Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы
1.1. Постреанимационная патология головного мозга (различные аспекты ишемических и реперфузионных повреждений) 10
1.1.1. Роль системы микроциркуляции в развитии церебральных нарушений 10
1.1.2. Свободнорадикальное окисление при ишемии и реперфузии мозга 14
1.1.3. Оксид азота в генезе развития постишемической патологии мозга 17
1.2. Сетчатка глаза и механизмы ее повреждения 19
1.2.1. Микроциркуляторные нарушения при ишемии сетчатки 19
1.2.2. Оксид азота в патологии сетчатки 22
1.2.3. Роль свободнорадикального окисления в физиологии и патологии сетчатки 24
1.3. Гликозаминогликаны нервной ткани и сетчатки в норме и патологии 27
1.3.1. Содержание и функциональная роль гликозаминогликанов нервной ткани 27
1.3.2. Содержание, состав и функции гликозаминогликанов в сетчатке
глаза 30
ГЛАВА II. Материалы и методы исследования
2.1. Общая характеристика материала и метод моделирования терминального состояния 32
2.2. Функциональные методы исследования 33
2.3. Морфологические методы исследования 34
2.4. Биохимические методы исследования 36
2.5. Биофизические методы исследования 38
2.6. Статистические методы исследования 39
ГЛАВА III. Собственные данные оценка функциональных, микроциркуляторных и биохимических нарушений коры головного мозга и сетчатки глаза крыс в постреанимационном периоде
3.1. Изменение нервной деятельности крыс, перенесших клиническую смерть 40
3.2. Состояние свободнорадикального окисления в различные сроки постреанимационного периода 46
3.3. Динамика содержания кислых гликозаминогликанов в коре головного мозга, сетчатке глаза и крови реанимированных крыс 58
3.4. Оксид азота в тканях коры головного мозга, сетчатке глаза и крови в динамике постреанимационного периода 63
3.5. Морфофункциональная характеристика микроциркуляторной сети головного мозга и сетчатки глаза в постишемическом периоде 68
Обсуждение результатов 80
Выводы 91
Список литературы 93
- Постреанимационная патология головного мозга (различные аспекты ишемических и реперфузионных повреждений)
- Оксид азота в генезе развития постишемической патологии мозга
- Общая характеристика материала и метод моделирования терминального состояния
- Изменение нервной деятельности крыс, перенесших клиническую смерть
Введение к работе
Актуальность. 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). Особого внимания заслуживают случаи внешне полной нормализации неврологического статуса после клинической смерти, поскольку клиника много лет сталкивается с феноменом отсроченных постгипоксических, в том числе и постреанимационных, энцефалопатии (Алексеева Г.В., 2000). В экспериментах на животных и в клинике описано большое разнообразие клини-ко-физиологических и биохимических изменений нервной системы в постреанимационном периоде (Алексеева Г.В. и соавт, 1997; Алексеева Г.В. 2000; Сем-ченко В.В. и соавт, 1999; Степанов С.С. и соавт., 1999), в то же время остается актуальным изучение причин, а также отдельных звеньев патогенеза постреанимационной патологии органов и систем.
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 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 нами работа является продолжением научного направления кафедры, посвященного изучению постреанимационной патологии органов и систем организма (№ гос. регистрации 01200507996).
Таким образом, учитывая анатомо-физиологическую общность кровоснабжения головного мозга и глазного яблока, источников развития, а также схожесть в ряде биохимических параметров (Сомов Е.Е., 1997; Галкина О.В. и соавт., 2003; Афанасьев Ю.В. и соавт., 2006; Yargicoglu P. et al., 2004), представляется актуальным исследование микроциркуляторных и патобиохимических изменений в головном мозге и в сетчатке глаза в сравнительном аспекте на протяжении длительного постреанимационного периода.
Цель работы. Изучить структурно-функциональные изменения микро-циркуляторного русла и ряд метаболических показателей зрительной коры головного мозга и сетчатки глаза крыс в постреанимационном периоде.
Задачи исследования.
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.
Оценить характер патоморфологических изменений мозгового и рети-нального кровотока крыс в динамике постреанимационного периода (до 35 суток).
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 по
стреанимационного 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 «окислительного 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.
8 Положения, выносимые на защиту.
Острая 7-ми минутная остановка кровообращения с последующей реанимацией вызывает ряд однонаправленных патобиохимических сдвигов в сетчатке глаза и зрительной коре, способствующих возникновению и развитию постреанимационной патологии нервной системы и зрительного анализатора.
В постишемическом периоде на протяжении 5 недель наблюдения у реанимированных животных отмечается длительное формирование качественных и количественных изменений в структуре и организации церебрального и рети-нального микроциркуляторного русла, затрагивающих калибр сосудов, плотность сети и контуры сосудистой стенки.
Апробация работы. Материалы исследования 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 ИПО, а также биологической и биоорганической химии ГОУ ВПО «Башгосме-дуниверситет Росздрава».
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 работы в журнале, рецензируемом ВАК (Общая реаниматология).
9 Структура и объем диссертации. Работа изложена на 123 страницах, включает 10 таблиц, 23 рисунка, состоит из введения, обзора литературы, главы материалы и методы исследования, собственных данных, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы, включающего 129 отечественных и 132 иностранных источников.
Постреанимационная патология головного мозга (различные аспекты ишемических и реперфузионных повреждений)
Реаниматология как наука существует уже более 60 лет, а понятие «постреанимационная болезнь» - более трех десятилетий (Неговский В.А., 1989). В то же время, несмотря на то, что в эксперименте на животных и в клинике описано большое разнообразие клинико-физиологических и биохимических изменений нервной системы в постреанимационном периоде (Алексеева Г.В. и соавт., 1997; Алексеева Г.В. 2000; Семченко В.В. и соавт., 1999; Степанов С.С. и соавт., 1999 и др.), проблема восстановления функций нервной системы у пациентов, перенесших гипоксическую агрессию различной этиологии, по-прежнему остается актуальной. Последнее обусловлено, прежде всего, задачей, стоящей перед реаниматологом, - возвратить социальную полноценность и качество жизни пациента в возможно полном объеме (Алексеева Г.В., 1997; Бот-таев Н.А., 1999; Степанов С.С. и соавт., 1999; Неговский В.А., Мороз В.В., 2000).
Наиболее важным критерием эффективности реанимации является полноценное восстановление функций ЦНС (Неговский В.А., 1991). Серьезные, в том числе и необратимые, повреждения мозга могут возникнуть не только в процессе умирания и проведения реанимационных мероприятий, но и в постреанимационном периоде (Гурвич A.M., 1996).
Как с теоретической, так и с практической точки зрения специального внимания заслуживают случаи внешне полной нормализации неврологического статуса после клинической смерти, поскольку клиника много лет сталкивается с феноменом отсроченных постгипоксических, в том числе и постреанимационных, энцефалопатии (Алексеева Г.В., 2000). Ряд исследователей в экспериментах на крысах, у которых исчезновение неврологического дефицита наблю далось в течение 7-9 суток после реанимации, спустя 30 суток и более обнаруживали признаки патологии мозга (Заржецкий Ю.В. и соавт., 2000; Горенкова Н.А и соавт., 2004; Аврущенко М.Ш. и соавт., 2006). Так, с помощью морфо-метрического анализа было установлено, что в постреанимационном периоде, даже при отсутствии внешних неврологических нарушений, происходят выраженные изменения плотности и состава неирональных популяций (Аврущенко М.Ш. и соавт., 1997, 2003), существенные нарушения белкового метаболизма (Neuman R.W., 2000; White В. et al., 2000), обмена моноаминов, в частности, дофамина и серотонина (Горенкова Н.А. и соавт., 2004).
По данным многочисленных авторов, тяжесть, течение и исход экстремальных состояний во многом определяются степенью изменений в микроцир-куляторном русле (Евтушенко А.Я., 1989; Алексеева Г.В. и соавт., 2003; Кожура В.Л., 2003; Иванов К.П. и соавт., 2006; Мороз В.В. и соавт., 2006; Lewis D.H., 1991 и др.). Имеются данные, что основными сосудистыми механизмами поражения органов после тотальной ишемии являются длительное сохранение гипоксии смешанного генеза, значительный дефицит перфузии мозга, несмотря на стабилизацию артериального давления, раннее развитие и длительное сохранение разнонаправленных нарушений гемокоагуляции, проявлений диссе-минированного внутрисосудистого свертывания крови (Золотокрылина Е.С., 2000; Астахов А.А., Бубнова И.Д., 2001; Долгих В.Т. и соавт., 2006).
Крайней степенью нарушения микроциркуляции в постишемическом периоде является развитие феномена "no-reflow". В результате происходит мозаичное выключение кровотока в микроциркуляторном русле и диффузно-очаговое некротическое селективное повреждение нейронной сети (Семченко В.В. и соавт., 1999; Гусев Е.И. и соавт., 2001; Ayata С, Rooper А.Н., 2002). Развитие этого феномена связывают с увеличением проницаемости микрососудов и отеком периваскулярной глии (Cerisoli М. et al., 1981), повышением тромбо-генности и снижением тромборезистентности сосудов (Власов Т.Д., 1999; Лп J.S. et al., 1995), нарушением функциональных свойств эндотелия сосудов
(Петрищев Н.Н., Власов Т.Д., 2000), а также адгезией к эндотелию лейкоцитов (Мельникова Н.Н., Иванов К.П., 2004).
Скворцовой В.И (1999), Гусевым Е.И. и соавт. (2001), Lipton Р. (1999) установлена последовательность метаболических процессов в ткани мозга, возникающих при постепенной редукции мозгового кровотока. При снижении уровня кровотока до 55 мл на 100 мм в мин. (первый критический уровень) возникает реакция торможения белкового синтеза; снижение до 35 мл на 100 мм в мин. (второй критический уровень) сопровождается активацией анаэробного гликолиза. Нарастание ишемии и снижение кровотока до 20 мл на 100 мм в мин. (третий критический уровень) ведет к формированию энергетической недостаточности, дисфункции каналов ионного транспорта, дестабилизации клеточных мембран и значительному выбросу нейротрансмиттеров. Область мозга с наиболее выраженным снижением кровотока (менее 10 мл на 100 мм в мин.) становится необратимо поврежденной в течение 6-8 минут с момента нарушения мозгового кровотока.
Изучение мозгового кровотока в постреанимационном периоде позволило исследователям говорить о фазовом характере изменений в микроциркуляторном русле (Гурвич A.M., Мутускина Е.А., 1986; Бейлин М.А., 1990), что также подтверждается рядом других исследователей (Семенютин В.Б. и соавт., 1997; Гусев Е.И., 2001; Александрии В.В. и соавт., 2002; Будаев А.В., 2006). В ходе наблюдений было выявлено развитие фазы гиперемии с увеличением диаметра капилляров (первые 5-15 минут), усиление в них кровотока и раскрытие арте-риоло-венулярных анастомозов. Период относительной (кажущейся) нормализации кровообращения продолжался с 10-й по 30-ю минуту и характеризовался снижением мозговой гемоперфузии до практически исходных значений, затем следовало ухудшение кровотока к завершению первого часа постишемического периода
Оксид азота в генезе развития постишемической патологии мозга
Большое внимание исследователей привлекает изучение роли оксида азота (N0) в механизмах острой ишемии (Macdonald R.L., 1992; Halliwell В.О., 1997; Farooqui A.A, 1998; Douzinas E.E. et al., 2001 и др.). В литературе описан феномен ишемической адаптации («ischemic preconditioning»), который заключается в том, что после транзиторной ишемии-реперфузии (ишемия 5-10 минут) отмечается повышение устойчивости органа к последующей ишемии. Выделяют две стадии ишемической адаптации: раннюю, которая начинается сразу после начала реперфу-зии и продолжается 2-3 часа, и позднюю - через 10-24 часа после начала реперфу-зии и продолжается 3-4 суток (Bolli R. et al., 1998). Одним из механизмов адаптации является стимуляция синтеза оксида азота под действием ишемии и последующей реперфузии. Активация синтеза NO происходит сразу после восстановления кровотока. Так, в экспериментах P. Wang, J.L. Zweier (1996), синтез оксида азота в эндотелии сосудов миокарда сразу после реперфузии возрастал более чем в 30 раз и сохранялся на высоком уровне более 2 суток.
Продукция оксида азота осуществляется из L-аргинина под действием NO-синтаз (Cooke J.P., 1997). В условиях нормального функционирования нервной системы водорастворимые молекулы NO выполняют роль активного вазодилята-тора, способствуют выделению нейромедиаторов, модулируют активность N-метил-Б-аспартатных (NMDA) рецепторов, участвуют в синаптической передаче (Раевский К.С. и соавт., 2000; Dawson V.L., Dawson Т.М., 1996; Szabo С, 1996). В условиях ишемической патологии при значительном увеличении продукции NO проявляется его цитотоксичность, которая определяется способностью превращаться во вторичные оксиданты (Викторов И.В., 1999). Взаимодействие NO с супероксид-анион-радиалом ведет к образованию основного цитотоксического фактора - пероксинитрита (ONOCT) (Johnson М. L. et al., 1998), способного окислять сульфгидрильные группы цитоплазматических белков, протеолипиды, ДНК (Sharpe М.А., Cooper С.Е., 1998; Stachowiak О. et al., 1998), а также взаимодействовать с супероксиддисмутазой с образованием реактивного иона нитрозония, что вызывает дальнейшее развитие СРО и деструкцию практически всех клеточных структур (Сорокина Е.Г. и соавт., 2001; Chang C.Y. et al., 1998).
Прямые измерения уровня NO в ткани мозга во время ишемии, вызываемой двусторонней окклюзией сонных артерий, с последующей реперфузией показали, что в условиях ишемии-реперфузии содержание оксида азота в коре мозга крыс значительно возрастает (Sato S. et al, 1994; Demchenco I.T., 2000). На начальной стадии развития ишемии, а таюке при относительно низком уровне кислородного дефицита NO, как активный вазодилятатор, может играть защитную роль, увеличивая интенсивность кровотока (Власов Т.Д. и соавт., 2004). Так, по данным Morikawa Е. et al. (1994), после введения L-нитроаргинина (субстрата NO) крысам при глобальной ишемии, вызванной пережатием средней мозговой артерии, наблюдалось уменьшение размеров ишемизированного участка мозга и увеличение локального мозгового кровотока. Сходное влияние оказывало и системное введение некоторых доноров NO (Zhang F., 1993,1994).
В то же время использование ингибиторов NOS в качестве нейропротекторов при ишемическом повреждении дало противоречивые результаты. Однократное применение ингибиторов NO-синтаз (L-NAME) на модели фокальной ишемии мозга у крыс также проявляло защитный эффект, выражавшийся в уменьшении инфарктной зоны (Pelligrino D.A., 1993). Farkas Е. et al. (2006) также выявили в эксперименте, что введение блокатора синтеза NO (L-NAME) приводило к уменьшению набухания астроглии.
В постишемическом периоде после глобальной ишемии, по данным Hamphreys S.A. et al. (1998), оксид азота вызывает интенсивную гиперемию мозга, достигающую 400% спустя 15 минут после восстановления кровотока. Ингибитор L-NAME полностью блокировал этот эффект, в то время как селективный ингибитор нейрональной NO-синтазы - 7-нитроиндазол - не оказывал
существенного влияния. Demchenko I. Т. et al. (2000) наблюдали уменьшение тканевого содержания NO в мозге параллельно со снижением мозгового кровотока. Авторы показали, что блокирование синтеза NO значительно ослабляет цереброваскулярные реакции на экстремальную гипероксию (Демченко И.Т. и соавт., 2000; Demchenko I.T. et al., 2000). В ходе исследований Жиляевым СЮ. и соавт. (2002) было выявлено снижение мозгового кровотока на 17-43% через 30 минут после введения L-NAME, а последующее введение супероксиддисму-тазы достоверно не изменяло церебральной гемодинамики по отношению к предыдущему уровню.
Таким образом, участие NO в развитии постишемических нарушений мозга неоднозначно. Представляется интересной точка зрения Iadecola С. (1997) о том, что NO обладает защитным или деструктивным действием в зависимости от стадии развития ишемического процесса и от клеточных источников NO.
Эмбриогенетически пигментный эпителий сетчатки относится к первой пигментной системе, имеющей одинаковый источник с нейронами мозга (Афанасьев Ю.И. и соавт., 2006). Зрительная функция - одна из наиболее сложных и важных функций нервной системы. Передача сигналов в этой сенсорной системе осуществляется по зрительному тракту, включающему в себя сетчатку, зрительные нервы и вышележащие отделы головного мозга. Сетчатка, как первичный уровень восприятия сигналов, отличается тем, что содержит не только фоторецепторы, но также несколько взаимосвязанных слоев нейронов, осуществляющих начальную переработку сигналов (Сомов Е.Е., 1997).
По мнению Tsacopoulos М. (1985), главенствующую роль в возникновении расстройства зрительных функций вплоть до слепоты играют нарушения микроциркуляции в сетчатке глаза на фоне общего расстройства кровообращения. Автор рассматривает систему микроциркуляции в тесной взаимосвязи с нервной тканью сетчатки и метаболическими процессами в ней.
Иванаускене Н.Ю. (2003), исследуя влияние иммобилизационного стресса на сетчатку кролика, выявила количественные изменения параметров микрососудов, множественные диапедезные кровоизлияния и некроз нейронов, наиболее выраженные при непрерывной 100% гипокинезии. По данным Фишер О.А. (1998), длительная гипокинезия вела к дистрофическим изменениям в пигментном эпителии сетчатки и пролиферации нейроглии. Также влияние на сетчатку острого и хронического стресса под воздействием электрического тока изучали O Steen W.K. et al. (1987). Авторы выявили отсутствие четких изменений в сетчатке глаза животных под действием острого стресса, в то время как длительное воздействие тока при хроническом стрессе приводило к достоверным изменениям в структуре сетчатки глаза и влияло на ее микроциркулятор-ное русло.
Общая характеристика материала и метод моделирования терминального состояния
Основу данной экспериментальной работы составили хронические (5 недель) патофизиологические эксперименты на 182 половозрелых неинбредных крысах-самцах массой 150-180 г.
Животных содержали в условиях вивария при комнатной температуре 18-24С, на стандартном рационе и свободном доступе к воде. За сутки до опыта животным прекращали давать пищу, но в воде не ограничивали.
В эксперимент отбирали животных, прошедших в условиях вивария 10-15-ти дневный карантин. Состояние здоровья у них оценивали путем осмотра кожно-шерстных покровов и слизистых, по поведению и двигательной активности. Животных вялых, неактивных, а также с видимыми патологическими изменениями из опыта исключали.
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. Сосудистый пучок сердца пережимали специальным Г-образным крючком, изготовленным из стальной проволоки, закрепленной на держателе. Крючок вводился в грудную полость на уровне второго межреберья справа по парастернальной линии. Концом прижимающей части крючка прокалывалась кожа, межреберные мышцы, париетальная плевра. Затем последовательно проводилось перемещение и ряд поворотов крючка. На завершающем этапе крючок поднимался вверх, прижимая нижнюю полую и безымянные вены, легочные вены, легочную артерию, а также аорту к грудине. Трахея при этом не пережималась, а кровообращение полностью прекращалось в артериальной и венозной системах. Через 3 мин 30 сек. крючок извлекался из грудной клетки в обратной последовательности. Интубацию трахеи проводили во время клинической смерти полихлорвиниловой трубкой, диаметром 1,0 мм. Затем через 7 минут с момента пережатия начинали реанимационные мероприятия. Наружный массаж сердца осуществлялся ударами указательного пальца по грудине на уровне четвертого межреберья с частотой 180 ударов в минуту. Искусственная вентиляция легких проводилась с помощью аппарата, создающего активный вдох и пассивный выдох из расчета 1-1,5 мл воздуха на 100 г массы тела. Частота искусственного дыхания составляла 35-40 вдохов в минуту. После восстановления и стабилизации самостоятельного дыхания аппаратное дыхание прекращалось. В период оживления фиксировалось появление сердечной деятельности, первого вдоха и самостоятельного дыхания, восстановление рого-вичного рефлекса.
Контрольная группа крыс подвергалась эфирному наркозу без моделирования клинической смерти.
Наблюдение за динамикой общего состояния животных проводилось в течение 5 недель после эксперимента. Для более полного клинического исследования состояния животных в постреанимационном периоде использовалась балльная оценка восстановления неврологического статуса (Лысенков СП. 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 «открытое поле» (Волчегорский И.А. и соавт., 2000).
Забой животных и забор материала (сетчатка глаза, головной мозг) для биохимических и морфологических исследований проводили на 1-е, 3-й, 5-е, 7-е, 10-е, 14-е, 21-е, 28-е и 35-е сутки постреанимационного периода.
Известен способ балльной оценки общего состояния крыс после перенесенной клинической смерти, вызванной одномоментным пережатием всех входящих и выходящих сосудов сердца, предложенный СП. Лысенковым и соавт. (1982). Идрисовой Л.Т. и соавт. (1999) была модифицирована данная система (1982). Идрисовой Л.Т. и соавт. (1999) была модифицирована данная система оценки состояния животных и введены дополнительные тесты, отражающие функцию различных уровней центральной нервной системы. Для количественной оценки неврологического статуса крыс использовался показатель общего состояния животного, представляющий сумму баллов на данный момент исследования (табл. 1).
Оценка высших адаптивных функций организма проводилась методом изучения двигательной активности животных и их эмоционального статуса в стрессогенных условиях при помощи теста «открытое поле» (Волчегорский И.А. и соавт., 2000). Устройство представляет собой квадратный манеж (80x80 см), с бортиками высотой 40 см и полом, разделенным на 16 квадратов. Животное помещали в центральный квадрат, затем регистрировали длительность латентного периода (время пребывания в центральном квадрате), горизонтальную (число пересеченных квадратов), вертикальную двигательную активность (число стоек-подъемов на задние лапы), количество обследованных отверстий («норок»), груминг (его общую продолжительность и частоту), число болюсов дефекаций.
Изменение нервной деятельности крыс, перенесших клиническую смерть
Согласно тестам, характеризующим неврологический статус экспериментальных животных, состояние наступившей клинической смерти максимально оценивалось в 130 баллов. Общая летальность в течение всего эксперимента составила 24,6%. В экспериментальной группе крыс (после 7-ми минутной клинической смерти) постепенное восстановление неврологического статуса наблюдалось в течение 3-х суток (рис. 1). Неврологический дефицит был максимально выражен в первые часы после оживления и проявлялся в виде атаксии, нарушения тонуса мышц конечностей, учащения сердечной деятельности и ритма дыхания, а также индифферентностью к пище и воде.
Восстановление сердечной деятельности происходило через 55,0±8,0 секунды после начала непрямого массажа сердца, первый вдох появлялся к 4,0±0,56 минуте, самостоятельное дыхание происходило на 9,0±0,36 минуте от начала оживления. В период его восстановления наиболее задействованными в акте вдоха являлись вспомогательные мышцы плечевого пояса, шеи, в дальнейшем дыхание переходило на брюшной тип, и к моменту завершения искусственной вентиляции легких видимой одышки не наблюдалось. Восстановление роговичного рефлекса происходило на 23,0±1,2 минуте реанимационного периода. Реакция на боль по завершении 30 минут отсутствовала, а к окончанию 1-го часа становилась слабовыраженной.
На 60-й минуте животные делали попытки переворачивания на бок, но удерживать нормальную физиологическую позу не могли. В мышцах верхних конечностей преобладал тонус сгибателей, а нижних - разгибателей, периодиг чески появлялись клонические судороги. На шумовой раздражитель реакции у реанимированных животных к этому периоду не наблюдалось. Температура (per rectum) к моменту восстановления сердечной деятельности достигала 31,5±1,5 градуса и была снижена на 4,0±0,5 градуса от исходного уровня (р=0,006). В последующие два часа продолжалось постепенное снижение тяжести неврологического статуса, достигавшего 76,2±2,1 баллов. Сердечные сокращения становились ритмичными, их частота увеличивалась до 326±42 (р=0,04) ударов в минуту. Подобные изменения затрагивали и дыхательную систему: дыхание выравнивалось, становилось ритмичным, вспомогательные мышцы в акте дыхания не участвовали. Восстанавливалась адекватная реакция на болевой раздражитель, в то же время на шумовой оставалась сниженной. Животные хорошо переворачивались при положении на спине, однако полноценного удерживания позы не было. Температура в прямой кишке постепенно увеличивалась, но продолжала оставаться на 1,5±0,5 (р=0,03) градуса ниже нормальной. Груминг не наблюдался, пищу и воду животные не принимали.
В последующие 12 часов восстановительного периода животные начинали удерживать позу, при движении же явления атаксии сохранялись. Тонус мышц верхних и нижних конечностей восстанавливался, патологические самопроизвольные движения в конечностях отсутствовали. Ректальная температура приближалась к нормальным значениям. В то же время дыхание оставалось учащенным, частота его достигала 91±5 (р=0,046) вдохов в минуту. К пище и воде животные оставались индифферентны. Количество баллов снижалось до 46,3±1,4.
Дальнейшее наблюдение в течение 72 часов показало, что подопытные крысы мало отличались к этому сроку от контрольной группы. По истечении 48 часов крысы были активными, их поведенческие реакции адекватными. Выглядели животные чистыми и опрятными, охотно принимали воду и пищу. Неврологический дефицит приближался к нулю.
У 6% реанимированных животных (п=12) на 1-3 сутки возникал приступ психомоторного возбуждения на звуковой либо болевой раздражитель, характеризовавшийся резкой хаотичной двигательной активностью и приступами то-нико-клонических судорог, свидетельствующих о повышенной судорожной готовности мозга к спонтанным и вызванным судорожным пароксизмам. Данные приступы длились в течение нескольких минут (3,0±0,5) и завершались общим мышечным расслаблением. Повторные раздражители вызывали развитие аналогичных приступов, но меньшей выраженности и продолжительности.
Изучение ориентировочно-исследовательской активности крыс выявило однообразие и обеднение их поведения в течение первых суток (табл. 2). Число пробежек и пересечений квадратов снизилось по сравнению с интактными животными на 53% (р=0,0008), также уменьшилось количество вертикальных стоек на 49% (р=0,001). В то же время возросла длительность латентного периода до 224% (р=0,0009), крысы затрачивали в 2,2 раза больше времени, для того, чтобы покинуть центральную площадку.
