Воздействие экологически неблагоприятных факторов на функциональную активность сердца и картину красной крови при алкогольной интоксикации

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ СЕРДЦА

И КАРТИНУ КРАСНОЙ КРОВИ ПРИ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

А.Е.САВАСТЕНКО, С.М.ЧИБИСОВ

Кафедра патологической физиологии. Российский университет дружбы народов, Москва, 117198, ул. Миклухо-Маклая. Медицинский факультет.

Л.К.ОВЧИННИКОВА

Кафедра общей и клинической фармакологии, Российский университет дружбы народов Москва, 117198, ул. Миклухо-Маклая, 8

А.Г.СОЛОВЬЕВ

Архангельский медицинский институт

Архангельск, 163061, ул. Ванеева, 2а, 34.

В зависимости от характера алкогольно-токсического воздействия были изучены особенности функциональной способности сердца и некоторым гематологических показателей. В ходе эксперимента было показано, что алкогольная интоксикация на фоне экологически неблагоприятных факторов приводит к динамической десинхронизации сократительной функции миокарда и дисбалансу качественно-количественных характеристик красной крови.

В этиопатогенезе хронической алкогольной интоксикации не последнюю роль играют экологические факторы. Особую опасность представляют кардиогенные осложнения алкоголизма из-за резорбтивного характера спиртового воздействия, которое проявляется после быстрого всасывания в кровь. Целью эксперимента было изучение сравнительных особенностей реагирования функциональной способности сердца и некоторых гематологических показателей при:

- обычной алкогольной интоксикации;

- ингаляции смеси фурфуролового и метилового спиртов;

- употреблении этилового спирта на фоне ингаляции смеси фурфуролового и метилового спиртов и повышенной температуры окружающей среды.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Опыты поставлены на 8 группах белых конвенциональных крыс самцов массой 170-180 г. (80 животных) Одна половина групп животных находилась в эксперименте 14 дней, другая - 28. Первая и вторая группы подвергались ежедневному внутрижелудочному введению 40% этилового спирта в дозе 1/2 ЛД50 [8], третья и четвертая - каждый день на протяжении 4-х часов находились в камере под действием смеси паров фурфуролового и метилового спиртов в концентрациях, соответствующих 3-4 ПДК с учетом экстраполяции данных человека на животных, с динамическим повышением температуры от 22-23° до 26-27°С; пятая и шестая- с той же периодичностью получали этиловый спирт в дозе 1/4 ЛД5о в сочетании с указанным ингаляционным воздействием. Остальные животные составляли две контрольные группы с внутрижелудочным введением только дистиллированной воды в эквивалентных объемах (1/2 ЛД50 и 1/4 ЛД50).

Фазовый анализ сердечного цикла выполняли по методике Карпмана В.Л. [2] с опреде- ‘ лением длительности фаз асинхронного сокращения (ФАС), изометрического напряжения (ФИН), изгнания (ФИ), изометрического расслабления (ФИР), механической диастолы (МД) и всего цикла (Т). Затем у животных под легким гексеналовым наркозом в третьем межреберье слева рассекалась грудная клегка и конюлировалась полость левого желудочка сердца. На ленте полиграфа (Alvar, "Mingograf') регистрировалось пиковое систолическое давление в полости левого желудочка (ВД, ЛЖ) и после пятисекундной окклюзии восходя-

щей аорты фиксировалось пиковое систолическое давление (максимальное) в условиях практически изометрического сокращения камер сердца (ВД„ ЛЖ).

Анализ крови проводился после забора ее из хвостовой вены. Количество эритроцитов и средний объем эритроцитов (СОбЭ) определяли на прйборе "Р1созса1е". Среднее содержание и концентрацию гемоглобина в эритроцитах (ССГЭ и СКГЭ), показатель среднего насыщения эритроцитов гемоглобином (СНЭГ) определяли по методике Кассирского И.А. и Алексеева Г.А. [3], количество ретикулоцитов и суточный эритропоэз (СЭ) - по методике Мосягиной Е.Н. [6]. Определение рС02 в крови проводили на микроанализаторе МК-2.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

При трех различных видах интоксикации динамика изменений сократительной функции миокарда имела свои особенности (табл.1), так например:

изолированное воздействие этилового спирта приводило к незначительной тенденции уменьшения сократительной способности сердца со снижением внутрижелудочкового реального давления без выраженной дискоординации фаз систолы, что не противоречит данным, полученным в экспериментах на кроликах [11];

при ингаляции смеси паров фурфуролового и метилового спиртов был выявлен больший дисбаланс структуры сердечного цикла с достоверным удлинением фазы изометрического расслабления и отсутствием достоверного увеличения механической диастолы на фоне нарастания изменения внутрижелудочкового давления в лолости левого желудочка;

Таблица 1

Характер изменений внутрижелудочкого давления левого желудочка и длительности фаз сердечного цикла у крыс при различных видах алкогольнотоксического воздействия

Сроки наблюдения, сут Показатель Вид интоксикации

Этанол Фурфурол +метанол Этанол + метанол + фурфурол

14 вдрлж -15,0 -17,3 ! -22,3

вдм ЛЖ -3,0 -7,2 -16,6*

ФАС 1-2,6 +6,0 +5.6

ФИН ^5,2 + 18,5 +22,0

ФИ -3,1 , +0,9 +2.2,

ФИР 1-27,9* ' +38,3** +43,7*'**

мд ' -25.5* +14,2 +8,1

т 1_' ' + 10,3 + 13,4 + 13,4

28 ВДрЛЖ -11,4 -19,0 -25,1*

вдмлж -4,3 , • -11,4 -19,4**

ФАС -4,6 +7,2 +0,5

' ФИН +5,2 +20,9 +23,1**

ФИ +4,1 +12,8 + 10,3

ФИР И 2,4* +31,8** 1 +35,7***

мд -20,7 -23,2* -26,4**

, т . -3,4 +5,8 • 3.7

Примечание: Здесь и втабл. 2 различия д^ктоверны по сравнении* с контрольными данными: * — при р< 0,05;.**— при р < 0.01; *** :—при р <0,001.

- при’ комплексном воздействии (животные получали этиловый спирт на фоне ингаляции смеси паров фурфуролового и метилового спиртов) токсический кардиогенный эффект был выражен значительно сильнее, т.е. достоверно уменьшалось максимальное внутриж;елудЬчковое давление при 14-дневном наблюдении и внутрижелудочковое давление как реальное, так и максимальное при 28-дневном сроке наблюдения, что выявило отчетливую тенденцию к снижению резервных возможностей миокарда левого желудочка, связанное, вероятно, с нарушением процесса окислительного фосфорилирования. Это подтверждается изменением фаз сердечного цикла, главным образом удлинением фаз изометрического напряжения и изометрического расслабления, как наиболее энергетически зависимых этапов, а также достоверным укорочением механической диастолы. Указанные явления снижали достоверную возможность ресинтеза богатых энергией фосфорных соединений и других веществ, прини-мающйх участие в энергетическом обеспечении сократительного акта [10] и уменьшали функциональную активность миокарда по закону Франка-Старлинга: "Чем сильнее растянуто сердце во время диастолы, тем сильнее оно сокращается в период систолы" [13].

В ходе эксперимента были также проанализированы результаты гематологических исследований и эти данные (табл.2) сопоставлены с изменением сократительной способности сердца.

Таблица 2

Показатели красной крови крыс при различных видах алкогольно-токсического

воздействия

Срок наблюдения. с\т § 3 — Ш ^ О (— X сэ. э(Ы()’ Ршкулоцш. % Гемоглобин. г/л Эритроциты. <10': соэ. мкм’ ссп. нг СКГЭ. пг/мкм' СНЭГ

14 Контроль 262.4Ш2.38 1.89+0.09 139.l6i2.S8 6.61+0.09 69.42+1,78 21.04+0.30 0.3010.004 0.8010.01

Этанол 306.03+23.18 2.07+0.08' 155.74+6.61 6,69+0.09 79.90+3.75' 23.23tO.79" 0.29+0.01 0.77+0.03-

Метанол + фхрфурш 3l4.5ltl6.49 2.11+0.1 Г 137.32t3.99 6.49+0.11 69.56+1.84 21.13+0.47 0.30+0.003 0.8010.008

Этанол+ ИОТШ1+ ф\тфтюл 329.02+22.48' 2.21+0.09" 122.66+9.96 534+0.30' 87.70t2.04 22,09+0.% 0.2510,006" 0.66+0.02'"

24 Контроль 26j.54i6.64 1.83+0.07 145.14+5.21 - 6.53+0.11 75.69+1.52 22.22+0.59 0.29»,006 0,7710.02

Этанол 320.78+38.23 2.09+0.13' I4l.20t7.25 6.57+0.13 81.19+7.57 21,47+0.82 0,27+0,03 0.7210.08

Метанол + фчфрол 369.27tl0.68"' 2,15+0.08" 136.66+6.91 6,66+0.11 76.29+1.92 20.49t0.77 0.27+0.01 0.7110.03

Зшюл+ метанол* ФчФтю 214.75tl8.26" 2.03+0.13 114.0+7.36 5.56+0,35” 89.45t6.59' 20.56+0.86 0.2310.02 0.6110.04'"

Указанный анализ результатов свидетельствует о том, что алкогольную интоксикацию (введение 1-й группе животных этилового спирта) можно охарактеризовать как проявление защитно-компенсаторного синдрома и это подтверждается повышением числа эритроцитов, общего содержания гемоглобина, интенсификацией суточного эритропоэза и ретикулоцито-за, незначительной тенденцией к снижению средней концентрации гемоглобина в эритроцитах и показателя среднего насыщения эритроцитов гемоглобином.

У животных, находящихся в условиях ингаляционного воздействия смеси паров фур-фуролового и метилового спиртов, не было выявлено резко выраженных отклонений картины крови по сравнению с другими интоксикациями и данными контрольных исследований.

В-группах животных с комплексным воздействием, т.е. при введении per os этилового спирта на фоне ингаляции смеси паров фурфуролового и метилового спиртов, наблюдалась совершенно иная картина. Было обнаружено значительное уменьшение числа эритроцитов и содержания гемоглобина, и это при сравнительно коротких сроках наблюдения, хотя по литературным данным, выраженная анемизация связана с резко запущенными формами алкоголизма [12]. Так как системой гемоглобина обусловлена транспортная и энергетическая функции крови, связанные с переносом кислорода из легких в ткани, то совершенно обосновано и тотальное уменьшение показателей среднего насыщения эритроцитов гемоглобином и средней концентрации гемоглобина в эритроцитах. Уменьшение СКГЭ затрудняет трансмембранный обмен кислорода в тканях, что ведет к тканевой гипоксии [4]. В наших исследованиях было зарегистрировано достоверное снижение парциального давления кислорода в крови животных этой группы при 28-дневном сроке наблюдения на 56,4% (49,3 ± 14,5 мм рт.ст.; в контроле 113,1 ±3,2 мм рт.ст., р<0,001). Среднее содержание гемоглобина в эритроцитах почти не изменяется, что можно объяснить увеличением среднего объема эритроцитов [9] и рассматривать как патогномоничный фактор для хронической алкогольной интоксикации [1, 14], связанной с токсическим воздействием этилового спирта на костный мозг и печень, что в свою очередь ведет к деструкции костного мозга и фагоцитозу эритроидных клеток, способствуя повышению степени неэффективного эритропо-эза и анемии [5].

Обобщая все выше изложенные данные, можно отметить, что алкогольная интоксикация при одновременном воздействии экологически неблагоприятных факторов ведет, даже через непродолжительное время, к выраженной степени напряжения и десинхронизации как сократительной способности сердца, так и изменению гематологических показателей, что в первую очередь приводит к нарушению энергетического баланса на органно-системном уровне, а дополнительное воздействие экологически неблагоприятных факторов ускоряет степень отрицательных кардиогенных эффектов этилового спирта.

Проведенные исследования помогают изучению патологических, соматических изменений на ранних, доклинических стадиях болезни, а также в разработке профилактических программ алкоголизма, особенно протекающего на фоне экологически неблагоприятных факторов окружающей среды, что лежит в основе нового научного направления экологической наркологии [7].

ВЫВОДЫ

1. Хроническая алкогольная интоксикация при начальных проявлениях характеризуется комплексом защитно-компенсаторных реакций, что сдерживает нарастание соматических изменений.

2. Алкогольная интоксикация (даже при непродолжительном воздействии) на фоне экологически неблагоприятных факторов ведет к нарушениям сократительной способности сердца и дисбалансу качественно-количественных характеристик красной крови.

3. Снижение энергообразования и энергообеспечения как следствие десинхронизации физиологических, соматических процессов ведет к уменьшению функциональной активности на органно-системном уровне.

ЯИТНРАТУРЛ

1. Альпидовский В.К. Макроиитоз эритроцитов и мегалобластная анемия при хроническом алкоголизме // Гематология и трансфузиология. 1983. №9. С.45

2. Карпман В.Л. Фазовый анализ сердечной деятельности.-М.: Медицина. 1965.

3. Кассирский И.А.. Алексеев ГА. Клиническая гематология - М.: Медицина. 1970.

4. Копыт Н.Я., Сидоров П.И. Профилактика алкоголизма. - М. . Медицина. 1986.

5. Молодцов М.Ю., Бутусова Н И., Жукоцкий А.В. и др. Морфологические изменения эритроцитов при алкоголизме и определяющие их факторы // Вопросы наркологии. 1992. №2, С-.72.

6. Мосягина Е.Н. Эритроцитарное равновесие в норме и патологии. - М.: Медицина. 1962. 57 с.

7. Сидоров П.И., Соловьев А.Г., Тараскина З.И. Экологическая наркология - новое направление исследования (на примере анализа гидролизного спиртового производства) // Пути повышения эффективности деревообрабатывающих производств. - Архангельск, 1989. 171 с.

8. Соловьев А.Г., Тараскина З.И. Адаптационные различия к воздействию этилового и метилового спиртов // Эколого-физиологичеекие проблемы адаптации. - М.: Российский Университет дружбы народов, 1988.217 с.

9. Тодоров Й. Клинические лабораторные исследования в педиатрии. - София. 1961.

10. Фролов В.А., Казанская Т.А., Богданов Е.В. Сердечный цикл. - М.: Медицина. 1981

11. Чибисов С.М., Савастенко А,Е;, Шастун С.А. и др. Хронобиологические аспекты реакции сердца на воздействие алкоголя // В кн.: Хронобиология сердечно-сосудистой системы. -М.Российский Университет дружбы народов. 1988. С.40-47

12. Cooper R., Kimball Н. Role of the spleen in membrane condotioning and hemolysis of spur cells in liver disease //New Engl.J.Med. 1974.290. №23. P.I279.

13. Frank O. Die Crundform dcs arteriellen Pulses // Zeitsch. Biol. 1899. 37. S.65

14. WisloffF„ Boman D. Hnemolytic anaemia in alcohol abuse // Acta med.Scand. 1978. 205: P.237.

EFFECT OF THE ECOLOGICALE UNFAVORABL FACTORS ON FUNCTIONAL ACTIVITY OF HEART AND PICTl'RE OF A RED BLOOD AT A ALCOHOLIC INTOXICATION

A.E.SAVASTFNKO, S.M.CH1BISOV

Department of Pathological Physiology, Russian Peoples' Friendship University.

Moxcoh', 117198, Miklukho-Maklaya, 8. Medical faculty.

OVCHINNIKOVA L.K.

DepartmL-m of General and Clinical Pharmacology. Russian Peoples' Friendship University.

Moscow. 117198, Miklukho-Maklaya, 8. Medical faculty.

SOLOV'EV A.G. s.., Arkhangelsk medical institute

Arkhangelsk. 163061. Vaneeva str, 2a, 34.

Depending on the characters of alcohol-toxic effects a study was carried out on the perculiar functional abilities of the heart and other hematological indices. The experiment shows that alcoholic intoxication on the basis of unfavorable ecological factors leads to dynamic desinchronization contractional functions of the myocardium and disbalance of the qualito-quantitive characteristics of the red blood.