СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ КАРДИОПАТИИ
METHOD OF MODELLING CHRONIC TOXIC CARDIOPATHY

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной биологии, экологии и токсикологии, и может быть использовано при исследовании механизмов токсического действия цветных металлов, в частности никеля, на функции сердечно-сосудистой системы.
Неблагоприятное действие никеля на организм сопровождается развитием выраженных повреждений во многих органах и тканях (Гордыня З.Н. и соавт., 1975; Смирнова Л.В., Рыжковский В.Л. и соавт., 1980). Сердечно-сосудистая система одна из первых подвергается токсическому воздействию ксенобиотиков, являясь естественной системой транспорта веществ в организме. Экспериментально показано, что экзогенно введенный никель в низких дозах вызывает четко выраженный коронарный вазоконстрикторный эффект. Наряду с этим установлено, что из ишемизированного миокарда высвобождается эндогенный никель, который способствует формированию порочного круга ишемии миокарда. В эксперименте установлено, что в механизме повреждения при остром воздействии никеля существенная роль принадлежит нарушению обмена катехоламинов (Павловская Н.А., Кирьяков В.А., Савельев С.И. 2002). У рабочих при превышении никеля в воздухе рабочей зоны определяются изменения функционального состояния сердца, внутрисердечной и периферической гемодинамики (Артюнина Г.П. 1996).
Показано, что степень и характер повреждающего действия никеля напрямую зависит от пути поступления в организм и концентрации металла в клетке. Процесс очищения организма от никеля характеризуется очень низкой скоростью. Основными органами с максимальным процентом накопления и проявления повреждающего действия никеля являются легкие, почки и сердце.
Эти факты обозначили целесообразность использования соединений молибдена для создания модели хронической токсической кардиопатии.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа моделирования хронической токсической кардиопатии.
Решение этой задачи позволяет более полно изучить патофизиологические механизмы развития артериальной гипертонии и кардиопатии при хроническом воздействии никеля, создать способ моделирования хронической токсической кардиопатии, повышающий воспроизводимость, удобный для проведения эксперимента на животных и экономически выгодный.
Для достижения этого технического результата заявляемое изобретение способа моделирования хронической токсической кардиопатии включает следующие существенные признаки: животным ежедневно в течение месяца через зонд в желудок вводят раствор хлорида никеля в дозе 2,5 мг/100 г в пересчете на металл, где на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 25 мг никеля.
Данный способ отличается тем, что для моделирования хронической токсической кардиопатии впервые используется введение распространенного в окружающей среде токсического вещества - хлорида никеля в дозе 2,5 мг/100 г через зонд в желудок в течение 1 месяца.
Между отличительными признаками заявляемого изобретения и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: длительное введение соли никеля в дозе 2,5 мг/100 г приводит к развитию хронической токсической кардиопатии, что является удобной и приближенной к натуральным условиям моделью.
По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».
По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа моделирования хронической токсической кардиопатии, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в более точном и легко воспроизводимом способе развития хронической токсической кардиопатии, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Данный способ осуществляется следующим образом. Для получения токсического вещества хлорид никеля растворяется в стерильной дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 25 мг никеля в пересчете на металл. На каждые 100 г веса крысы вводится 0,1 мл токсического раствора, что не является чрезмерной водной нагрузкой на организм экспериментального животного. Раствор хлорида никеля вводится через атравматичный зонд в желудок в дозировке 2,5 мг/100 г ежедневно 1 раз в сутки в течение месяца.
По истечении срока эксперимента крысы забивались с использованием тиопентала. Для гистологических исследований образцы тканей (сердце) фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80*200*400.
Сущность способа подтверждается морфологически. На чертеже показаны морфологические признаки кардиопатии. Ткань миокарда с паренхиматозной дистрофией (1), полнокровием капилляров (2), лимфогистиоцитарной инфильтрацией (3), фиброзом стромы (4) у экспериментальных животных при хронической интоксикации хлоридом никеля.
Пример. В эксперименте использовались нормотензивные крысы-самцы массой 200-300 г линии Вистар. Опытным животным вводили раствор хлорида никеля через зонд в желудок в дозе 2,5 мг/100 г каждый день в течение месяца. По истечении времени эксперимента в условиях внутрибрюшинной наркотизации тиопенталом натрия у экспериментальных животных измерялось среднее артериальное давление (САД) инвазивно (кровавым способом). В правую бедренную артерию вводился пластиковый катетер, наполненный 10% раствором гепарина, который затем соединялся с электроманометром «ДДА». Регистрация осуществлялась на манометре МХ-04, распечатка данных велась на принтере Epson JX-1050. ЭКГ регистрировалась во II стандартном отведении. Измерение минутного объема крови (МОК) осуществлялось методом термодилюции. По специальным формулам рассчитывались сердечный индекс (СИ), ударный индекс (УИ), удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС). Математическую обработку полученных результатов производили методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента.
Таблица 1
Среднее артериального давления на фоне хронической интоксикации хлоридом никеля (M±m)
Условия опыта
Стат. показатель
Среднее артериальное давление (мм рт.ст.)
Фон
M±m
98,7±1,2
NiCl<sub>2</sub>
M±m
108,7±2,1
p
*)
Примечание: (*) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с фоном.
Таблица 2
Изменение значения сердечного индекса на фоне хронической интоксикации хлоридом никеля (M±m)
Условия опыта
Стат. показатель
Сердечный индекс (мл/100 г)
Фон
M±m
46,73±0,81
NiCl<sub>2</sub>
M±m
36,47±2,0
p
*)
Примечание: (*) - достоверное (p<0,02) изменение по сравнению с фоном.
Таблица 3
Показатели удельного периферического сопротивления сосудов на фоне хронической интоксикации хлоридом никеля (M±m)
Условия опыта
Стат. показатель
Удельное периферическое сосудистое сопротивление (усл.ед.)
Фон
M±m
1,7±0,04
NiCl<sub>2</sub>
M±m
2,44±0,07
p
*)
Примечание: (*) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с фоном.
Хроническая интоксикация хлоридом никеля вызывала достоверное увеличение среднего артериального давления по сравнению с контрольными крысами (Табл.1). Увеличение САД было обусловлено повышением удельного периферического сосудистого сопротивления (Табл.3), тогда как сердечный индекс достоверно снижался (Табл.2).
Выявленные функциональные изменения при хронической интоксикации хлоридом никеля подтверждались данными гистологических исследований, выявившими картину токсической кардиопатии (см. чертеж). У экспериментальных животных при хронической никелевой интоксикации в миокарде наблюдались выраженное набухание кардиомиоцитов с очаговой потерей поперечной исчерченности с явлениями паренхиматозной (белковой гидропической и жировой пылевидной) дистрофии, очаговый некроз клеток.
В строме миокарда отмечались интерстициальный отек, застойное полнокровие с участками кровоизлияний, мелкоочаговый фиброз и умеренные лимфогистиоцитарные инфильтраты. Патогистологические изменения наиболее интенсивно проявлялись в группах мышечных клеток, расположенных по ходу венозного колена капилляров и мелких вен, преимущественно субэндо- и субэпикардиально.
Предлагаемый способ моделирования хронической токсической кардиопатии является эффективным, позволяет подробно изучить патофизиологические механизмы токсического влияния соли никеля на функции сердечно-сосудистой системы в динамике развития и может способствовать разработке и поиску средств для лечения и профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии.