В экспериментах использовали следующие препараты:
С целью получения констрикторных реакций венозных сосудов икроножной мышцы и тонкого кишечника болюсно вводили норадреналин (норадреналина гидротартрат) в дозе 5 мкг в 0,1 мл 6% раствора декстрана.
В качестве тестирующих вазодилататоров в исследованиях использовали донаторы оксида азота: нитропруссид натрия («Нанипрус») и нитроглицерин в дозах 1,25; 2,5; 5,0; 10,0 мкг. Вазодилататоры вводили болюсно в 0,1 мл 6% раствора декстрана («Полиглюкин»).
Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием t - критерия Стьюдента при помощи пакета программ STATISTICA 8.0. Различие независимых средних в несвязанных выборках считали достоверным при р?0,05.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Сравнительная характеристика реакций венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника при экспериментальной ишемии миокарда.
Исследования показали, что экспериментальная ишемия миокарда, вызванная кратковременной (60 сек) окклюзией левой общей коронарной артерии, вызывала снижение системного артериального давления на 29,4 ± 16,5 мм. рт. ст. (24,1 ± 13,5%), (p?0,05). Снижение системного артериального давления наступало через 10-15 сек. после пережатия коронарной артерии. В 8 опытах из 10 снижению артериального давления предшествовало кратковременное (5-10 сек.), небольшое по величине (6,6 ± 3,5 мм. рт. ст., 5,1 - 2,9%), (p?0,05) его повышение. Ишемия миокарда вызывала прессорно-депрессорные сдвиги системного артериального давления. Снижение сосудистого сопротивления артериальных сосудов, выраженное в изменениях перфузионного давления, составляло в опытах на икроножной мышце 13,1 ± 2,3 мм. рт. ст., а на тонком кишечнике 19,4 ± 3,1 мм. рт. ст. (p?0,05). Дилатация артерий тонкого кишечника была более выражена по сравнению с дилатацией артерий икроножной мышцы, p?0,05. Величины дилаторных реакций венозных сосудов икроножной мышцы составляли 2,4 ± 1,1 мм. рт. ст., а для тонкого кишечника - 2,1 ± 1,3 мм. рт. ст. (p?0,05).
По данным литературы нет однозначных данных о влиянии ишемии миокарда на сосудистое сопротивление регионарных сосудов. В остром периоде инфаркта миокарда наблюдаются различные по направленности изменения сопротивления кровотоку регионарных артериальных и венозных сосудов кровотоку (Kuhn et other, 1961; А.В. Докукина, 1962, 1963; Budow, Kroop, 1967; Э.А. Кянджунцева, 1968; Webb, 1972; Randall, 1978; Thames et al 1978, 1979; Wang S., 1995, 1996). По результатам ряда исследований (Webb, 1972; Randall, 1978; Thames et al 1978, 1979; Wang, 1996) данные изменения гемодинамики зависят от локализации ишемии миокарда. Причиной данных изменений могут быть несколько факторов. Во-первых, три группы рецепторов с сердца (рецепторы сердца симпатических нервов, рецепторы сердца блуждающего нерва и барорецепторы синоаортальной зоны), которые взаимозависимо влияют на сдвиги гемодинамики. Во-вторых, количество афферентных рецепторов блуждающего нерва сердца, оказавшихся в зоне ишемии миокарда. Таким образом, в проведенных экспериментах в результате ишемия миокарда, вызванной окклюзией общей левой коронарной артерии, вероятно, приводила к снижению симпатической и повышению парасимпатической эфферентной активности.
Для выяснения роли блуждающего нерва в острый период ишемии миокарда были проведены опыты с двухсторонней ваготомией. В опытах с ваготомией при ишемии миокарда было отмечено снижение величин дилататорных реакций артериальных и венозных сосудов, однако полного исчезновения реакций органных сосудов отмечено не было. Полученные данные подтверждаются данными литературы (Constantin, 1963; Thoren, 1982; Thames, 1978; Toubes, 1970) свидетельствующие об участии блуждающего нерва в реакциях регионарных сосудов при ишемии миокард. Вместе с тем наши данные показывают, что при ишемии миокарда действуют, вероятно, и другие нейрогуморальные вазоактивные факторы.
Представление полученных данных в процентах от исходных величин перфузионного артериального давления показало, что величины дилататорных реакций артериальных сосудов икроножной мышцы составляли 10,6 ± 2,1%, а для тонкого кишечника 14,6 ± 2,9%. Изменения сосудистого сопротивления кровотоку в венах выражали в процентах по отношению к среднему капиллярному давлению, поскольку «Передаточный фактор» давления в скелетной мышце и тонком кишечнике от вен к капиллярам составляет 94-98% (Интеграция, 1984). Использовано среднее капиллярное давление определенное методом, основанном на принципе Папенгеймера и Сото-Ривера (Papenheimer, Soto-Rivera, 1948). В ранее проведенных исследованиях («Интеграция…», 1984; Ю.А. Кудряшов, 1984, 1988; Tkachenko, Kudryashov, 1991,) было обнаружено, что среднее капиллярное давление составляло для задней конечности 9,4 мм. рт. ст.; для тонкой кишки 11,0 мм. рт. ст. при давлении в магистральной вене 5-6 мм. рт. ст. в условиях физиологического покоя. При этом величины дилататорных реакций вен были равны для икроножной мышцы 21,6 ± 3,1%, а для тонкого кишечника 19,2 ± 3,9% (p?0,05). Таким образом, при ишемии миокарда величины дилататорных реакций органных вен, представленные в процентах, оказались более выраженными по сравнению с величинами реакций артериальных сосудов (p?0,05). Не выявлено существенных (p>0,05) различий в величинах реакций венозных сосудов икроножной мышцы и тонкого кишечника. На основании полученных в исследованиях на венах данных можно полагать, что в первые секунды ишемии миокарда происходит дилатация венозных сосудов как скелетной мускулатуры, так и спланхнической области, причем практически в равной степени.
Для сопоставления максимально возможных реакций венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника использованы ранее полученные данные (Ю.А. Кудряшов, Б.И Ткаченко, 2004) реакций венозных сосудов, возникающих в ответ на действие супрамаксимальной (10 мкг) дозы нитропруссида натрия. Сопоставление величин нейрогуморальных реакций органных венозных сосудов, полученных при экспериментальной ишемии миокарда, с максимально возможными определяется термином “эфферентная структура рефлекса” (В.М. Хаютин,1960; Б.И. Ткаченко, Ю.А. Кудряшов, А.В. Самойленко, 2000). Венозные сосуды тонкого кишечника при ишемии миокарда реализуют 54,4 ± 9,8 %, а вены икроножной мышцы лишь 33,5 ± 10,5% от максимально возможной дилататорной реакции (p?0,05).
На основании полученных в исследованиях на венах данных можно полагать, что при ишемии миокарда происходит дилатация венозных сосудов скелетной мускулатуры и спланхнической области. Рефлекторный ответ, вызванный ишемией миокарда, в высокой степени реализует возможности к дилатации гладких мышц венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника, поскольку степень реализации составляет 30-50% от максимально возможных величин дилататорных реакций. Таким образом, в проведенном исследовании степень реализации рефлекторной венодилатации при ишемии в тонком кишечнике, несколько превышает таковую в скелетной мышце. Принимая во внимание обширность сети венозных сосудов этих двух областей организма млекопитающих и человека, можно с определенностью полагать, что снижение сопротивления в данных областях могло вносить значительную долю в снижение общего периферического сопротивления. Снижение общего периферического сопротивления можно расценивать как возможную приспособительную реакцию при ишемии миокарда. В этом же плане можно расценивать дилататорные реакции венозных сосудов при ишемии миокарда, что очевидно приводит к снижению венозного возврата крови и уменьшению нагрузки на миокард.
Сравнение реакций венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника кроликов при острой кровопотере.
В ответ на 10 % снижение объема циркулирующей крови в острых опытах на кроликах отмечено снижение артериального давления на 13,9±9,0 мм.рт.ст. (p?0,05). Снижение артериального давления начиналось через 20-30 секунд после начала снижения объема циркулирующей крови. Частота сердечных сокращений увеличивалась через 20-30 секунд достигая максимума прироста на 5±2,8 уд/мин (p?0,05) после окончания кровопотери. Повышение сосудистого сопротивления кровотоку венозных сосудов икроножной мышцы и тонкого кишечника при уменьшении объема циркулирующей крови на 10% имели место во всех случаях и составляло соответственно для икроножной мышцы 3 ± 1,0 мм.рт.ст., а для тонкого кишечника 1,8 ± 0,8 мм.рт. ст (p?0,05). Различия между констрикторными реакциями скелетной мышцы и тонкого кишечника статистически не достоверны (р>0,05). Проведенные эксперименты показали, что на фоне системных сдвигов, вызванных уменьшением объема циркулирующей крови, имеют место констрикторные реакции регионарных венозных сосудов. Полученные в ходе экспериментов констрикторные реакции регионарных сосудов являются характерными при уменьшении объема циркулирующей крови на 10% и совпадают с данными литературы (Chalmers et al, 1967; Neutze, 1968; Schadt et al, 1984; Lundbrook and Rutter, 1988; Korner, 1990).
По данным литературы (Chein, 1967; Schadt et al, 1984; Morita et al, 1985; Lundbrook and Rutter, 1988; Shen, 1988), в первую фазу воздействия важную роль играет возбуждение симпатической нервной системы. Однако, в эту фазу острой кровопотери системное артериальное давление практически не изменяется или уменьшается постепенно, увеличивается частота сердечных сокращений, снижается сердечный выброс, повышается общее периферическое сосудистое сопротивление и отмечается констрикция регионарных артериальных и венозных сосудов. Увеличение периферического сопротивления происходит параллельно со снижением сердечного выброса и соответственно системное артериальное давление не изменяется или уменьшается незначительно (Schadt, 1991). Основным средством восстановления сниженного объема циркулирующей крови и адекватного кровоснабжения тканей и органов в этих условиях является восполнение этого объема за счет констрикции венозных периферических сосудов, приводящей к так называемой «централизации кровообращения». Этот механизм является важным для поддержания системного артериального давления при кровопотере. Поддержание системного артериального давления на удовлетворительном уровне возможно при снижении объема циркулирующей крови даже до 25-30% (Schadt et al, 1984; Morita et al, 1985; Lundbrook and Rutter, 1988; Shen, 1988). Уровень такой кровопотери не приводит к геморрагическому шоку. В исследованиях на венах установлено, что при острой кровопотере происходит констрикция венозных сосудов как спланхнической области, так и скелетной мускулатуры. Повышение сопротивления венозных сосудов, наряду с повышение сопротивления артериальных сосудов по данным литературы (В.С. Болтоносов, 1980), также вносит вклад в повышение общего периферического сопротивления в первые секунды снижения объема циркулирующей крови.
Для сравнительного анализа реакций венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника полученные данные представлены в процентах от величин среднего капиллярного давления. Таким образом величина констрикторных реакций венозных сосудов икроножной мышцы составила 31,9 ± 10,6 %, а для вен тонкого кишечника 16,3 ± 7,7% (p?0,05). Однако достоверных различий в величинах реакций венозных сосудов икроножной мышцы и тонкого кишечника не выявлено (р>0,05). На основании полученных в исследованиях на венах данных можно полагать, что сердечно-сосудистая система чувствительна к снижению объема циркулирующей крови. Даже при снижении объема циркулирующей крови на 10%, выявлены констрикторные реакции венозных сосудов икроножной мышцы и тонкого кишечника. венозный перфузия икроножный мышца
Для выяснения максимально возможных реакций регионарных венозных сосудов при экспериментальной патологии и сопоставление их с реакциями, полученными при 10% уменьшении объема циркулирующей крови, были проведены опыты с местным введением прессорных веществ в супрамаксимальных дозах. В качестве воздействия вызывающего максимально возможные реакции вен тонкого кишечника и скелетной мышцы был применен раствор норадреналина (10 мкг) и полученные реакции были измерены методами резистографии венозных сосудов икроножной мышцы и тонкого кишечника. Сравнение реакций венозных сосудов при кровопотере показало, что венозные сосуды тонкого кишечника при острой кровопотере реализуют 42,8 ± 9,7% (p?0,05), а вены икроножной мышцы лишь 38,5 ± 8,9 % (p?0,05) от максимально возможной констрикторной реакции. Таким образом венозные сосуды икроножной мышцы и тонкого кишечника по отношению к максимально возможным при 10% острой кровопотере реализуют почти половину своих эффекторных возможностей. Такая степень реализации рефлекторных ответов венозных сосудов может быть связана с несколькими причинами. В ходе экспериментов уменьшение объема циркулирующей крови осуществляли лишь на 10%. Реакции регионарных вен были зафиксированы только через 60-80 секунд, амплитуда реакций вен нарастала и имела тенденцию к увеличению. Однако прекращение кровопотери прекращало рост амплитуды реакции, что и явилось одной из причин относительно низкой степени реализации возможных констрикторных реакций регионарных венозных сосудов.
Таким образом, проведенные исследования показали, что при системных сдвигах гемодинамики, вызванных уменьшением объема циркулирующей крови, на фоне уменьшения системного артериального давления и увеличения частоты сердечных сокращений имеют место активные констрикторные реакции венозных сосудов скелетной мышцы и тонкого кишечника. Направленность реакций венозных сосудов обусловлена возбуждением симпатической нервной системы, что приводит к повышению общего периферического сопротивления необходимого для поддержания системного артериального давления при уменьшении объема циркулирующей крови, а также к увеличению венозного возврата крови к сердцу, что способствует поддержанию системного артериального давления (Б.И. Ткаченко, В.И. Овсянников, 1975; Б.И. Ткаченко, Ю.А. Кудряшов, А.В. Самойленко, 2000).
Реакции вен головного мозга кошек и кроликов, вызванные экспериментальной ишемией миокарда и кровопотерей.
Сравнительный анализ направленности и степени реализации реакций венозных сосудов икроножной мышцы, тонкого кишечника и головного мозга, вызванные ишемией миокарда и острой кровопотерей, потребовал разработки метода изучения резистивной функции вен головного мозга. Головной мозг обладает рядом особенностей (герметичность и жесткость черепа, наличие интракраниального давления, и гематоэнцефалического барьера), что затрудняет исследование реакций внутримозговых вен в динамике. Для изучения констрикторных и дилататорных проявлений резистивной функции венозных сосудов головного мозга разработан метод динамической регистрации резистивной функции венозных сосудов головного мозга. Метод основан на перфузии постоянного объема раствора декстрана во внутренние мозговые вены. Об адекватности разработанного метода венозной резистографии судили по результатам изучения реакций венозных сосудов головного мозга, вызванных тестирующими воздействиями вазоактивных веществ: вазодилататорами (нитроглицерин и нитропруссид) и вазоконстрикторами (норадреналин, фенилэфрин). Введение донаторов оксида азота - нитроглицерина и нитропруссида натрия вызывало дозозависимую дилатацию венозных сосудов головного мозга Рис. 2. Таким образом, полученные данные совпадают с данными литературы (Toda, 1998), о том что оксид азота легко проходит гематоэнцефалический барьер, воздействуя на гладкие мышцы венозных сосудов головного мозга, вызывая венодилатацию. Введение в качестве вазоконстриктора тестирующего вещества 10 мкг норадреналина