Реакция газотранспортной системы на гипоксию у экспериментальных животных при действии никотина на синокаротидный узел (стр. 1 )

На правах рукописи

ТИЛЯЕВА АИДА МЫРЗАЛИЕВНА

РЕАКЦИЯ ГАЗОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ НА ГИПОКСИЮ

У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ДЕЙСТВИИ НИКОТИНА НА СИНОКАРОТИДНЫЙ УЗЕЛ

14.03.03 – патологическая физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Бишкек – 2012

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Большую часть территории Кыргызстана занимают горы (более 90%), и изучение гипоксии является национальной проблемой патофизиологии и медицины в целом. При гипоксии обеспечение организма кислородом осуществляется напряжением работы сердечной и дыхательной систем (, 1978; ,1996; , 2000; , 2000; , 2005; , 2010). ССС обеспечивает централизацию кровообращения, предохраняя жизненноважные органы от кислородного голодания. Сигналы о недостатке кислорода в крови в мозг посылают cпециализированные датчики - артериальные хеморецепторы, расположенные в каротидных тельцах. Это привлекает внимание к механизму работы каротидных телец при гипоксии (, 1977; , 1984).

В то же время известно, что химическим раздражителем синокаротидной зоны является и никотин - алкалоид табака, все более широко употребляемый населением Кыргызстана (при курении или употреблении насвая). Если по данным национального исследования в 2002 г.) потребляли табачные изделия (включая насвай) 23 % населения КР в возрасте 18 лет и старше, то в 2005 году уже 28% населения в этой возрастной группе. Потребляют насвай 8 % мужчин старше 18 лет, причем 75 % из них приходится на мужчин - жителей сельских регионов.

На первый взгляд воздействие никотина синхронно с адаптационными к гипоксии механизмами - он увеличивает сердечный выброс, облегчает нервно-мышечную передачу, повышает содержание в крови жирных кислот. Возможно, временным улучшением кровоснабжения и освобождением эндорфинов при утомлении от физической работы – обусловлена приверженность человека к никотин-содержащим веществам.

Поскольку часть жителей Земли, в том числе Кыргызстана постоянно или временно работающие в условиях горной гипоксии, относятся к потребителям никотин-содержащих веществ – представляет интерес установить этиопатогенетические особенности изменений сократительной активности миокарда правого и левого желудочков и содержания кислорода в крови при табакокурении и употреблении насвая на фоне нормобарической гипоксии. Такого рода исследования не проводились.

Цель исследования

Этиопатогенетическое обоснование особенностей действия никотина, при различных формах его введения в организм, на работу сердца и насыщение кислородом артериальной и венозной крови у экспериментальных животных при действии нормобарической гипоксии.

Задачи исследования

1. Изучить механизмы влияния никотина на работу левого и правого желудочков и содержание кислорода в артериальной и венозной крови на фоне действия нормобарической гипоксии и блокады синокаротидного узла.

2. Изучить механизмы влияния табачного дыма на содержание кислорода и работу левого и правого желудочков в артериальной и венозной крови на фоне действия нормобарической гипоксии и блокады синокаротидного узла.

3. Изучить механизмы влияния табакосодержащего вещества (насвая) на содержание кислорода и работу левого и правого желудочков в артериальной и венозной крови на фоне действия нормобарической гипоксии и блокады синокаротидного узла.

4. Изучить механизмы влияния прозерина на содержание кислорода и работу левого и правого желудочков в артериальной и венозной крови на фоне действия нормобарической гипоксии и блокады синокаротидного узла.

Новизна работы

Установлено, что введение никотина сопровождается уменьшением содержания О2 в венозной крови и ростом артерио-венозной разницы: уменьшением сократительной активности левого желудочка на фоне нормобарической гипоксии, и увеличением в сочетании с блокадой СКУ; сократительная активность правого желудочка увеличивается во всех исследуемых группах, за исключением опытов с блокадой СКУ. Вдыхание табачного дыма снижает насыщение О2 в артериальной крови и сократительную активность левого желудочка; увеличивает работу правого желудочка, в группах: табачный дым + нормобарическая гипоксия; табачный дым + блокада СКУ; табачный дым + блокада СКУ + нормобарическая гипоксия показатели не изменяются. Показано, что введение табакосодержащего вещества (насвай) в защечное пространств увеличивает потребление О2 организмом, а также увеличивает работу левого желудочка на 3 мин. опыта с возвращением к исходной величине к 10 минуте; снижает на фоне гипобарической гипоксии; в правом желудочке сократительная активность увеличивается, наиболее значительно на фоне блокады СКУ и дополнительного воздействия нормобарической гипоксии. Впервые установлено, что эффекты прозерина, обладающего никотиноподобными свойствами, по основным параметрам повторяют показатели насыщения крови кислородом и гемодинамические эффекты никотина в исследуемых группах и тем самым подтверждают результаты по действию никотина.

Практическая значимость работы

В связи с актуальностью изучаемой проблемы, в частности с лечением никотиномании, полученные результаты могут служить основой для дальнейших клинических исследований. Так, в зависимости от формы введения, никотин - через легкие - табачный дым, через слизистую полости рта – насвай, парентерально, изменяет эффекты своего воздействия на середечно-сосудистую систему и газообмен.

Препараты, усиливающие синтез ацетилхолина (прозерин и др.) могут стать новым направлением в лечении от табакокурения, взамен никотинсодержащих препаратов.

Внедрение полученных результатов

Полученные результаты внедрены в учебный процесс – в лекционный курс и практические занятия в разделе: «Судебно-медицинская токсикология (токсическое действие никотина на синокаротидный узел)» на кафедре патологической анатомии и судебной медицины, по теме: «Химико-токсилогическая экспертиза при действии никотина на организм» на кафедре патологической анатомии КазНМУ им. , а также в Кыргызской государственной медицинской академии им. при чтении лекции для студентов 6 курса лечебного факультета по теме: «Амбулаторное введение больных с ХОЗЛ».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Перестройка гемодинамики сердца и содержание кислорода в артериальной и венозной крови зависит от формы введения никотина.

2. Воздействие никотина, на фоне блокады синокаротидного нерва и нормобарической гипоксии влияет на сократительную активность левого и правого желудочков и содержание кислорода в артериальной и венозной крови.

3. Эффекты прозерина, обладающего никотиноподобными свойствами по основным параметрам повторяют гемодинамические эффекты никотина в исследуемых группах и тем самым подтверждают результаты по действию никотина.

Публикация результатов

По теме диссертации опубликованы 6 статей.

Апробация результатов диссертации

Основные результаты исследования доложены и обсуждены на 4-й Национальной конференции «Табак или здоровье» (Бишкек, 2011), 5-м Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Бишкек, 2011), научно-практической конференции «Патофизиологические проблемы современной медицины и биологии» (Бишкек, 2011), заседании кафедры патологической физиологии Кыргызской государственной медицнской академии им. (Бишкек, 2012).

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения и трех глав: «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», «Результаты собственных исследований и их обсуждение», заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы. Диссертационная работа изложена на 130 страницах машинописного текста и иллюстрирована 21 таблицей, 18 рисунками и 2 микрофотами. Библиографический указатель включает 148 наименований, в том числе 56 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

В связи с поставленными задачами было проведено 19 серий на 173 кроликах породы «шиншилла», средней массой 1,5 –2,0 кг. Животные были разделены на группы: I группа – интактные животные (n=9); II группа - контрольная (n=10) – животные подвергались нормобарической гипоксии (НГ) (О2 10%); III группа (контрольная, n=10) – вызывалась блокада синокаротидного узла (СКУ) (n=10); IV группа опытная (n=40) – введение никотина и подгруппы: никотин + гипоксия; никотин + блокада синокаротидного узла; никотин + блокада синокаротидного узла + гипоксия; V группа (плюс подгруппы) животные пассивно вдыхали табачный дым в специальной камере (n=36), содержащий 1 мг никотина (Сб. нормативных и правовых актов, регулирующих потребление табачных изделий В КР, 2008); VI группа (плюс подгруппы) – животным вводился насвай в защечное пространство (n=36); VII группа (плюс подгруппы) – животным вводился 0,05% прозерин п/к – 0,5 мл (n=28).

Никотин, в количестве 0,08 мг/кг веса животного вводили кроликам в область каротидного узла; гипоксическая смесь формировалась – путем разбавления атмосферного воздуха в гипоксикаторе чистым азотом до 10% О2; блокада синокаротидного нерва проводилась введением 0,25% новокаина в область отхождения синусного нерва.

Катетеризация полостей сердца (левого и правого желудочков) производилась под местным обезболиванием через a. coronary и v. jugular, куда вводились полихлорвиниловые катетеры. Запись давления производилась на Мингографе-34. Определялись: систолическое, среднее и максимальное давление крови в правом и левом желудочках сердца (PsisRV;. PsisLV; PmedRV; PmedRV; PmaxRV.; PmaxLV) в мм рт. ст. Для расчета показателей работы сердца записывалась дифференциальная кривая первой производной давления в желудочках и электрокардиограмма. Определяли: dp/dtmax - максимальную скорость повышения внутрижелудочкового давления (мм рт. ст./с-5); индекс сократимости (ИС) по Veragut (1965).

Содержание кислорода определялось с помощью пульсооксиметра РМ-100. Через краники датчиков давления крови и 3 см полихромвиниловую трубку кровь из сонной артерии отводилась в v. jugular, а из v. jugular – в систему капельницы. Датчик пульсооксиметра находился на полихлорвиниловой трубке.

Синокаротидный узел брался на гистологическое исследование, препараты окрашивали гемотаксилин-эозином.

Полученный фактический материал подвергли компьютерной обработке с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel с расчетом критерия Стьюдента.

СОБСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Установлено, что у животных интактной группы процентное содержание О2 в сонной артерии в среднем составило 97,0±1,3%, в яремной вене - 79,0± 3,0%, артерио-венозная разница по О2 составила 16,0±1,5%.

При вдыхании гипоксической смеси содержание О2а - 82,0±1,2%, О2V - 69,0±4,9 и a-v - 13±1,5%.

При блокаде СКУ содержание О2 в артериях и венах, а также артерио-венозная разница достоверно не отличалась от контрольных величин. Последующее вдыхание 10% О2 этими животными снижало О2 в сонной артерии до 77,0±0,1%, яремной вене до 59±0,3% и увеличивало a-v до 18,0±0,09% (P<0,05).

При введении никотина содержание кислорода в артерии не изменялось (98,5±0,07%), в вене уменьшалась до 70,0±0,3%, а-v разница, в сравнении с контрольной группой, увеличилась до 18,3±1,2% (Р<0,05). Одновременное воздействие никотина и нормобарической гипоксии на животных снизило содержание О2 в артерии до 87,5±2,0%, в вене до 61,4±0,2%, а-v разница составила 15,2±0,1%. Блокада СКУ с последующим введением никотина достоверно не изменила показатели насыщения артериальной и венозной крови, а также показатели а-v разницы (96,6±3,2; 81,2±2,8; 15,0±0,3 соответственно). При сочетанном воздействии никотина, блокаде СКУ и вдыхании гипоксической смеси содержание О2 в артерии снизилось до 73,4%, в вене до 40,2%, a-v составила 21,7% (Р<0,05).

Было установлено, что Psis л. ж., при действии НГ и блокаде СКУ, не изменялось, тогда как при сочетанном воздействии происходит его снижение (табл. 1), при присоединении и воздействия НГ Psis л. ж. практически не изменяется; на фоне блокады СКУ и при дополнительном воздействии НГ Psis л. ж. повышается.

Результатом прессорного эффекта, видимо, являются импульсы с каротидных клубочков на надпочечники, проявляющийся в повышении секреции адреналина. При попадании в организм небольших доз (в начале введения) никотина прессорный эффект является результатом рефлексов с каротидных химиорецепторов, кото­рые, более чувствительны к никотину. По мере нарастания концентрации никотина в крови, видимо, реагируют и холинореактивные систе­мы этих, сравнительно менее чувствительных тканей.

Среднее давление левого желудочка (Pmed л. ж.) достоверно снижалось при вдыхании гипоксической смеси, в сочетании с блокадой СКУ и НГ, тогда, как Psis л. ж., в первом случае - не

Таблица 1.

Влияние никотина на показатели Psis, Pmed и Pmax левого желудочка у экспериментальных животных (мм рт. ст.)

Примечание:*- Р<0,05 достоверно по отношению к исходным данным.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6