Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор литературы 10
1.1. Концепция травматической болезни 11
1.1.1. Общая реакция на травму 14
1.2. Современные представления о стратегиях адаптации организма 20
1.3. Система глутатиона и антиоксидантная защита организма . 24
1.3.1. Синтез и транспорт глутатиона 26
1.3.2. Метаболизм и функции ферментов системы глутатиона . 28
ГЛАВА 2. Общая характеристика материала и методов исследования 36
2.1. Характеристика способа моделирования множественной скелетной травмы 35
2.2. Характеристика экспериментального материала 38
2.3. Методы исследований 39
2.3.1. Определение типа стратегии адаптации в эксперименте 39
2.3.2. Биохимические методы исследований 42
2.3.3. Исследование системы глутатиона внутренних органов . 42
2.3.4. Морфометрическое исследование внутренних органов . 43
2.4. Статистическая обработка данных 45
ГЛАВА 3. Показатели системы глутатиона внутренних органов у интактных лабораторных животных 47
ГЛАВА 4. Состояние системы глутатиона в условиях толерантной стратегии адаптации животных 49
4.1. Изменения основного обмена у животных в условиях множественной скелетной травмы 49
4.2. Динамика оксидативного стресса 54
4.3. Динамика показателей системы глутатиона 55
ГЛАВА 5. Взаимосвязь изменений компонентов системы глутатиона внутренних органов и посттравматической адаптации организма 59
5.1. Основной обмен экспериментальных животных в условиях адаптационной терапии 59
5.2. Оксидативный стресс и система глутатиона 62
5.3. Морфометрические и морфологические изменения внутренних органов у животных в условиях адаптационной терапии 66
Заключение 74
Выводы 78
Практические рекомендации 79
Список литературы 80
- Современные представления о стратегиях адаптации организма
- Исследование системы глутатиона внутренних органов
- Динамика показателей системы глутатиона
- Морфометрические и морфологические изменения внутренних органов у животных в условиях адаптационной терапии
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Травматизм и смертность от внешних причин, признанные во всем мире предотвратимыми состояниями, продолжают оставаться в числе актуальных проблем здравоохранения. Они характеризуются высокой распространенностью, тенденцией к росту, а также медицинской, социальной и экономической значимостью. В европейском регионе ежегодно регистрируется более 120 млн. травм, из них 220 тыс. – со смертельным исходом, в Российской Федерации – 12–15 млн. травм (Кульберг А.Я., 1994; Какорина Е.П., 2004; Щепин О.П., 2006; Dutton R., 2005; Jordan B.D., 2007).
Любая травма, в том числе и костная, вызывает в ответ защитную реакцию организма. До недавнего времени наиболее признанной общей реакцией на костную травму у человека считался стресс – реакция активного противодействия факторам внешней среды. В то же время известна качественно иная защитная стратегия реагирования на внешнее воздействие – стратегия толерантности. В её основе лежит минимизация расхода энергии, ресурсов, а соответственно, и основных физиологических функций организма. Реализация двух стратегий адаптации детерминирована на уровне рецепторов. В настоящее время имеется возможность направленного воздействия и модуляции действия эндогенных регуляторных систем с целью реализации той или иной стратегии адаптации (Беляевский А.Д. с соавт., 2012; Moore F. et al., 2004; Cadet E., 2005; Chong Z.Z. et al., 2005).
Важными звеньями патогенеза вторичного повреждения внутренних органов при травматической болезни являются увеличение образования активных форм кислорода и относительная недостаточность антиоксидантной системы (Сундуков Д.В. с соавт., 2007; Мороз В.В. с соавт., 2010). Накопление активных форм кислорода и других пероксидантов вызывает оксидативный стресс, который повреждает мембраны и клетку в целом. Ключевая роль в защите клетки от оксидативного стресса отводится системе глутатиона, которая, несмотря на проводимые исследования, до настоящего времени остается недостаточно изученной (Куликов В.Ю. с соавт. 1977, 1978, 1980; Кулинский В.И., 2009; Антонеева И.И с соавт., 2011; Бараховская Т.В. с соавт., 2012; Колесникова Л.И. с соавт., 2013; Yamamoto M. et al., 2003; Wright Jr. E. et al., 2006).
Все вышеизложенное позволило сформулировать цель настоящего исследования.
Цель исследования
Выяснение антиоксидантной роли системы глутатиона у экспериментальных животных в условиях различных стратегий адаптации при множественной
скелетной травме для патогенетического обоснования оптимизации лечения травматической болезни.
Задачи исследования
-
Определить тип адаптационной реакции организма животных при множественной скелетной травме по уровню основного обмена, потреблению кислорода, выделению углекислого газа и внутренней температуры тела.
-
Установить выраженность оксидативного стресса в организме животных после костной травмы.
-
Изучить динамику состояния системы глутатиона по активности ферментов глутатионредуктазы, глутатионтрансферазы, глутатионпероксидазы и содержанию восстановленного глутатиона во внутренних органах (сердце, легкие, печень и почки) лабораторных животных после множественной скелетной травмы и выявить ее взаимосвязь с адаптационными реакциями организма.
-
Оценить изменения и взаимосвязь морфометрических показателей внутренних органов лабораторных животных с системой глутатиона при множественной скелетной травме в условиях различных стратегий адаптации.
-
Разработать концептуальную схему для патогенетического обоснования оптимизации лечения травматической болезни.
Научная новизна
Разработан «Способ определения типа стратегии адаптации в эксперименте» (Патент РФ № 2460150 от 27 августа 2012 г.), который позволяет оценить характер адаптации организма животных.
Доказано, что динамика концентрации восстановленного глутатиона отражает как направленность адаптационных процессов организма животных, так и тяжесть течения травматической болезни животных после множественной скелетной травмы.
Выявлено, что в условиях резистентной стратегии адаптации изменения системы глутатиона во внутренних органах заключались в повышении содержания восстановленного глутатиона в сердце и легких и снижении активности глутатионпероксидазы в сердце и легких, а в условиях толерантной стратегии адаптации – в снижении активности глутатионтрансферазы и глутатионредуктазы сердца и легких на фоне нормального содержания восстановленного глутатиона.
Впервые установлено, что в условиях резистентной стратегии адаптации организма при множественной скелетной травме снижение активности глутатионпероксидазы легких сопровождается развитием респираторного повреждения легких и достоверным снижением выживаемости животных.
Морфологическая картина внутренних органов животных в условиях резистентной стратегии адаптации после множественной скелетной
травмы характеризуется: клеточной инфильтрацией, участками некрозов и увеличением просвета сосудов в сердце; достоверным увеличением толщины межальвеолярных септ в легких; дистрофией и некрозом эпителия почечных канальцев и дегенеративно-дистрофическими изменениями в печени.
Установлено, что у кроликов породы Шиншилла в условиях множественной скелетной травмы на фоне стандартного лечения адаптация происходит по толерантному типу, а не по резистентному.
Практическая значимость
Разработана концептуальная схема для патогенетического обоснования оптимизации лечения травматической болезни.
Доказано, что определение типа послеоперационной адаптации организма может служить критерием оценки эффективности послеоперационной интенсивной терапии.
Личное участие автора в получении результатов
Личное участие автора в исследовании выразилось в определении основной идеи, разработке методов ее выполнения, в непосредственном участии при проведении эксперимента, написании статей и оформлении патента.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Динамика восстановленного глутатиона отражает направленность адаптационных реакций в условиях множественно скелетной травмы: в условиях резистентной стратегии адаптации достоверно возрастает, а в условиях толерантной остается в пределах нормальных величин.
-
Концентрация восстановленного глутатиона является критерием тяжести травматической болезни.
Апробация основных положений
Основные результаты исследований доложены на заседаниях ассоциации анестезиологов-реаниматологов Иркутской области (Иркутск, 2006), научно-практической конференции молодых ученых НЦРВХ СО РАМН (Иркутск, 2009), Второй научно-практической конференции молодых ученых Сибирского и Дальневосточного федеральных округов (Иркутск, 2010), Пятой всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 2011), Второй международной конференции «Травматология и ортопедия третьего тысячелетия» (Китай, Маньчжурия, 2011), XIII Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов (Санкт-Петербург, 2012).
Публикации и внедрение результатов
По теме диссертации опубликовано 12 научных статей, из них 5 – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, монография «Защитные
стратегии организма в анестезиологической и реанимационной практике» (2012 г.). Получен патент «Способ определения типа стратегии адаптации в эксперименте» (Патент РФ № 2460150 от 27 августа 2012 г., Бюл. № 24 от 27.08.2012 г.). Материалы диссертационной работы используются в лекционных курсах кафедр травматологии и ортопедии Иркутской государственной медицинской академии последипломного образования, кафедры анестезиологии и реаниматологии ГБОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России, кафедры травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии с курсами нейрохирургии и мануальной терапии ГБОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Объем и структура диссертации
Основные экспериментальные и клинические исследования выполнены на базе ФГБУ «Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии» СО РАМН (директор – д.м.н., член-корр. РАМН, профессор Е.Г. Григорьев).
Диссертация изложена на 100 страницах машинописного текста, иллюстрирована 19 таблицами и 20 рисунками. Включает список используемых сокращений, введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, а также обсуждение полученных результатов, выводы и список используемой литературы. Список использованной литературы включает 195 источников, из которых 94 на русском и 101 – на иностранных языках.
Современные представления о стратегиях адаптации организма
В экологической физиологии признано существование двух качественно различающихся стратегий адаптации: увеличения резистентности (сопротивляемости, активного противодействия) и повышения толерантности (переносимости, выносливости, пассивной устойчивости). Для млекопитающих более характерным и хорошо изученным является способ активного противодействия факторам внешней среды. При этом процесс реализации адаптационной стратегии резистентности тесно ассоциируется со стресс-реакцией. В то же время зимнеспящие виды млекпитающих успешно используют адаптационную стратегию толерантности, пассивный способ повышения устойчивости, распространенный у более простых организмов – таких как, хладнокровные. Широкое распространение точки зрения Г. Селье об универсальности стресса как «реакции организма [человека] на любой раздражитель, … на любые неблагоприятные воздействия» [76, 77] в сочетании с убеждением о прямой связи стресса и повышения резистентности привели к формированию взгляда на стратегию резистентности как единственно возможный способ адаптации у человека. Однако в 1992 г. В.И. Кулинский и И.А. Ольховский выдвинули и доказали концепцию о возможности реализации у человека адаптационной стратегии толерантности [38, 39, 40].
Реализация стратегии резистентности позволяет сохранить гомеостаз и даже достичь гиперкомпенсации путем максимизации функций систем жизнеобеспечения (центральной нервной системы, сердечнососудистой, дыхательной, мышечной систем). Гиперфункция органов и систем сопровождается активацией в них обмена веществ и, соответственно, требует значительных затрат энергии. Для обеспечения гиперметаболизма стресс-реализующие системы, прежде всего симпатоадренало-вая и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая, мобилизуют энергетические и пластические ресурсы организма. Ведущие эффекторные гормоны стрессовой реакции увеличивают синтез ферментов катаболизма (глюкокортикоиды) и активируют их (катехоламины) [11, 40]. Происходит сдвиг к преобладанию катаболизма эндогенных питательных веществ. Активация ферментов вызывает распад биополимеров до мономеров: гликогена печени – до глюкозы, гликогена мышц – до молочной кислоты, жира – до жирных кислот и глицерина, белков – до аминокислот. Названные мономеры накапливаются в плазме крови и в клетках, интенсивно ме-таболизируются, на конечном этапе – в цикле трикарбоновых кислот Кребса, что связано со значительным увеличением потребления кислорода митохондриями. В результате возрастает продукция энергии, запасаемая в виде макроэргических связей АТФ и рассеивающаяся в виде тепла [17, 39, 51]. В биохимическом плане стратегия резистентности – гиперкатаболическая калоригенная стратегия [38, 48]. Об интенсивности обмена веществ в организме можно судить по накоплению в плазме крови метаболитов, таких как глюкоза, лактат, пируват, жирные кислоты, глицерин, аминокислоты, мочевина. Интегральным показателем, характеризующим активность метаболизма, принято считать потребление кислорода [11, 58]. Инструментальным методом исследования энергетического обмена организма является калориметрия [22, 35, 36]. Прямая калориметрия в силу громоздкости не получила широкого распространения. Более удобен метод непрямой калориметрии, основанный на измерении потреблении кислорода и выделении углекислого газа [22]. Однако в условиях гипоксии часть энергии организм получает за счет анаэробного гликолиза, а поэтому показатели газообмена не позволяют делать корректные выводы о состоянии энергетического обмена [22]. Таким образом, реализация стратегии резистентности позволяет организму в экстремальных условиях не только выжить, но и успешно функционировать. Однако эта стратегия предельно неэкономична и за адаптацию приходится платить дорогой ценой. Несоответствие возможностей организма резко возросшим потребностям, особенно при высокой интенсивности или длительности внешнего воздействия, приводит к развитию патологии. Последняя может быть острой (повреждения внутренних органов, особенно сердца, стенки сосудов и слизистой оболочки желудка, переход обратимого шока в необратимый) или хронической – в форме так называемых болезней адаптации (атеросклероз, гипертония, ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность, пептическая язва и депрессия) [11, 22, 40, 85].
Кроме активной стратегии резистентности существует качественно иная адаптационная стратегия толерантности (синонимы: торпидность, гибернация, ги-пометаболизм, гипобиоз). При реализации толерантной стратегии происходит минимизация функций основных физиологических систем (головного мозга, сердечно-сосудистой, дыхательной систем). Уменьшение выработки энергии приводит к неизбежным нарушениям гомеостаза, однако названные нарушения не опасны для организма. Роль толерантной стратегии адаптации (пассивного проти-
водействия) – выиграть время при сохранении энергетических и пластических ресурсов. Характерная для эволюционно древних видов животных, стратегия толерантности, тем не менее, может реализовываться более чем у двухсот видов млекопитающих, позволяя им пережить неблагоприятные периоды дефицита пищи, воды или охлаждения [39, 40, 63]. По мнению В.И. Кулинского, у человека адаптация по толерантному типу реализуется при 1) ограничении потребления кислорода (гипоксия, ныряние) или пищи (голод), 2) при перегревании, когда снижение потребления кислорода поддерживает гомеостаз и 3) при чрезмерном действии повреждающих факторов [11, 40]. Стратегия толерантности может реализовываться как первично, так и вторично – при неэффективности активной стратегии резистентности, например, при гипоксии, тяжелых травмах, эмоционально-болевом и иммобилиза-ционном стрессе. Возможность переключения адаптационных стратегий привела к пересмотру представления о частой встречаемости «стадии истощения» стресс-синдрома [11, 40]. Ресурсосберегающая, предельно экономичная стратегия толерантности может использоваться в течение очень длительного времени [63].
К настоящему времени доказано участие в реализации стратегии толерантности нескольких гормонов и нейротрансмиттеров. Это катехоламины через 2-адре-норецепторы, -аминомасляная кислота (ГАМК), аденозин и серотонин [11, 40]. Более выраженное или более продолжительное снижение потребления кислорода (антикалоригенный эффект) и температуры тела – явления, характерные для толерантной стратегии адаптации – вызывают синтетические аналоги названных регуляторов. К ним относятся агонисты 2-адренорецепторов (клонидин, -метилдофа, гуанабенз, гуанфацин, оксиметазолин), ГАМКА- (мусцимол, THIP, изонипекотат) и ГАМКВ-рецепторов (баклофен), а также аденозиновых А1-рецепторов (циклопен-тиладенозин и три его аналога). Антикалоригенный и гипотермический эффекты 2-агонистов и аденозина тесно коррелируют, при этом первый проявляется раньше второго и, вероятно, является его причиной [11, 40, 175]. Эффекты стимуляции рецепторов опосредованы изменениями вторых посредников гормонов, поэтому вве 23 дение в организм клофелина и аденозина снижает концентрацию цАМФ в ряде органов при тесной корреляции этих сдвигов со снижением потребления кислорода; 2-агонисты и аденозин снижают распад жира и уменьшают активацию фосфори-лазы. Следовательно, метаболической основой стратегии толерантности является снижение катаболизма, потребления кислорода, энергозатрат [11, 40]. В биохимическом плане увеличение толерантности – это антикалоригенная и гипотермиче-ская стратегия [40].
Концепция В.И. Кулинского и И.А. Ольховского о двух стратегиях адаптации довольно близка с широко распространенной среди исследователей-клиницистов теорией Ф.З. Меерсона и М.Г. Пшенниковой о стресс-лимитирующих системах как тормозных механизмах, ограничивающих интенсивность или длительность стресс-реакции и предупреждающих ее неблагоприятные последствия. Однако, по мнению В.И. Кулинского, представление Меерсона является лишь частным случаем более общей стратегии толерантности, – тем вариантом, когда гормоны толерантности освобождаются как вторая фаза реакции организма на неблагоприятные воздействия [11, 39, 40, 38, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 63].
Исследование системы глутатиона внутренних органов
Морфометрическое исследование внутренних органов лабораторных животных проводилось следующим образом:
1. Для обзорной световой микроскопии образцы ткани фиксировались в забу-ференном нейтральном 10% растворе формалина.
2. Проводка материала производилась в автомате для вакуумной проводки «VIP-300» (Sakura Finetek Japan Co., Япония).
3. Заливка осуществлялась в системе для автоматической заливки материала в парафин «TEC-IV» (Sakura Finetek Japan Co., Япония).
4. Резка стандартных серийных срезов толщиной 5 мкм выполнялась на полуавтоматических роторных микротомах «CM-502» (Microm International GmbH, Германия) с использованием одноразовых ножей аппаратной проводки фирмы Sakura Finetek Japan Co. (Япония).
5. Окраска срезов гистологическими и гистохимическими методиками осуществлялась в автомате для покраски срезов «Prisma» (Sakura Finetek Japan Co., Япония).
6. Покрытие срезов на предметных стеклах проводилось специальной пленкой в автомате «Film» (Sakura Finetek Japan Co., Япония).
7. Микроскопическое морфометрическое исследование препаратов проводилось с помощью компьютерной микроскопической видеосистемы «Quantimet 550IW» (Leica Cambridge Ltd., Великобритания) с встроенным пакетом статистических морфометрических программ «Q-win» для цифрового анализа патоморфоло-гического и цитологического материала с камерой высокого разрешения, позволяющей проводить количественный анализ изображения по реальным цветам или оптическим плотностям с форматом изображения 60004000 пикселей.
Использованные гистологические, гистохимические окраски [48, 74]:
1. гематоксилин-эозин;
2. пикрофуксин по Ван Гизону;
3. ШИК-реакция, окраска реактивом Шиффа. Изученные морфометрические показатели и способы их определения представлены в таблице 6.
Показатель Способ определения Единица измерения
Сосудистый индекс отношение суммарной площади просветов сосудов к площади среза (на 10000 мкм2) условные единицы
Толщина межальвеолярных септ определяется среднее значение в 30 полях зрения мкм
Абсолютная площадь альвеол определяется среднее значение в 30 полях зрения мкм2
Доля гепатоцитов с признаками дистрофии отношение количества гепатоцитовс признаками дистрофии к общему количествугепатоцитов в поле зрения %
Абсолютная площадь некрозов определяется среднее значение в 30 полях зрения мкм2
Относительная площадь некрозов отношение суммарной площади некрозов к площади среза (на 10000 мкм2) %
Клеточный индекс отношение суммарного количества клеток инфильтрата к площади среза (на 10000 мкм2) условные единицы
Абсолютная площадь клеток эпителия проксимальных канальцев почек определяется среднее значение в 30 полях зрения мкм2
Доля клеток эпителия проксимальных канальцев почек с признаками некроза отношение количества клеток эпителия проксимальных канальцев почек с признаками некроза к общему количеству клеток эпителия проксимальных канальцев в поле зрения %
Содержание гликогена определяется оптическая плотность (на 10000 мкм2) условные единицы
Абсолютная площадь кардиомиоцитов определяется среднее значение в 30 полях зрения мкм2
Поскольку распределение полученных результатов отличалось от нормального, то данные представлены в виде медианы (М) и перцентилей (Р25 и Р75). При выполнении сравнительного анализа полученных данных между группами использовали непараметрический критерий Манна – Уитни. Если проведенный анализ не обнаруживал различий, проводилась оценка чувствительности критерия. Для сравнения внутри каждой группы использовали критерий Вилкоксона. Для выявления оценки и зависимостей выполняли корреляционный анализ – коэффициент Спир-мена. Статистический анализ проводили с помощью пакета комплексной обработки данных STATISTICA 6.1 StatSoftInc. (США) (правообладатель лицензии – ФГБУ «Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии» СО РАМН) [18].
Динамика показателей системы глутатиона
Содержание компонентов системы глутатиона (ГПО, ГР, ГТ и восстановленного глутатиона) во внутренних органах лабораторных животных группы № 1 и № 2 проиллюстрирована на рисунках 10–12, ГПО – в таблице 8.
Легкие. При изучении компонентов системы глутатиона в легких у лабораторных животных группы № 2, выявлены статистические значимые изменения активности двух ферментов - глутатионредуктазы (ГР) и глутатионтрансферазы (ГТ). Сопоставляя с референтными значениями, мы выявили статистически достоверное снижение активности глутатионредуктазы на 26 % (р = 0,023). Активность фермента в группе № 1 составила 25,2 (21,2; 43,0) нмоль/мин х мг белка, в группе № 2 - 18,8 (15,9; 20,8) нмоль/мин х мг белка. Активность глутатионтрансферазы статистически значимо снизилась на 39 % (р = 0,013). Статистический анализ активности фермента глутатионпероксидазы в легких кроликов группы № 1 и группы № 2 не подтвердил каких-либо изменений (р = 0,794) (см. таблицу 7), а содержание восстановленного глутатиона в легких у лабораторных животных сравниваемых групп было одинаковым (р = 1).
Сердце. Сравнивая результаты исследования состояния системы глутатиона в сердце, у кроликов группы № 1 и группы № 2 в условиях множественной скелетной травмы, было так же установлено статистически значимое снижение активности двух ферментов - глутатионредуктазы (ГР) и глутатионтрансферазы (ГТ). Активность глутатионредуктазы уменьшалась на 55 % и составила 18,6 (15,7; 23,3) нмоль/мин х мг белка в группе № 2 против 41,7 (30,3; 50,3) нмоль/мин х мг белка в группе № 1 (р 0,001). Активность глутатионтрансферазы в сердце у животных группы № 2 снижалась менее выраженно, чем активность глутатионредуктазы. Снижение активности глутатионтрансферазы было на 24 %, с 428 (373; 516) нмоль/мин х мг белка в группе № 1 до 324 (208; 339) нмоль/мин х мг белка в группе № 2 (р = 0,005). При исследовании содержания восстановленного глутатиона (GSH) и активности фермента глутатионпероксидазы (ГПО) в сердце лабораторных животных статистически значимых межгрупповых отличий не выявлено.
Печень и почки. Сравнивая группу № 1 и группу № 2 по активности всех трех исследованных нами ферментов системы глутатиона в печени и почках, мы отметили тенденцию к снижению активности всех трех ферментов у кроликов группы № 2 в условиях множественной скелетной травмы, однако статистически значимой эта тенденция не оказалась. Показатели содержания восстановленного глутатиона в почках у лабораторных животных исследованных групп не имели достоверных отличий (р = 0,871), а в печени статистически достоверно были равны (р = 1).
Таким образом, у лабораторных животных в условиях множественной скелетной травмы обнаружены проявления оксидативного стресса, влияние которого на внутренние органы было разным и зависело от собственной антиоксидантной защиты каждого органа. Значимые изменения системы глутатиона после множественной скелетной травмы у кроликов выявлены в сердце и легких, а в печени и почках они не имели достоверных отличий.
По результатам выполненных исследований установлено, что у экспериментальных животных в условиях множественной скелетной травмы на фоне стандартного лечения реализовывалась толерантная стратегия адаптации и сопровождалась лишь лабораторными проявлениями оксидативного стресса – повышением концентрации ТБК-активных агентов. Отсутствие клинических проявлений оксидатив-ного стресса обусловлено, на наш взгляд, функциональной стабильностью системы глутатиона, как ключевого звена антиоксидантной системы защиты организма, что подтверждается лабораторными показателями: снижением ферментативной активности глутатионтрансферазы и глутатионредуктазы на фоне нормального содержания восстановленного глутатиона.
Морфометрические и морфологические изменения внутренних органов у животных в условиях адаптационной терапии
Выраженность вторичных структурных изменений в организме при травматической болезни зависит от тяжести травматического повреждения и времени, прошедшего после травмы [93, 165]. Поэтому суммарная оценка влияния адаптационной терапии в составе адреналина и дексаметазона на изменения внутренних органов в условиях множественной скелетной травмы должна была учитывать различную продолжительность жизни у кроликов группы № 2 и № 3 после операции, поскольку тяжесть операционной травмы у лабораторных животных двух групп не отличалась.
Данные морфометрического исследования внутренних органов кроликов группы № 2 и № 3 отражены в таблицах 16–19.
Печень. Установлено, что относительная площадь некрозов у лабораторных животных, получавших адреналин и дексаметазон, была меньше примерно на 3 %. Клеточный индекс у кроликов группы № 3 также значимо был ниже на 1,59 усл. ед. (р = 0,004) Статистическая вероятность получения более низкого значения показателя дистрофии гепатоцитов в группе № 3 не достигала принятого критического уровня значимости (р = 0,06).
Морфологическая картина изменений в печени у животных группы № 3 проявлялась дистрофией и некрозом гепатоцитов, клеточной инфильтрацией. (рисунок 15). Сравнение полученных в группах № 2 и № 3 результатов морфометрического исследования свидетельствуют, что клеточная инфильтрация и дегенеративно-дистрофические изменения в печени у кроликов группы № 3 носили менее выраженный характер.
Почки. У лабораторных животных группы № 3 изменения исследованных морфометрических показателей почек также были менее выражены, по сравнению с результатами группы № 2. Показатели некроза эпителия проксимальных канальцев и сосудистого индекса почек у кроликов группы № 3 были ниже, причем если различие показателей некроза составляло всего 3,25 %, то выраженность гиперемии почек (сосудистого индекса) отличалась значимо: +86,7 % в группе № 2 и +37,8 % в группе № 3 к нормальным значениям группы № 1 (р = 0,006).Сердце. По результатам исследования выявлено значимое большее содержание гликогена в кардиомиоцитах кроликов группы № 3, что свидетельствовало о сохранении более высокого энергетического потенциала сердца и отражало повышение устойчивости организма, направленного на выживание. Показатель площади некрозов и площади кардиомиоцитов у животных группы № 3 был статистически достоверно меньше, чем в группе № 2.
Показатель сосудистого индекса был единственным из 4 изученных нами морфометрических показателей сердца, который не имел достоверного отличия в группах № 2 и № 3.
Морфологическая картина изменений в сердце у животных группы № 3 проявлялась клеточной инфильтрацией, участками некрозов и увеличением просвета сосудов (рисунок 17). Легкие. Показатели сосудистого индекса легких и площади альвеол в группах № 2 и № 3 не имели достоверных. В то же время у кроликов группы № 3 было выявлено значимое увеличение толщины межальвеолярных септ (+51,7 % к данным группы № 1 против +24,6 % в группе № 2), подтвержденное высокой степенью статистической достоверности (р 0,001) и убедительно доказывающее факт нарастающего интерстициального отека легких у лабораторных животных на фоне введения адреналина и дексаметазона. Морфологическая картина изменений в легких проявлялась клеточной инфильтрацией и эмфиземой и сосудистым полнокровием (рисунок 18).
Травматическая болезнь у кроликов группы № 3 в сравнении с группой № 2 имела более тяжелое течение. Смерть у животных группы № 3 наступала в более ранние сроки после травмы. Поэтому более благоприятная морфометрическая картина сердца, печени и почек у погибших через 4 суток после операции лабораторных животных группы № 3 в сравнении с прожившими в среднем около 7 суток кроликов группы № 2, на наш взгляд не может свидетельствовать о позитивном эффекте адреналина и дексаметазона на внутренние органы в условиях множественной скелетной травмы.
Анализ результатов морфометрического исследования внутренних органов у лабораторных животных двух групп не оставляет сомнений в том, что причиной смерти кроликов группы № 3 было вторичное повреждение легких, морфологически отразившееся в картине интерстициального отека легких, который в свою очередь является структурным эквивалентом респираторного дистресс-синдрома.
Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о целесообразности дальнейших исследований по изучению системы глутатиона, поскольку ее роль многогранна и уникальна: выявление направленности адаптационных реакций организма; определение тяжести течения патологического процесса; оценка эффективности интенсивной терапии послеоперационного лечения.
По результатам сравнительного анализа установлено, что течение послеоперационного периода у экспериментальных животных в условиях резистентной стратегии адаптации, было менее благоприятным и клинически проявилось высокой летальностью. Данное обстоятельство, на наш взгляд, не смотря на идентичность лабораторного проявления оксидативного стресса, обусловлено дизрегуля-цией и истощением системы глутатиона, что подтверждается достоверным снижением активности глутатионпероксидазы легких на фоне повышения концентрации восстановленного глутатиона. Истощение системы глутатиона, вероятно, обусловлено высоким уровнем основного обмена и повышенным потреблением кислорода, что характерно для резистентной стратегии адаптации (стресс).
