Влияние хронической сердечной недостаточности на проявление судорожной готовности и ее связь с резистентностью организма к гипоксии

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является финальным результатом большинства сердечно-сосудистых заболеваний, причем у значительной части людей наблюдается отягощение данной патологии неврологическими нарушениями [91, 116]. Поэтому предлагается выделять «кардиоце- ребральный синдром» [45], отражающий нарушения функций мозга, обусловленные сердечной патологией. Наиболее тяжелые дегенеративные изменения в мозге часто возникают при судорожных состояниях. Причем, как свидетельствует клиническая практика, их первопричина не всегда связана с патологическими нарушениями в ЦНС, нередко она обусловлена сердечной недостаточностью [35, 62]. Поскольку ХСН часто сопровождается нарушением мозговой гемодинамики, а судорожные состояния приводят к дополнительным спазмам церебральных сосудов, то значительная роль в патогенезе этих взаимообусловленных нарушений принадлежит гипоксически-ишемическим повреждениям мозга [34, 92]. Однако до настоящего времени нет единых представлений о том, влияет ли индивидуальная чувствительность организма к гипоксии на компенсаторновосстановительные возможности ЦНС после судорог, отягощенных ХСН.

Учитывая важную роль моноаминергических (МА-) систем в патогенезе судорожных состояний [34, 92], целью настоящего исследования является изучение метаболизма моноаминов мозга в постсудорожный период у высоко- и низкоустойчивых к гипоксии животных с хронической сердечной недостаточностью, а также влияния сердечной патологии на характер проявления судорожной готовности.

Для определения индивидуальной чувствительности животных к гипобарической гипоксии крыс-самцов линии Вистар поочередно помещали на площадку с изменяющимся углом наклона, находящуюся в барокамере, и «поднимали на высоту» 10 000 м со скоростью 25 м/с, регистрируя время, в течение которого каждая крыса была способна удерживаться на наклонной плоскости. Это время принимали за индивидуальное «резервное» время, которое отражает индивидуальную чувствительность организма к гипоксии.

Хроническую сердечную недостаточность создавали у крыс с высокой и низкой устойчивостью к гипоксии. Для этих целей использовали адекватную модель, разработанную для мелких лабораторных животных, позволяющую создавать ХСН разной степени тяжести [44]. Согласно данному методу, в каждую плевральную полость животного дробно вводили силиконовое масло, что приводит к постепенно развивающейся ХСН. Первое введение масла осуществляли в дозе по 1,5 мл/100 г массы крысы, второе - через месяц по 1 мл/100 г. Эти процедуры проводили под тиопенталовым наркозом, которого достигали путем внутрибрюшинного введения 1%-ным раствором тиопентала натрия в дозе 15-20 мг/кг массы тела животного.

Через месяц после последнего введения масла у животных обеих групп вызывали клонико-тоническис судороги. Для этих целей с помощью инфузома- та (Braun Perfusor Compact, Германия) им внутривенно вводили 1%-ный раствор пснтилентстразола (ПТЗ, “Sigma”, USA) со скоростью 0,1 мл/мин. Пороговую дозу ПТЗ, при которой появляются судороги, определяли индивидуально для каждого животного и выражали ее в мг/кг массы тела. Крысы контрольной группы получали эквивалентные объемы физиологического раствора. Через 48 ч после судорог в ЦНС животных исследовали метаболизм моноаминов.

Содержание моноаминов (МА): норадреналина (НА), дофамина (ДА), серотонина (СТ) и продукты их дезаминирования - диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК), 5-оксииндолилуксусной кислоты (5-ОИУК) определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с электрохимической детекцией в вентральном гипоталамусе и гиппокампе.

Содержание моноаминов (МА): норадреналина (НА), дофамина (ДА), серотонина (СТ) и продукты их дезаминирования - диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК), 5-оксииндолилуксусной кислоты (5-ОИУК) определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с электрохимической детекцией в среднем мозге, где в основном локализованы тела МА-сргических нейронов, и структурах головного мозга, получающих данную иннервацию (в вентральном гипоталамусе, гиппокампе и фронтальной коре). Выделенные отделы мозга взвешивали и замораживали в жидком азоте. При исследовании их гомогенизировали в 20-кратном объеме 0,1 N НСЮ4, содержащем 0,1%-ный калий метабисульфит и внутренний стандарт- 3,4-дигидроксибензиламин (ДГБА) (“Sigma”, USA), его конечное содержание составляло 20 нг/мл. Гомогенаты центрифугировали в течение 10 минут при 4°С и 14 000 g (центрифуга Biofuge Stratos, Германия), а полученный супернатант фильтровали центрифугированием (микроцентрифуга Micro СА-Н, США) через микрофильтры Nylon-66 (диаметр пор 0,2 мкм, США) в течение 5 мин при комнатной температуре и 3000 g. Фильтрат (20мкл) вводили в ВЭЖХ-систему через инжектор (Rheodyne 7725i), снабженный петлей на 20 мкл. Для фракционирования МА использовали обращенно- фазную S102 - С18 хроматографическую колонку (150 х 4,6 мм, размер зерен 3 мкм) фирмы “Beckman” (США) без преколонки. Подвижная фаза: 0,1 М цитрат- но-фосфатный буфер (pH 3,2), содержащий 0,3 мМ октилсульфата натрия, 0,1 мМ ЭДТА и 8%-ный ацетонитрил. Рабочие растворы стандартов моноаминов (НА, ДА, СТ, ДОФУК, 5-ОИУК) готовили в концентрации 100 нг/мл. Элюцию анализируемых растворов осуществляли со скоростью 0,7 мл/мин с помощью насоса высокого давления НРР - 5001 фирмы “Laboratomi pristroje” (Чехия).

Для количественного определения исследованных веществ использовали электрохимический детектор (BAS LC-4b, США). Непосредственно перед анализом и после каждой 15-й пробы в систему вводили смесь стандартов. Содержание эндогенных веществ вычисляли относительно стандартов и выражали в нг/мг ткани. Сбор и обработку хроматографических данных осуществляли с помощью программного обеспечения «МультиХром» версии 1.5 х. После тестирования крыс на резистентность к гипоксии выделили три группы (табл. 9). Животных, «резервное» время которых на высоте 10 000 м составляло 6,25 ± 0,48 мин, относили к группе высокоустойчивых (ВУ), а тех, у которых оно было 2,75 ± 0,24 мин - к группе низкоустойчивых (НУ). Остальных животных считали среднеустойчивыми (СУ). Проведенные ранее исследования показали, что животные с разной устойчивостью к гипоксии отличаются динамикой напряжения кислорода в мозге [9].

Влияние ХСН на судорожную готовность у животных с разной резистентностью к гипоксии

Таблица 9.

Исследованные

показатели

Чувствительность животных к гипоксии

ВУ

СУ

НУ

Исходное «резервное» время (мин)

6,25±0,43 (п=8)

4,57±0,36 (п=10)

2,75±0,17 (п=9)

Пороговые дозы ПТЗ (1) мг/кг и продолжитель- ность судорог у крыс без ХСН

1

28,64±2,11 (п=8)

30,77±1,95 (п=10)

26,84±2,38 (п=9)

Продолжительность фаз судорожного припадка (сек)

клоническая

фаза

тоническая

фаза

клоническая

фаза

тоническая

фаза

клоническая

фаза

тоническая

фаза

6,57±0,58

4,53±0,32

7,34±0,61

3,87±0,29

  • 9,88±0,81
  • *Р<0,01
  • **Р<0,05
  • 6,64±0,51
  • *Р<0,01
  • **Р<0,01

«Резервное» время у крыс с ХСН, мин

4,62±0,38 (п=10) Р<0,05

2,91 ±0,21 (п=14) Р<0,01

0,93±0,09 (п=12) Р<0,001

Пороговые дозы ПТЗ (2), мг/кг и продолжительность судорог у крыс с ХСН

2

20,23±1,50 (п=10) Р<0,01

22,45±1,65 (п=14) Р<0,01

15,52±1,41 (п=12) Р<0,01

Продолжительность фаз судорожного припадка (сек)

клоническая

фаза

тоническая

фаза

клоническая

фаза

тоническая

фаза

клоническая

фаза

тоническая

фаза

8,72±0,73

Р<0,05

5,07±0,42

9,67±0,80

Р<0,05

4,51±0,37

14,97±1,2

Р<0,01

9,54±0,6'

Р<0,01

Примечание: *Р - по сравнению с ВУ; **Р - по сравнению со СУ.

Результаты, представленные в таблице, свидетельствуют о том, что ХСН сопровождается уменьшением «резервного» времени у животных трех исследованных групп. Однако наиболее выраженное снижение (на 66%) обнаружено у НУ крыс.

Несмотря на то, что у всех животных без сердечной патологии порог судорожной готовности статистически достоверно не различается (табл. 9), продолжительность клоничсской и тонической фаз судорог у НУ крыс значительно больше, чем у ВУ и СУ. У всех животных с ХСН выявлено повышение судорожной готовности, однако у НУ оно более выражено, чем у ВУ и СУ. Неоднозначные результаты получены при анализе структуры судорожного припадка на фоне ХСН. Так, у ВУ и СУ крыс с ХСН более продолжительной была только клоническая фаза судорог, тогда как у НУ увеличивалась длительность не только клоничсской, но и тонической фазы (на 51 и 44% соответственно). Полученные результаты свидетельствуют о том, что ХСН повышает судорожную готов11. МАТЕРИАЛЫ, РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ НА НАУЧНЫХ СЕМИНАРАХ

ПО АКТУАЛЬНЫМ ПРОБЛЕМАМ СОВРЕМЕННОЙ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ

ность у животных трех исследованных групп, причем тяжесть припадка зависит от индивидуальной резистентности организма к гипоксии.

Анализ результатов нейрохимических исследований через 48 ч после судорог выявил разный характер метаболизма МА в гиппокампе и гипоталамусе ВУ и НУ крыс. Увеличение продолжительности клонической и тонической фаз судорог у НУ животных (табл. 9) сопровождается снижением содержания продукта дезаминирования дофамина (ДОФУК) в обоих отделах мозга (рис. 60). Причем эти изменения сопровождаются статистически достоверным (Р < 0,01) уменьшением индекса отношения ДОФУК/ДА, что свидетельствует о снижении метаболизма ДА. В то же время в гиппокампе и гипоталамусе ВУ крыс увеличивается содержание ДА или ДОФУК.

М. Л. МАМАЛЫГА.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМООБУСЛОВЛЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В МОЗГЕ И СЕРДЦЕ

Содержание моноаминов (нг/мг ткани) в ЦНС при ХСН и после судорог на фоне ХСН у крыс с разной резистентностью к гипоксии

Рис. 60. Содержание моноаминов (нг/мг ткани) в ЦНС при ХСН и после судорог на фоне ХСН у крыс с разной резистентностью к гипоксии.

П - контроль (п = 8), ь21- через 48 ч после судорожного припадка (п = 8), 0 - ХСН (п = 8), Ёа - через 48 ч после судорожного припадка на фоне ХСН (п = 8). *-Р< 0,05; **-Р< 0,01.

Зависимость постсудорожных изменений в ЦНС от индивидуальной чувствительности организма к гипоксии обнаружили и при исследовании СТ- ергической системы. После судорог у ВУ животных содержание СТ в гипоталамусе и гиппокампе увеличивается, тогда как в гипоталамусе НУ крыс характер сдвигов был противоположный. Известно, что увеличение доступного мозгового серотонина оказывает антиэпилептическое действие, а активация СТ- ергических механизмов ограничивает возбуждение адренергических центров, уменьшает частоту судорожных припадков и способствует восстановлению после судорог [87].

Обращает на себя внимание тот факт, что через 48 ч после судорожного припадка у ВУ и НУ животных с ХСН уровень ДА и ДОФУК в гипоталамусе и гиппокампе в основном снижался. Содержание СТ в этих отделах мозга у ВУ крыс не изменяется, а у НУ снижается не только СТ, но и 5-ОИУК.

Полученные результаты дают основание предположить, что постсудорожный период на фоне ХСН характеризуется наиболее выраженным снижением аминсргического тонуса в исследованных отделах мозга НУ животных, что может служить патогенетической основой для пролонгирования не только клониче- ской, но и тонической фазы судорожного припадка. Кроме того, повышение судорожной готовности у ВУ и НУ животных с ХСН в значительной мере могло быть обусловлено увеличением отношения НА/СТ в исследованных отделах мозга, что свидетельствует о нарушении взаимоотношений НА- и СТ-сргической систем и скорее всего приобретает патогенетическую значимость.

Таким образом, у НУ животных с ХСН через 48 ч после судорожного припадка происходит снижение содержания не только ДА, но и СТ. Последнее, в свою очередь, может усиливать сердечную недостаточность. Нередко это приводит к формированию порочного круга. Суть его заключается в том, что кардио- генные нарушения мозгового кровообращения, обусловленные прогрессирующей сердечной недостаточностью, сопровождаются ишемическими явлениями в мозге, провоцирующими судорожную активность. Последняя является патогенетической основой нарушений нейрогуморальной регуляции сердечной деятельности, усугубляющей сердечную недостаточность.

Полученные результаты указывают на то, что нарушения метаболизма МА, возникающее при судорожных состояниях на фоне сердечной патологии, приводят к снижению возможности антисудорожных механизмов, которые по данным Г. Н. Крыжановского [14] включаются при судорогах и направлены на ослабление или купирование патологического процесса. Кроме того, нарушения метаболизма МА, возникающие при судорожных состояниях на фоне сердечной патологии, приводят к снижению компенсаторно-восстановительных возможностей и повышению судорожной готовности.

Данные, представленные в настоящей работе, позволяют утверждать, что судорожный припадок на фоне ХСН повышает травмирующее действие на мозг у животных исследованных групп. При этом наиболее уязвимыми оказываются животные с низкой резистентностью к гипоксии. Поэтому изучение нейрохимических и нейрофизиологических основ проявления судорожной готовности на фоне сердечной недостаточности имеет значение нс только для теории современной нейробиологии, но и открывает перспективу для поиска новых эффективных способов антисудорожной терапии, позволяющей предотвратить или снизить постэпилептические повреждения мозга при кардиоцеребралыюм синдроме.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >