Влияние нитроглицерина на показатели кислородтранспортной функции крови при ишемии-реперфузии печени у кроликов

УДК 547.495.9 +546.172.6

ВЛИЯНИЕ НИТРОГЛИЦЕРИНА НА ПОКАЗАТЕЛИ КИСЛОРОДТРАНСПОРТНОЙ ФУНКЦИИ КРОВИ ПРИ ИШЕМИИ-РЕПЕРФУЗИИ ПЕЧЕНИ У КРОЛИКОВ

М.Н. Ходосовский, доцент, к.м.н.; Н.В. Зинчук

УО «Гродненский государственный медицинский университет»

Изучались показатели кислородтранспортной функции крови у кроликов при инфузии нитроглицерина в условиях ишемии-реперфузии печени. Анализируются возможные механизмы протективного влияния нитроглицерина на печень при ишемии-реперфузии, реализуемые через систему транспорта кислорода. Рассматриваются патофизиологические аспекты участия сродства гемоглобина к кислороду в развитии повреждений печени при ишемии-реперфузии у кроликов, а также роль оксида азота при данной патологии.

Ключевые слова: сродство гемоглобина к кислороду, ишемия, реперфузия, нитроглицерин, печень, кролики.

Parameters of blood oxygen transport in rabbits under nitroglycerine infusion were investigated under conditions of hepatic ischemia-reperfusion. The potential mechanisms of nitroglycerine protective influence on the liver under ischemia-reperfusion, realized through the system of oxygen transport, are analyzed. Pathophysiological aspects of hemoglobin oxygen affinity participation in hepatic injury development during ischemia-reperfusion in rabbits and nitric oxide role in this pathology are considered.

Key words: hemoglobin oxygen affinity, ischemia, reperfusion, nitroglycerine, liver, rabbits.

Известно, что оксид азота (NO) может влиять на состояние кислородтранспортной функции (КТФ) крови [1]. Вместе с тем, недостаточная продукция NO и преобладающие влияния эндоте-линов могут нарушать процессы микроциркуляции в печени во время реперфузии [3]. Ранее сообщалось, что нитроглицерин улучшает прооксидантно-антиоксидантное и функциональное состояние печени при ишемии-реперфузии [2]. Цель настоящего исследования изучить влияние нитроглицерина на показатели ксилородтранспортной функции крови при ишемии-реперфузии печени у кроликов.

Материалы и методы

Для исследования использовали взрослых кроликов-самцов весом 3,5-4,5 кг, предварительно выдержанных в стандартных условиях вивария. Анестезия поддерживалась внутривенной инфузией калипсола (1,5 мг/кг/мин). Вводили полиэтиленовые катетеры: первый - в v.hepaticae для забора печёночной венозной крови, второй - в правое предсердие для получения смешанной венозной крови. После срединной лапаротомии и гемостаза контролировали положение катетера в печеночных венах. Затем вызывали ишемию печени путем наложения сосудистого зажима на a. hepatica propria в течение 30 минут. Реперфузионный период длился 120 минут. Забор образцов крови осуществляли до и в конце ишемии, а также через 120 мин после её прекращения. Оперативные вмешательства осуществляли в условиях адекватной анальгезии в соответствии с этическими нормами, принятыми Гродненским государственным медицинским университетом.

Животных разделили на 2 группы: в 1-й (n=10) - моделировали ишемию-реперфузию печени, во 2-й (n=8) - на фоне ишемии-реперфузии печени проводили внутривенную инфузию нитроглицерина (1,5мкг/кг), которую начинали за 5 мин до начала реперфузионного периода.

На микрогазоанализаторе «Synthesis-15» (Instrumentation Laboratory Company) оценивали показатели КТФ крови: р50 , р50 рО, рСО,

* * станд' * реал, Г 2' Г 2'

рН, бикарбонат плазмы (НСО3), общий СО2 плазмы (ТСО2), действительный избыток оснований (АВЕ). Сродство гемоглобина к кислороду (СГК) определяли по показателю р50 (рО2 крови, соответствующее 50% насыщению ее кислородом). р50 измеряли при стандартных условиях (рН = 7,4;°pCO2 = 40 мм рт. ст. и Т = 37 °С), а p50 еальн -рассчитывали для реальных значений этих факторов. На основании полученных значений р50 по уравнению Хилла высчитывали положение кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО).

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием t-критерия Стьюден-та.

Результаты и обсуждение

У кроликов 1-й группы ишемия печени приводила к уменьшению рО2 в крови, оттекающей от печени на 26,25% (p<0,05) по отношению к исходному уровню (см. табл. 1). На 120-й мин реперфу-зионного периода рО2 печёночной венозной крови составило от исходного уровня 82,53% (p>0,05). рСО2 в печёночной венозной крови в конце репер-фузионного периода увеличилось на 15,5% (р< 0,05). В смешанной венозной крови показатели рО2, рСО2

Журнал ГрГМУ 2007 № 2

Таблица 1. Показатели кислородтранспортной функции печеночной венозной крови у экспериментальных животных

Ишемия-реперфузия Ишемия-реперфузия +

(1 -я группа) нитроглицерин

Показа-

тель Исход- 30 мин 120 мин Исход- 30 мин 120 мин

ная ише- репер- ная ише- реперфу-

мии фузии мии зии

n 10 9 7 8 8 8

Р50реал. 32.12 ± 35.76 ± 40.06 ± 31.42 ± 32.96 ± 35.1 ±

мм рт. ст. 0.86 1.4* 1.83* 0.92 1.08 1.22*#

р50станд. 26.85 ± 28.35 ± 28.0 ± 28.09 ± 29.16 ± 29.5 ±

мм рт. ст. 0.57 0.8 0.66 0.54 1.12 1.15

pO2. 30.4 ± 22.42 ± 25.09 ± 39.05 ± 36.85 ± 33.04 ±

мм рт. ст. 3.04 2.25* 3.67 3.19 2.59# 2.89

pH. 7.308 ± 7.262 ± 7.156 ± 7.366 ± 7.320 ± 7.249 ±

ед. 0.024 0.017 0.035* 0.010 0.015*# 0.025*#

pCO2. 53.73 ± 58.73 ± 62.07 ± 48.07 ± 48.59 ± 54.5 ± 4.4

мм рт. ст. 2.67 3.41 1.76* 0.36 2.09#

HCO3-. 26.23 ± 25.5 ± 21.37 ± 28.06 ± 25.74 ± 23.71 ±

ммоль/л 1.05 0.84 0.86* 1.37 1.32 1.42*

TCO2. 27.88 ± 27.32 ± 23.21 ± 29.48 ± 27.23 ± 25.39 ±

ммоль/л 1.08 0.92 0.84* 1.39 1.36 1.5*

ABE. -0.27 ± -1.72 ± -6.96 ± 2.81 ± -0.31 ± -3.31 ±

ммоль/л 1.2 0.72 1.27* 1.44 1.35 1.42*

SBE. 0.24 ± -1.1 ± -6.26 ± 2.88 ± -4.3 ± -3.44 ±

ммоль/л 1.17 0.74 1.18* 1.45 1.82 1.34*

SBC. 23.48 ± 22.11 ± 17.99 ± 26.23 ± 23.69 ± 21.21 ±

ммоль/л 1.01 0.57 1.0* 1.11 1.07 1.09*#

Примечание: * - достоверное отличие от исходного уровня в соответствующей группе

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Таблица 2. Показатели кислородтранспортной функции смешанной венозной крови у экспериментальных животных

Показа- Ишемия-реперфузия

тель Исход- 30 мин 120 мин Исход- 30 мин 120 мин

ная ишемии реперфузии ная ишемии реперфузии

n 10 9 7 8 8 8

Р50реал. 32.55 ± 36.39 ± 40.48 ± 30.45 ± 32.81 ± 36.34 ±

мм рт. ст. 1.05 1.06* 1.89* 0.77 1.31 1.28*

р50станд. 26.78 ± 28.76 ± 27.96 ± 27.76 ± 28.96 ± 29.7 ±

мм рт. ст. 0.7 0.74 0.76 0.65 1.24 1.15

pO2. 35.26 ± 38.77 ± 28.89 ± 42.0 ± 44.34 ± 35.48 ±

мм рт. ст. 2.0 2.18 2.58 2.14 2.66 3.14*#

pH. 7.293 ± 7.260 ± 7.146 ± 7.345 ± 7.316± 7.235 ±

ед. 0.015 0.018 0.036* 0.015 0.012*# 0.012*

pCO2. 55.76 ± 56.94 ± 60.2 ± 46.0 ± 47.98 ± 56.2 ±

мм рт. ст. 2.11 2.92 2.12 1.44 1.99# 3.15*

HCO3-. 26.62 ± 24.66 ± 20.64 ± 26.04 ± 24.71 ± 24.64 ±

ммоль/л 0.89 0.6 0.87* 0.93 1.41 1.91

TCO2. 28.36 ± 26.62 ± 22.5 ± 27.46 ± 26.18 ± 25.11 ±

ммоль/л 0.91 0.67 0.83* 0.94 1.46 1.24

ABE. -0.22 ± -2.59 ± -7.73 ± 0.66 ± -1.29 ± -4.01 ±

ммоль/л 0.92 0.63 1.28* 1.06 1.41 1.32*

SBE. 0.39 ± -1.89 ± -7.1 ± 0.56 ± -1.41 ± -4.14 ±

ммоль/л 0.91 0.63 1.21* 1.02 1.41 1.25*

SBC. 23.66 ± 21.67 ± 17.43 ± 24.76 ± 23.18 ± 20.1 ±

ммоль/л 0.8 0.54 1.0* 0.82 1.1 1.6*

Примечание: * - достоверное отличие от исходного уровня в соответствующей группе

достоверно не изменялись (см. табл. 2). Показатели рН, НСО3-, ТСО2, АВЕ, SBE и SBC на протяжении ишемии-реперфузии снижались. Так, исходный уровень рН печёночной и смешанной венозной крови сдвигался к концу реперфузии с 7,308 ± 0,024 и 7,293 ± 0,015 до 7,156 ± 0,035 (р< 0,01) и 7,146 ± 0,036 (р< 0,001) соответственно. У кроликов 1-й группы в конце ишемического периода наблюдалось увеличение р50 еал с 32,12 ± 0,86 до 35,76 ± 1,4 (р< 0,05) и с 32,55 ± 1р05 до 36,39 ± 1,06 мм рт. ст. (р< 0,05) в печёночной и смешанной венозной крови соответственно. На 120-й минуте реперфу-зии в обоих образцах венозной крови значения р50 составили для печёночной 40,06 ± 1,83 (р<

г реал ^ ^^

0,001), а для смешанной 40,48 ± 1,89 мм рт. ст. (р< 0,01). Таким образом, возникающий при ишемии сдвиг КДО вправо сохранялся после восстановления артериального кровотока в печени (рис. 1).

100

HbO2, %

60 40 20 0

0 20 40 60 80 100 1 20 _

р02, Г

Рис. 1. Кривые диссоциации оксигемоглобина печеночной венозной крови при ишемии-реперфузии печени:

— —Исходная —»—2-ая группа

Во 2-й группе экспериментальных животных инфузия нитроглицерина способствовала нормализации показателя рО2 печеночной венозной крови после ишемии печени, данный показатель был ниже исходного значения всего на 5,6% (p>0,05) и выше соответствующего значения рО2 после ишемии в 1-й группе на 64,3% (p<0,001). В конце ре-перфузии показатель рСО2 смешанной венозной крови по отношению к исходному в данной группе повысился на 22,2% (p<0,05), тогда как в печеночной венозной крови данный показатель не изменялся. Показатели рН, НСО3, ТСО2, АВЕ, SBE и SBC на протяжении ишемии-реперфузии у животных 2-й группы снижались сходным образом как и у 1-й группы, однако снижение этих показателей было менее выраженным. Так, показатель рН в конце реперфузии в печеночной венозной крови во 2-й группе составил 7,249±0,025, тогда как в 1-й группе в соответствующем образце он был значительно ниже 7,156±0,035 (p<0,05). У кроликов 2-й группы в конце ишемического периода в печёночной и смешанной венозной крови увеличения показателя р50реал не наблюдалось. На 120-й мин реперфу-зии в печёночной и смешанной венозной крови произошло увеличение р50 еал с 31,42±0,92 до 35,1±1,22 (р<0,05) и с 30,45±0,72 до 36,34±1,28 мм рт. ст. (р < 0,01) соответственно. Данное изменение р50реал (сдвиг КДО вправо) в конце реперфузии у животных 2-й группы было существенно меньшим, чем у животных 1-й группы (p<0,05) (рис.1).

Результаты исследования показали, что ишемия печени сопровождалась ухудшением показателей

КТФ крови. Восстановление артериального кровотока не приводило к улучшению кислотно-щелочного состояния, более того, на протяжении 120 мин реперфузии наблюдалось развитие смешанного ацидоза, с выраженным метаболическим компонентом. Данные изменения в конце реперфузии были менее выраженными во 2-й группе животных. Так показатель рН печеночной венозной крови на 120-й мин реперфузионного периода в 1-й группе составил 7,156±0,035, а во 2-й - 7,249±0,025 (р<0,05 по отношению к 1-й группе). Существенно выше во 2-й группе животных в конце реперфузии был и показатель SBC (см. табл. 1). Сдвиг КДО вправо после восстановления артериального кровотока в печени у животных, получавших нитроглицерин, был меньшим, чем у животных 1-й группы. Так на 120-й мин реперфузии в печеночной венозной крови показатель р50реал в 1-й группе составил 40,06±1,83 мм рт.ст., а во 2-й - 35,1±1,22 мм рт.ст. (р< 0,05 по отношению к 1-й группе), что, по-видимому, способствовало оптимизации потока кислорода в ткани печени в реперфузионном периоде в соответствии с их способностью к нормальной утилизации О2. Определенную роль в данном процессе мог играть NO, как фактор модификации функциональных свойств гемоглобина [1], что выражалось в существенных изменениях СГК у животных, получавших нитроглицерин. Таким образом, инфузия нитроглицерина при ишемии-репер-фузии печени улучшает состояние КТФ крови опытных животных, что выражается в нормализации рО2 печеночной венозной крови в конце ишемии и менее выраженных изменениях сродства гемоглобина к кислороду.

Выводы

1. Нитроглицерин улучшает отдельные показатели кислотно-основного состояния крови при ише-мии-реперфузии печени у кроликов.

2. Инфузия нитроглицерина при ишемии-репер-фузии печени приводит к меньшим изменениям сродства гемоглобина к кислороду, что имеет важное значение для оптимизации потока кислорода в ткани при реперфузии.

Работа частично выполнена благодаря поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (договор №Б04М-180).

Литература

1. Зинчук В.В. Участие оксида азота в формировании кислородс-вязующих свойств гемоглобина // Успехи физиол. наук. - 2003, № 2. - С.33-45.

2. Ходосовский М.Н., Зинчук В.В.Влияние нитроглицерина на некоторые показатели прооксидантно-антиоксидантного баланса и функциональное состояние печени при ишемии-ре-перфузии // Бюлл. эксперим. биол. и мед. - 2006. - № 12.- С. 631-634.

3. Uhlmann D., Uhlmann S., Spiegel H.U. Endothelin/nitric oxide balance influences hepatic ischemia-reperfusion injury. // J. Cardiovasc. Pharmacol.- 2000. - Vol.36, № 5.- P.212-214.

Resume

NITROGLYCERINE INFLUENCE ON BLOOD OXYGEN TRANSPORT FUNCTION UNDER HEPATIC ISCHEMIA-REPERFUSION IN RABBITS M.N. Khodosovsky, N.V. Zinchuk Grodno State Medical University We investigated the nitroglycerine influence on parameters of blood oxygen transport in rabbits with hepatic ischemia-reperfusion. These data suggested the important role of nitroglycerine in correction of blood oxygen transport parameters under hepatic ischemia-reperfusion.

Поступила 01.02.07