.

Стан кислотно-лужної рівноваги і газового складу коронарної крові за умови модуляції інсуліном діяльності серця здорових тварин та тварин з експеримен

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 3553
Скачать документ

ІНСТИТУТ ЕНДОКРИНОЛОГІЇ ТА ОБМІНУ РЕЧОВИН

ІМ. В.П. КОМІСАРЕНКА АМН УКРАЇНИ

ОХРІМЕНКО Надія Василівна

УДК 612.12:612.014.462.6:612.178:616.379-008.64-092.9

Стан кислотно-лужної рівноваги і газового складу коронарної крові за
умови модуляції інсуліном діяльності серця здорових тварин та тварин з
експериментальним цукровим діабетом

14.01.14 – ендокринологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті ендокринології та обміну речовин
ім. В.П. Комісаренка АМН України, м. Київ

Науковий керівник

доктор медичних наук Нещерет Олександр Павлович, Інститут ендокринології
та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України, провідний науковий
співробітник відділу епідеміології ендокринних захворювань

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Зубкова Світлана Тихонівна, Інститут
ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України,
провідний науковий співробітник лабораторії функціональної діагностики

доктор біологічних наук Янчій Роман Іванович, Інститут фізіології
ім. О.О. Богомольця НАН України, провідний науковий співробітник відділу
імунології і цитотоксичних сироваток

Захист відбудеться “ _26___ ” _____лютого____ 2008 р. о __13__ годині
на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.558.01 з ендокринології в
Інституті ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН
України (04114, Київ-114, вул. Вишгородська, 69)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту ендокринології
та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України (04114, Київ-114,
вул. Вишгородська, 69)

Автореферат розісланий “ _24___ ” ___січня_________ 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.558.01

доктор біологічних наук Л.М. Калинська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Цукровий діабет займає чільне місце серед
захворювань, які призводять до передчасної втрати працездатності та є
причиною смерті. На сучасному етапі розвитку цивілізації в зв’язку з
інтенсифікацією техногенних процесів, підвищенням психо-емоційних
навантажень на організм та погіршенням стану довкілля з кожним роком
зростає поширеність та захворюваність на цукровий діабет.

Прогноз та клінічний перебіг цукрового діабету на сьогодні
обумовлюється, головним чином, характером та динамікою розвитку
серцево-судинних ускладнень цього захворювання. Порушення функції серця
при цукровому діабеті є результатом абсолютної чи відносної
недостатності інсуліну, обмеження трансмембранного транспорту глюкози та
іонів, синтезу білка в міокарді і підвищення використання клітинами
міокарда жирних кислот, лактату, кетонових тіл, як енергетичних
субстратів [P. Fumelli, F. Romangoni, C. Fumelli, M. Boemi, 1996;
M. Laasko, 2000; А.C. Ефимов, Л.К. Соколова, М.Ю. Соколов, 2002].

У хворих на цукровий діабет 2-го типу поряд з гіперглікемією важливим
клінічним проявом захворювання є наявність інсулінорезистентності та
гіперінсулінемії, що викликає порушення міжгормональних взаємовідносин,
метаболізму та функції серця й інших органів [S.G. Wannamethee et al.,
2004; L. Landsberg, 2005; С.Т. Зубкова, Н.Д. Тронько, 2006].

Для забезпечення нормальної життєдіяльності клітин і всього організму
потрібна постійна підтримка гомеостазу кислотно-лужної рівноваги (КЛР)
рідких середовищ [М.М. Горн, У.И. Хейтц, 2000]. Буферні системи
організму є складним комплексом біохімічних і фізіологічних явищ та
процесів, які визначають стан КЛР та її головних параметрів (рН, рО2,
рСО2, НСО-3 тощо).

На сьогодні значення інсуліну в механізмі забезпечення гомеостазу КЛР і
газового складу коронарної крові за фізіологічних умов, а також при
цукровому діабеті залишається недостатньо вивченим. Поряд з цим, для
уточнення патогенезу уражень функції та метаболізму міокарда при
цукровому діабеті надзвичайно важливі об’єктивні відомості про
особливості змін КЛР і газового складу артеріальної та венозної крові
серця при порушеннях інсулінового гомеостазу та їхній взаємозв’язок зі
змінами кардіогемодинаміки.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація
виконана згідно з планом науково-дослідних робіт лабораторії
нейро-гормональної регуляції кровообігу Інституту ендокринології та
обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН України та є фрагментом
фундаментальних пріоритетних тем: “Взаємодія гормональних, медіаторних
та субстратних механізмів у регуляції кровопостачання, метаболізму та
функції міокарда при експериментальному цукровому діабеті”

(№ держреєстрації 0194U017381), “Інсулінозалежні порушення холінергічної
та адренергічної регуляції кровопостачання, метаболізму та функції
міокарда при експериментальному цукровому діабеті” (№ держреєстрації
0197U001113), “Взаємодія інсуліну з контрінсуліновими гормонами в
ефекторниx ланках регуляції кровопостачання, метаболізму та функції
міокарда при експериментальному цукровому діабеті” (№ держреєстрації
0100U000924).

Мета дослідження. Визначити особливості змін кислотно-лужної рівноваги
(КЛР) і газового складу коронарної крові за умов модуляції інсуліном
функціонального стану серця та тонусу коронарних судин здорових тварин і
тварин з експериментальним цукровим діабетом (ЕЦД).

Завдання дослідження. Для досягнення цієї мети були вирішені такі
завдання:

1. Визначити особливості зрушень КЛР, газового складу артеріальної та
вінцевої венозної крові серця при змінах функції міокарда, коронарного і
системного кровообігу за умов гострої гіперінсулінемії та інсулінової
недостатності у тварин.

2. Оцінити значення ?-адренергічних і М-холінергічних механізмів
регуляції кровообігу та діяльності серця у змінах КЛР, газового складу
коронарної крові у здорових тварин і тварин з ЕЦД .

3. Вивчити особливості зрушень показників КЛР, газового складу
коронарної крові при гострій коронарній гіперглікемії на тлі
гіперінсулінемії у здорових тварин.

4. Визначити роль ендотеліального NO-залежного механізму регуляції
кровообігу в реалізації взаємозв’язку змін КЛР, газового складу
коронарної крові, функції міокарда, коронарного й системного кровообігу
на тлі гіперінсулінемії у здорових тварин.

Об’єкт дослідження: функціональний стан серцево-судинної системи, КЛР і
газового складу коронарної крові в нормі та при ЕЦД.

Предмет дослідження: закономірності взаємодії інсуліну з нервовими та
гормональними чинниками в реалізації зв’язку між зрушеннями КЛР,
газового складу коронарної крові та змінами функціонального стану
серцево-судинної системи.

Методи дослідження: газоаналітичні та фізіологічні методи: визначення
показників КЛР і газового складу крові серця на газоаналізаторі
“Corning-166”, катетеризація і екстракорпоральна перфузія порожнин серця
та вінцевих судин при синхронній реєстрації показників
кардіогемодинаміки.

Наукова новизна одержаних результатів. В результаті проведених
експериментальних досліджень за умови цілісного організму вперше
одержано дані про те, що викликані інсуліном зрушення КЛР і газового
складу коронарної крові, що притікає і відтікає від серця у тварин з
ЕЦД, як і у здорових тварин, зумовлюються змінами кровопостачання і
функції міокарда. Це є результатом взаємодії гормону з ?-адренергічним,

М-холінергічним та ендотеліальним NO-залежним механізмами регуляції
діяльності серця, коронарного та системного кровообігу на рецепторному і
пострецепторному рівнях.

Встановлено, що у здорових тварин інсулін спричиняє зменшення виділення
міокардом іонів Н+ та вуглекислоти в кров коронарного синуса та
поглинання кисню кардіоміоцитами на тлі розширення коронарних судин і
послаблення скорочувальної функції міокарда внаслідок пригнічення
адренергічних та активації холінергічних впливів на коронарний кровообіг
і діяльність серця.

Показано, що у тварин з алоксановим діабетом підвищення виділення
вуглекислоти, іонів Н+ в кров вінцевого синуса та поглинання кисню
кардіоміоцитами під впливом екзогенного інсуліну пов’язане з активацією

?-адренергічних і пригніченням М-холінергічних від’ємних іно- та
хронотропних ефектів серця і вазодилатації коронарних судин. Ці дані є
подальшим розвитком концепції про механізми формування ендотеліальної
дисфункції, нейропатії серця і розладу ?-адренергічного,
М-холінергічного механізмів в регуляції діяльності серця, коронарного і
системного кровообігу у тварин з ЕЦД.

Вперше встановлено, що зменшення ступеня зрушень КЛР і газового складу
коронарної крові, у відповідь на гостру коронарну гіперглікемію у
здорових тварин після попереднього введення інсуліну є наслідком
обмеження гормоном ?-адренергічної та М-холінергічної реактивності серця
і коронарних судин.

Вперше експериментально аргументовано патогенетичне значення
ендотеліального NO-залежного механізму регуляції тонусу судин у розвитку
викликаних інсуліном специфічних змін КЛР і газового складу коронарної
крові, які зумовлені пригніченням вазодилататорної і посиленням
вазоконстрикторної реактивності коронарних судин.

Практичне значення результатів. Отримані експериментальні дані
розширюють уявлення про вплив інсуліну на КЛР опосередковано через зміни
кардіогемодинаміки і функції серця як за фізіологічних умов, так і при
ЕЦД. Результати дослідження можуть бути використані як теоретична основа
для з’ясування патогенезу уражень серця у хворих на цукровий діабет,
розробки нових підходів до їх лікування, а також корекції ацидотичних
станів, що часто виникають при цьому захворюванні.

Особистий внесок здобувача. Автором здійснено літературний та патентний
пошуки за темою дисертації й узагальнено отримані результати в огляді
літератури; опановано лабораторні, біохімічні та інструментальні методи,
необхідні для реалізації завдань дисертаційного дослідження; проведено
експерименти на тваринах і статистичну обробку одержаних результатів
дослідження; написано розділи дисертаційної роботи і сформульовано
головні положення та висновки дисертації.

Дослідження КЛР та газового складу коронарної крові, метаболізму
міокарда та кардіогемодинаміки у здорових тварин і тварин з ЕЦД були
фрагментами комплексних планових науково-дослідних робіт з вивчення
механізмів уражень серцево-судинної системи при порушеннях інсулінового
гомеостазу в організмі та цукровому діабеті й проводилися спільно із
співробітниками лабораторії нейро-гормональної регуляції кровообігу
Інституту ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка АМН
України пров. н. с., д. мед. н. Нещеретом О.П., ст. н. с., к. біол. н.
Гончар І.В., н. с., к. біол. н. Шепеленко І.В. під керівництвом
професора Хомазюка А.І.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації
оприлюднені на конференції “Актуальні аспекти ендокринних захворювань
(медичні, соціально-економічні, демографічні” (Харків, 1998), ІІ
науково-практичній конференції “Актуальні проблеми експериментальної
медицини” (Київ, 1998), Українській науково-практичній конференції з
міжнародною участю “Мікроциркуляція та її вікові зміни” (Київ, 1999), VІ
та VІІ Конгресах кардіологів України (Київ, 2000, 2004), VІ та VІІ
з’їздах ендокринологів України (Київ, 2001, 2007), об’єднаному пленумі
правлінь кардіологів та кардіохірургів з міжнародною участю “Серцева
недостатність – сучасний стан проблеми” (Київ, 2002), ІІ Міжнародному
медико-фармацевтичному Конгресі “Ліки та життя” (2005), симпозіумі
“Проблеми діагностики і лікування ендокринної патології та її ускладнень
у осіб, які постраждали внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС” (Київ,
2005), Міжнародному форумі “Кардіологія вчора, сьогодні, завтра” (Київ,
2006).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 20 наукових робіт, з
них 6 – у фахових виданнях, затверджених переліком ВАК України, 14 – у
матеріалах з’їздів, конгресів, конференцій, пленумів, симпозіумів.

Об’єм і структура дисертації. Дисертація викладена на 146 сторінках і
складається зі вступу, аналітичного огляду літератури, опису матеріалів
та методів дослідження, 4 розділів з результатами власних досліджень та
аналізу і узагальнення отриманих результатів, висновків. Робота
ілюстрована 12 таблицями, 20 рисунками. Перелік використаних джерел
літератури містить 242 найменування, із них 47 кирилицею і 195
латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Досліди проведено на 109 безпородних
собаках обох статей, масою від 10 до 25 кг, віком від 1 до 8 років
згідно вимог положень “Європейської конвенції про захист хребетних
тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових
цілей” (Страсбург, 1985 р.).

Експериментальний цукровий діабет (ЕЦД) моделювали одноразовим
внутрішньовенним введенням 5% розчину алоксану фірми “Хемапол” (75 мг/кг
маси тіла). Динаміку перебігу та тяжкість розвитку ЕЦД протягом 1-2
місяців хронічного експерименту оцінювали за вмістом глюкози у венозній
крові натще. У дослідах були використані 24 тварини з тяжкою формою ЕЦД,
у яких вміст глюкози у венозній крові натще становив 16,1±0,98 ммоль/л.

Контрольні дослідження кровообігу, КЛР і газового складу коронарної
крові проведені на 85 здорових тваринах з рівнем глюкози 3,6±0,4 ммоль/л
у венозній крові.

Показники КЛР, газового складу крові серця та параметри функціонального
стану кровообігу визначали в експериментах на наркотизованих здорових
тваринах і тваринах з ЕЦД (премедикація морфіном та наступне введення
?-хлоралози, 30-50 мг/кг маси тіла).

Принципово важливою особливістю проведених досліджень була та, що
експерименти проводили за умов цілісного організму тварин без розтину
грудної порожнини при збереженні природного дихання з використанням
техніки катетеризації й екстракорпоральної програмованої перфузії
огинаючої гілки лівої вінцевої артерії, катетеризації та безперервного
дренажу вінцевого синуса, катетеризації серця і магістральних судин та
реєстрації параметрів кардіогемодинаміки [А.И. Хомазюк, 1986].

Екстракорпоральну перфузію огинаючої гілки лівої вінцевої артерії
проводили стабільним об’ємом крові із стегнової артерії. Катетеризацію
вінцевого синуса здійснювали через праву зовнішню яремну вену під
контролем рентгенапарата ТУР-ДЕ-16 (Німеччина). Безперервний дренаж
вінцевого синуса та повернення венозної крові серця в системний венозний
кровотік здійснювали за допомогою роликового насосу. Із потоку венозної
крові серця через спеціальний кран відбирали проби для газоаналітичних і
біохімічних досліджень. Тиск перфузії коронарних артерій, тиск в
порожнинах серця, артеріальний тиск, частоту та глибину дихання,
насичення крові киснем тощо реєстрували за допомогою поліграфа
“Мingograph-81” (Швеція). Показники КЛР і газового складу артеріальної
та венозної крові серця визначали на газоаналізаторі “Corning-166”
(Велика Британія).

Забір проб крові для дослідження КЛР і газового складу крові проводили
безпосередньо перед введенням інсуліну та у відповідності до динаміки
розвитку реакції кровообігу через 5, 15, 30 та 60 хв після введення
гормону.

Для визначення можливого впливу інсулінової гіпоглікемії на динаміку
змін КЛР та газового складу крові, що притікає і відтікає від серця,
функції міокарда, вінцевого та системного кровообігу проведена серія
дослідів із стабілізацією рівня глікемії за допомогою
ультрамікроін’єктора шляхом внутрішньовенної інфузії розрахованої
кількості 40% розчину глюкози протягом 60 хв після введення інсуліну.

Серії дослідів з вивчення ролі адренергічної та холінергічної систем у
реалізації впливу інсуліну на функціональний стан серця, вінцевий
кровообіг, КЛР і газовий склад крові проведені з використанням блокади

?-адренорецепторів та М-холінорецепторів. Блокаду ?-адренорецепторів
викликали пропранололом (2,0 мг/кг маси, внутрішньовенно), а

М-холінорецепторів – атропіном (0,5 мг/кг маси внутрішньовенно).

З метою з’ясування ролі гіперглікемії в розвитку порушень
кардіогемодинаміки, КЛР і газового складу крові серця при цукровому
діабеті проведена серія експериментів на моделі гострої коронарної
гіперглікемії у здорових тварин (інфузія 20-40% розчину глюкози в
екстракорпоральний перфузійний коронарний артеріальний потік).

Серія дослідів з вивчення участі ендотелійзалежних механізмів в
реалізації викликаних інсуліном змін кровообігу, КЛР і газового складу
крові проведена з використанням блокади NO-синтази (метиловий ефір

N?-нітро-L-аргініну, 1 мг/хв, внутрішньокоронарна інфузія).

Протоколи досліджень змін показників діяльності та метаболізму міокарда,
а також зрушень КЛР і газового складу коронарної крові після
внутрішньовенного введення інсуліну (фірма “Hoechst” в дозі
0,1-1,0 МО/кг маси тіла) були опрацьовані з урахуванням динаміки змін
кровообігу.

Об’єм досліджень кровообігу, КЛР і газового складу коронарної крові

Показники кардіогемодинаміки Показники КЛР і газового складу крові

НО2 КВС – насичення киснем крові вінцевого синусу, % рН – концентрація
водневих іонів

ТПВА – тиск перфузії вінцевої артерії, кПа; рО2 – парціальний тиск
кисню, кПа

ТПСА – тиск перфузії стегнової артерії, кПа рСО2 – парціальний тиск
вуглекислоти, кПа

САТ – систолічний артеріальний тиск, кПа НСО-3 – концентрація
бікарбонатних іонів, ммоль/л плазми

СТЛШС – систолічний тиск у лівому шлуночку серця, кПа; СО2 –
концентрація вуглекислоти, ммоль/л плазми

+dP/dtmax – швидкість підвищення тиску в лівому шлуночку серця, кПа/с ВЕ
– дефіцит буферних основ, ммоль/л крові

-dP/dtmax – швидкість зниження тиску в лівому шлуночку серця, кПа/с О2 –
насичення киснем крові, %

ВАВР – вінцева артеріо-венозна різниця

Результати проведених досліджень аналізували з використанням методів
математичного статистичного аналізу. При нормальному розподілі
досліджуваних показників обчислювали середнє арифметичне (М), стандартне
відхилення кожного виміру (?), стандартну похибку середнього
арифметичного (±m). Середні значення для визначення суттєвості різниці
між двома незалежними варіаційними рядами чи парами порівнювали за
t–критерієм Ст’юдента, розрахованого за загальноприйнятими методами
[В.А. Кокунин, 1975; А.С. Гланц, 1999]. Вірогідними вважали відхилення
досліджуваних показників при Рaa B ^ ^ ” – ? ? ? ?   c ¤ 1/4 e e ?? e e e e ? $If?kdc Cyp TH Cyp TH Cyp TH Cyp TH Cyp TH Cyp TH Cyp TH 6±0,3 +3,0±0,8* -1,2±0,3* Примітка. *– Р ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ ВАВР – вінцева артеріо-венозна різниця ЕЦД – експериментальний цукровий діабет КЛР – кислотно-лужна рівновага НО2КВС – насичення киснем крові вінцевого синуса САТ – середній артеріальний тиск СТЛШ – систолічний тиск в лівому шлуночку ТПВА – тиск перфузії вінцевої артерії ТПСА – тиск перфузії стегнової артерії ЦД – цукровий діабет ВЕ – дефіцит буферних основ СО2 – концентрація вуглекислоти +dP/dtmax – швидкість підвищення тиску в лівому шлуночку серця -dP/dtmax – швидкість зниження тиску в лівому шлуночку серця НСО-3 – концентрація бікарбонатних іонів L-NAME – метиловий ефір N?- нітро-L-аргініну О2 – насичення крові киснем рСО2 парціальний тиск вуглекислоти рН – від’ємний логарифм концентрації водневих іонів рО2 – парціальний тиск кисню Підписано до друку 09.01.2008 р. Формат 60(84/16. Обсяг 1,5 друк. арк. Зам. №8. Наклад 100. Друкарня НМУ, Київ – 57, проспект Перемоги, 34 PAGE 1

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020