинкович И.И. Влияние стимуляции N-холинорецепторов на выживаемость крыс и повреждение органов при синдроме системного воспалительного ответа // Питання експериментальної та клінічної медицини. - 2007. – вип. 11, Т. 2. – С. 77 – 82.

Тези доповідей:

Хрипаченко И.А., Зинкович И.И., Савустьяненко А.В., Бессмертный С.А., Бурда И.Ю. Вариабельность сердечного ритма в модели септического шока // Первая международная дистанционная научно-практическая конференция «Новые технологии в медицине». - Санкт-Петербург. - 2004. – С. 66 – 67.

Хрипаченко И.А., Зинкович И.И., Савустьяненко А.В. Наркозные средства как модуляторы вариабельности сердечного ритма // Тезисы докладов 2 международной научной конференции «Гомеостаз: физиология, патология, фармакология и клиника». – Одесса. - 2005. - С. 209 - 212.

Хрипаченко И.А., Савустьяненко А.В., Зинкович И.И., Бессмертный С.А. Нейрогуморальная регуляция при экспериментальном эндотоксикозе // Материалы Всероссийского симпозиума «Эндотоксикоз: природа, диагностика, принципы коррекции». - Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН и Администрации Волгоградской области .- 2005.- №1.- С. 38 - 39.

Khripachenko I., Savustyanenko A., Zinkovych I. Role of autonomic nervous system in systemic inflammatory response syndrome // 5th International Congress of Pathophysiology. - Chinese Journal of Pathophysiology. - 2006. - V. 22, №13 (Suppl.). - P. 99 - 100.

Савустьяненко А.В., Зинкович И.И. Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма в практике патофизиологических исследований // Материалы конференции «Актуальні питання патофізіології». - Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. – 2006. – Т. 142, часть III. – С. 247.

Савустьяненко А.В., Курганская Л.Л., Пата О.Г., Таран А.С. Влияние вегетативной нервной системы на выраженность септического повреждения печени // Материалы международной конференции «Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы». – Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2007. – Т. 3, №1 (додаток). – С. 38.

Хрипаченко И.А., Савустьяненко А.В. Роль вегетативной регуляции в развитии системного воспалительного ответа // Материалы международной конференции «Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы». – Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2007. – Т. 3, №1 (додаток). – С. 54.

АНОТАЦІЯ

Савустьяненко А.В. Вплив вегетативної регуляції на перебіг системної запальної відповіді. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за фахом 14.03.04 – патологічна фізіологія. Інститут фізіології ім. акад. А.А. Богомольця НАН України, Київ, 2008.

У дисертаційній роботі представлені теоретичне узагальнення і нове рішення наукової проблеми, що полягає в розкритті N-холінергічного шляху управління системною запальною відповіддю.

Дослідження виконане на 183 щурах-самцях лінії Вістар з використанням спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму для оцінки активності вегетативної нервової системи і спектрофотометрії для визначення внутрішньотканинної активності ферментів. Було виявлено, що до відтворення моделі системної запальної відповіді за допомогою перев'язки і пункції сліпої кишки високостійкі тварини характеризуються вираженим приростом активності парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи у відповідь на фармакологічну стимуляцію α-адренорецепторів. При розвитку системного запалення у високостійких щурів, на відміну від загиблих, у перші години експерименту спостерігається ріст потужності обох ланок вегетативної регуляції.

У перші години розвитку синдрому системної запальної відповіді росте внутрішньотканинна активність катепсину Д, причому найбільш рання і виражена активація даного ферменту має місце в печінці і нирках. Активність лактатдегідрогенази збільшується пропорційно давнині патологічного процесу; приріст активності даного ферменту в групі високостійких тварин менш виражений, а в тканині легень і нирок - був відсутній. Ріст вмісту малонового діальдегіду поєднується з підвищенням активності каталази. У групі низькостійких тварин виснажуються запаси ендогенного α-токоферолу в печінці. Усі зареєстровані біохімічні порушення зворотно корелювали з активністю парасимпатичної нервової системи.

Було показано, що селективна фармакологічна стимуляція N-холінорецепторів в умовах синдрому системної запальної відповіді гальмує активацію лактатдегідрогенази і катепсину Д у всіх внутрішніх органах, частково запобігає інтенсифікації перекісного окислювання ліпідів і активізацію антиоксидантної системи, поліпшує показники виживаності щурів в умовах моделі синдрому системної запальної відповіді.

Ключові слова: синдром системної запальної відповіді, вегетативна нервова система, N-холінергічний протизапальний шлях, щури.

АННОТАЦИЯ

Савустьяненко А.В. Влияние вегетативной регуляции на течение системного воспалительного ответа. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.04 – патологическая физиология. Институт физиологии им. акад. А.А. Богомольца НАН Украины, Киев, 2008.

В диссертационной работе представлено теоретическое обобщение и новое решение научной проблемы, которое заключается в раскрытии N-холинергического пути управления системным воспалительным ответом.

Исследование выполнено на 183 белых крысах-самцах линии Вистар, содержавшихся в стандартных условиях вивария. В шести сериях экспериментов были изучены зависимость между состоянием и реактивностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и выживаемостью крыс в условиях модели синдрома системного воспалительного ответа, индивидуальные особенности выраженности метаболических нарушений во внутренних органах у крыс при данной патологии, вклад N-холинорецепторного противовоспалительного пути в прогноз для жизни животных с системным воспалением.

Анализ выживаемости крыс после перевязки и пункции слепой кишки показал, что в течение 10 дней наблюдения погибает около ѕ особей, причем главным образом - в ранние сроки (1-2 сутки) эксперимента.

До воспроизведения модели системного воспалительного ответа с помощью перевязки и пункции слепой кишки высокоустойчивые животные характеризуются выраженным приростом активности парасимпатического звена вегетативной нервной системы в ответ на фармакологическую стимуляцию α-адренорецепторов. При развитии системного воспаления у высокоустойчивых крыс, в отличие от погибших, в первые часы эксперимента наблюдается рост мощности обоих звеньев вегетативной регуляции.

В первые часы развития синдрома системного воспалительного ответа растет внутритканевая активность катепсина Д, причем наиболее ранняя и выраженная активация данного фермента имеет место в печени и почках. Активность лактатдегидрогеназы увеличивается пропорционально давности патологического процесса; прирост активности данного фермента в группе высокоустойчивых животных менее выражен, а в ткани легких и почек - отсутствовал. Рост содержания малонового диальдегида сочетается с повышением активности каталазы. В группе низкоустойчивых животных истощаются запасы эндогенного α-токоферола в печени.

При проведении корреляционного анализа между биохимическими показателями выраженности повреждения тканей внутренних органов, интенсивности перекисного окисления липидов, напряжения антиоксидантной системы, с одной стороны, и показателями вариабельности сердечного ритма, с другой стороны, в обеих группах животных обнаружены тесные обратные связи. При этом в корреляционные пары входят практически все исследованные биохимические показатели, в то время как из показателей вариабельности сердечного ритма участвуют преимущественно показатели мощностей парасимпатических влияний интактных крыс и после введения фенилэфрина.

Было показано, что селективная фармакологическая стимуляция N-холинорецепторов в условиях синдрома системного воспалительного ответа тормозит активацию лактатдегидрогеназы и катепсина Д во всех внутренних органах, частично предотвращает интенсификацию перекисного окисления липидов и активизацию антиоксидантной системы, улучшает показатели выживаемости крыс в условиях модели синдрома системного воспалительного ответа. В группе животных, получавших сочетанную нагрузку неостигмином и атропином, показатель 10-суточной выживаемости после операции перевязки и пункции слепой кишки был в 2,39 раза выше, чем в сравниваемой группе крыс без фармакологического воздействия.

Результаты работы позволили уточнить требования к использованию спектрального анализа вариабельности сердечного ритма при оценке активности вегетативной нервной системы у крыс: определена оптимальная длительность анализируемых участков кардиоритмограммы; рекомендованы частотные диапазоны для оценки симпатических и парасимпатических влияний; доказана возможность и целесообразность оценки спектрального анализа вариабельности сердечного ритма под общим наркозом.

Ключевые слова: синдром системного воспалительного ответа, вегетативная нервная система, N-холинергический противовоспалительный путь, крысы.

ANNOTATION

Savustyanenko A.V. Effects of autonomic regulation on the intercourse of systemic inflammatory response. – Manuscript

PhD thesis for acquiring PhD degree in medical sciences in speciality 14.03.04 – pathologic physiology. Acad. Bogomolez A.A. Institute of physiology, Kiev 2008.

Thesis shows theoretical general conclusion and new approach in solving a scientific problem: N-cholinergic pathway of systemic inflammatory response management.

183 rats were used for research. The rats are of Wistar line. Spectral analysis of heart rate variability was used for evaluation of autonomic nervous system condition. Spectrophotometry was used for determination of level of enzyme’s intra-tissue activity. It was discovered that highly-resistant animals are characterized by high growth rate of parasympathetic activity in response to pharmacologic stimulation of α-adrenoreceptors before the model of systemic inflammatory response is developed. Method of cecum ligation and puncture was applied for development of systemic inflammatory response.

Strengthening of both parts of autonomic nervous system’s influence was observed during first hours of the experiment in case of systemic inflammatory response development in highly-resistant rats in contrast to those rats who died.

First hours of systemic inflammatory response are characterized by growth of intra-tissue activity of cathepsin D, the most early and the most noticeable activation of this enzyme occurs in kidney and liver tissues. Activity of lactatdehydrogenase increases progressively to the remoteness of the onset of pathologic process. Group of highly-resistant animals showed low growth of this enzyme activity and no growth in lung and kidney tissues. Growth of malone dialdehyde quantity is observed together with growth of catalase activity. Group of low-resistant animals showed exhaustion of endogenic α-tocopherol reserve in liver. All registered biochemical shifts had negative correlation with activity of parasympathetic part of autonomic nervous system.

It was proved that selective pharmacological stimulation of N-cholinereceptors in terms of syndrome of systemic inflammatory response inhibits activation of lactatdehydrogenase and cathepsin D in every internal organ; it also partially prevents intensification of lipid peroxidation and energization of antiozidant system; improves probability of rat survival.

Key-words: systemic inflammatory response syndrome, autonomic nervous system, N-cholinergic anti-inflammatory pathway, rats.

Підписано до друку 01.02.2008. Формат 60х84 1/16

Ум. друк. арк. 0,9. Друк лазерний. Зам. № 147. Тираж 100 прим.

Віддруковано в типографії ТОВ “Норд Комп’ютер”

Україна, м. Донецьк, 83003, вул. Разенкова, 6.

Тел.: (062) 389-73-82, 389-73-80