Влияние комбинации анестетиков на состояние липидпероксидации крови у больных ибс при оперативном лечении
На правах рукописи
Фатеев Александр Валентинович ВЛИЯНИЕ КОМБИНАЦИИ АНЕСТЕТИКОВ НА СОСТОЯНИЕ ЛИПИДПЕРОКСИДАЦИИ КРОВИ У БОЛЬНЫХ ИБС ПРИ ОПЕРАТИВНОМ ЛЕЧЕНИИ 03.00.04 – биохимия
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Тюмень –2006
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Российской Федерации»
Научный консультант: доктор биологических наук Галина Дементьевна Кадочникова
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Ирина Викторовна Ральченко доктор биологических наук, профессор Вячеслав Евгеньевич Рябинин
Ведущая организация: Российский университет дружбы народов
Защита состоится «_» марта 2006г. в_часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.274.07 в Тюменском государственном университете по адресу:
625043, г. Тюмень, ул. Пирогова 3.
С диссертацией можно ознакомится в читальном зале библиотеки Тюменского государственного университета, по адресу: Тюмень, ул. Пирогова, 3.
Автореферат разослан «_»2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, профессор Е.А. Чирятьев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Одним из наиболее важных патогенетических механизмов, связанных с процессом пероксидации, является способность обра зующихся свободных радикалов взаимодействовать с фосфолипидами клеточ ных мембран. В результате наступают структурные изменения мембран, нару шается взаимосвязь функциональной активности системы ПОЛ - АОЗ, изменя ется состав фосфолипидов [Тихазе А.К. и др, 2005;
Зенков Н.К. и др., 2001;
Ланкин В.З. и др, 2000;
Clodi M. et al, 1999]. Существующая взаимообусловлен ность между скоростью окисления и изменением состава липидов рассматрива ется как физико-химическая основа гомеостаза процесса пероксидного окисле ния липидов [Баркаган З.С. и др., 1999;
Воскресенский О.Н. и др., 1992;
Пана сенко О.М., 2005].
Вклад процесса ПОЛ крови в развитие артериальной гипертонии, в ише мическом повреждении миокарда может быть различным в зависимости от тя жести заболевания [Барсель В.А. и др., 1998;
Сусеков А.В. и др., 2001]. Однако во всех случаях интенсивность ПОЛ будет связана с уменьшением антиокси дантов [Дербенева С.А. и др., 2003;
Коновалова Г.Г. и др., 2003] и сопровож даться накоплением токсических продуктов окисления [Сторожук П.Г., 2000;
Васильев А.В. и др., 2003], изменением метаболизма липидов в клетке и орга низме в целом [Сюрин А.А и др., 1991;
Кириленко Н.П. и др., 1995]. Сердечно сосудистые заболевания характеризуются развитием хронической гипоксии [Жданов Г.Г. и др., 1994;
Капелько В.И., 2000], лактоацидоза [Смирнов А.В. и др., 1997], часто это сочетается с гипергликемией и гиперхолестеринемией [Ланкин В.З. и др., 2003а;
Сусеков А.В. и др., 2001], также действием избытка катехоламинов [Дугиева М.З. и др., 2004].
Проблема гипоксии является одной из самых актуальных в биологии и медицине. Последствия кислородной недостаточности выявляются во всех ор ганах, тканях и клетках организма. В ряде работ авторами установлена прямая зависимость выраженности гипоксии и интенсивности ПОЛ [Пасечник И.Н., 2004;
Малышев В.Д. и др., 1994]. Показано прямое воздействие анестетиков, выражающееся в их антиоксидантном или прооксидантном эффекте, и опосре дованное влияние путем изменения метаболизма липидов, уровня гормонов, кровоснабжения тканей и органов [Абидова С.С. и др., 2004;
Косникова И.В. и др., 2004;
Осипова Н.А., 1999]. Важным при хирургическом лечении является хирургический стресс и введение больших доз биологически активных веществ за относительно короткий промежуток времени, которые могут повлечь за со бой еще большее нарушение СРО. Выяснение этого вопроса особенно значимо для практической деятельности анестезиологов и реаниматологов. Не менее важно знание динамики протекания процессов ПОЛ и АОЗ в ближайшие дни после операции. Правильная оценка и своевременная коррекция этих измене ний позволяют избежать более глубоких нарушений, которые могут наступить во время операции или в ближайшее время после ее окончания. Именно поэто му понимание характера изменений состояния системы ПОЛ-АОЗ под влияни ем компонентов анестезии, может являться одним из факторов, который опре деляет выбор компонентов для адекватного анестезиологического обеспечения хирургической операции.
Цель исследований. Оценить влияние разных комбинаций анестетиков на состояние системы ПОЛ-АОЗ мембран эритроцитов, тромбоцитов и плазмы крови у больных ИБС при кардиохирургических операциях с искусственным кровообращением.
Задачи исследований:
1. Исследовать метаболическое влияние I комбинации анестетиков с кетами ном на показатели системы ПОЛ-АОЗ плазмы крови, мембран эритроцитов и тромбоцитов у больных ИБС на этапах оперативного лечения.
2. Изучить особенности воздействия II комбинации анестетиков с натрия окси бутиратом на состояние системы ПОЛ-АОЗ плазмы крови, мембран эритро цитов и тромбоцитов у больных ИБС на этапах оперативного лечения.
3. Изучить особенности влияния III комбинации анестетиков с пропофолом на состояние системы ПОЛ-АОЗ плазмы крови, мембран эритроцитов и тром боцитов у больных ИБС на этапах оперативного лечения.
4. Изучить особенности метаболизма липидов крови под влиянием I и III ком бинаций анестетиков, определить его взаимосвязь с выраженностью процес са ПОЛ.
5. Выявить характер влияния I, II и III комбинаций анестетиков на активность антиоксидантных ферментов – супероксиддисмутазы и каталазы в эритроци тах при кардиохирургических операциях.
6. Провести сравнительный анализ окислительного метаболизма мембранных и плазменных липидов крови в условиях анестезии I, II и III комбинаций ане стетиков при кардиохирургических вмешательствах.
Научная новизна работы. Впервые проведен периоперационный ком плексный анализ состояния системы ПОЛ-АОЗ в условиях анестезии комбина ций анестетиков с кетамином, с натрия оксибутиратом и с пропофолом при вы полнении кардиохирургической операции с искусственным кровообращением.
Получены новые данные, существенно дополняющие сведения о метаболиче ских нарушениях в мембранных и плазменных липидах крови на этапах кар диохирургической операции: хирургический стресс, высота анестезии, гипо термическая перфузия, реоксигенация.
На основе комплексного изучения системы ПОЛ-АОЗ крови установлен разнонаправленный эффект метаболического влияния анестезии различных комбинаций анестетиков на этапах операции.
Показан прооксидантный эффект комбинации анестетиков с кетамином и фазовые изменения показателей системы ПОЛ-АОЗ крови с увеличением ско рости окисления липидов и накоплением продуктов ПОЛ при одновременном снижении концентрации общих липидов, активности каталазы и СОД. Указан ные изменения сопровождались активацией процесса липолиза мембранных и плазменных липидов.
Установлено, что комбинация анестетиков с натрия оксибутиратом при водила к достоверному снижению процесса липидпероксидации и повышению антиоксидантной защиты мембранных и плазматических липидов крови.
Впервые показано, что анестезиологическое обеспечение комбинации анестетиков с пропофолом стабилизирует состояние системы ПОЛ-АОЗ плазмы крови и мембранных липидов. Диапазон метаболических изменений липидов крови под влиянием этой комбинации в процессе кардиохирургической опера ции менее выражен в сравнении с комбинацией анестетиков с натрия оксибути ратом и кетамином.
Выявлено, что при всех исследуемых условиях анестезиологического по собия наиболее существенные изменения в системе ПОЛ-АОЗ установлены для липидов тромбоцитов, чем эритроцитов и плазмы крови.
Выявленные метаболические сдвиги в системе ПОЛ-АОЗ на этапах опе рации позволяют определить адекватность анестезиологического протокола, а также прогнозировать возможные направления послеоперационных осложне ний.
Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты по казали разнонаправленный характер влияния комбинаций анестетиков с кета мином, с натрия оксибутиратом и с пропофолом на состояние системы ПОЛ АОЗ крови при операциях на открытом сердце с искусственным кровообраще нием, что необходимо учитывать при анестезиологическом обеспечении опера ции с целью повышения компенсаторных возможностей организма.
Установленные нарушения состояния процессов ПОЛ и системы АОЗ при хирургическом лечении ИБС, дальнейшая активация на этапах лечения и их па тогенетическая роль усиливают актуальность проблемы профилактики и кор рекции этих нарушений во время операции или в ближайшее время после ее окончания.
Результаты исследования обращают внимание практикующих врачей на возможность ограничивать гомеостатические и гемокоагуляционные сдвиги путем введения в протокол анестезии комбинаций анестетиков с пропофолом и с натрия оксибутиратом, что обеспечивает более высокую гемодинамическую стабильность, нормализует метаболические процессы мембранных и плазмен ных липидов, улучшает АОЗ в клетке.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Кардиохирургическая операция сопровождается фазным изменением пока зателей состояния системы ПОЛ-АОЗ крови, глубина которых зависит от комбинации компонентов анестезии и длительности операции.
2. Хирургический стресс вызывает разнонаправленное изменение показателей системы ПОЛ-АОЗ клеточных мембран и плазмы крови.
3. Максимальный эффект действия комбинаций анестетиков на состояние сис темы ПОЛ-АОЗ проявляется на высоте анестезии, усиливается на этапе ги потермической перфузии и зависит от мембран клеток – мишеней (эритро цитов, тромбоцитов или плазмы крови).
4. Комбинация анестетиков с кетамином вызывает более существенные мета болические изменения в состоянии системы ПОЛ-АОЗ на всех этапах опера ции, в сравнении с комбинацией анестетиков с пропофолом, активацию ли пидпероксидации можно уменьшить путем введения в протокол анестезии компонентов антиоксидантного типа (натрия оксибутират).
Внедрение результатов исследований в практику. Результаты диссер тационной работы апробированы и внедрены в практическую работу анесте зиологов-реаниматоров больниц г. Тюмени;
комплексный анализ состояния системы пероксидного окисления липидов и антиоксидантной защиты клетки включен в рекомендательный протокол исследования больных при критических состояниях в отделения анестезиологии и реанимации ГЛПУ ТО «ОКБ №2»;
в центр анестезиологии и реанимации ГЛПУ ТОКБ. По материалам исследования подготовлены и опубликованы методические рекомендации «Комплексный анализ состояния системы пероксидного окисления и антиоксидантной защиты клетки» (Тюмень, 2005), внедрены в работу анестезиологов–реаниматоров ГЛПУ ТО ОКБ №2 и ГЛПУ ТюмОКБ. Полученные материалы внедрены в на учные исследования и используются в учебном процессе кафедр биохимии, аналитической и органической химии ГОУ ВПО ТюмГМА Росздрава.
Апробация результатов исследования. Материалы и основные положе ния диссертации были доложены и обсуждены на конференциях Регионально го, Российского и Международного уровней: на 2-ом Международном симпо зиуме «Проблемы биоритмов в естествознании», Москва, 2004;
на 4-ой Межре гиональной научно-практической конференции «Фармация ХХI века», Новоси бирск, 2004;
на 5-м Сибирском физиологическом съезде, Томск, 2005;
на итоговой научной конференции молодых ученых, посвященной 60-летию Ве ликой Победы «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины, Тюмень, 2005;
на III Международной конференции «Болезни цивилизации в аспекте учения В.И. Вернадского», Москва, 2005.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных ра бот.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 146 машинопис ных страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, глав собственных исследований и обсуждения резуль татов, выводов, практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 19 рисун ками и 21 таблицами. Список литературы состоит из 199 отечественных и иностранных источников.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследования. Для решения поставленных задач проведено комплексное обследование 85 больных (мужчины) в возрасте от до 60 лет (средний возраст 54,1±4,8 года), оперированных по поводу ИБС в 2002-2005 гг. ГЛПУ ТОКБ. Всем выполнена операция аортокоронарного шун тирования с искусственным кровообращением в режиме непульсирующего по тока в условиях поверхностной и умеренной гипотермии. Все пациенты отне сены к III (70 больных) и IV (15 больных) функциональным классам по класси фикации Нью-Йоркского кардиологического общества. У 70 (82%) больных имелись сопутствующие патологии: хронические обструктивные заболевания легких - 21 (30%), сахарный диабет - 10 (15%), ожирение – 39 (55%). Отбор больных в группы проводили на основании данных клинического обследования до операции.
Комбинация компонентов анестезии по группам: в 1 группе больных ( чел.) - кетамин (1 мг/кг в час), фентанил (5-10 мкг/кг в час), сибазон (0,05 мг/кг в час), миоплегия ардуаном (0,1-0,05 мг/кг в час);
во 2 группе больных (23 чел.) - кетамин (1 мг/кг в час), натрия оксибутират (100 мг/кг, перед началом ИК), фентанил (5-10 мкг/кг в час), сибазон (0,05 мг/кг в час), миоплегия ардуаном (0,1-0,05 мг/кг в час);
в 3 группе больных (30 чел.) - пропофол (1-1,5 мг/кг в час), фентанил (5-10 мкг/кг в час), сибазон (0,05 мг/кг в час), миоплегия ардуа ном (0,1-0,05 мг/кг в час).
Кровь для исследований брали из периферической вены на определенных этапах операции, с учетом факторов влияющих на липидпероксидацию: 1 - до операции, характеризует исходное состояние системы ПОЛ-АОЗ крови;
2 - че рез 15 мин после «разреза», влияние психоэмоционального фактора, хирургиче ского стресса, премедикации компонентами анестезии;
3 - пик анестезии (через 100 ± 20 мин от начала операции), влияние анестетиков кетамина и пропофола;
4 - за 10 мин. до окончания ИК (через 90 ± 20 мин от начала ИК), влияние гипо термической перфузии, а для 2-ой группы больных, в сочетании с антиокси дантным действием натрия оксибутирата;
5 - по окончании операции (через ± 20 мин от завершения 4 этапа), результаты исследования позволяют прогно зировать возможные послеоперационные осложнения;
6 - через 12 часов после операции, влияние процесса реоксигенации тканей. Эффект компонентов ане стезии в модельных системах: антиоксидантный (фентанил, натрия оксибути рат);
прооксидантный (кетамин, сибазон);
нет данных (ардуан);
механизм дей ствия неоднозначен (пропофол) [Долина О.А и др., 1987, 2002]. Длительность операции составила 6,3 ± 0,2 часа. Для каждого больного (85 чел.) проведено 120 исследований, всего – 10200 исследований. В качестве группы сравнения обследовано 30 доноров, соответствующей возрастной группы и пола.
Состояние системы ПОЛ - АОЗ оценивали в эритроцитах, тромбоцитах и плазме крови. Для анализа использовали субстрат одной липидной природы, полученный экстракцией липидов тромбоцитов, эритроцитов и плазмы крови смесью гептан/изопропиловый спирт. Кинетические показатели - (СО) скорость окисления липидов (мм3 /мин) и (ПИ) период индукции (мин/мл) [Ушкалова В.Н. и др., 1987] определяли волюмометрическим методом при окислении рас твора липидов крови молекулярным кислородом (60±0,2°С). По наклону линей ного участка кинетической кривой рассчитывали СО, по поглощению 25 мм кислорода - ПИ. ДК (мкМ/мл) оценивали, используя молярный коэффициент экстинции при длине волны 233 нм [Паранич Л.И. и др., 1993]. Содержание фосфолипидов и их фракций, холестерина и его эфиров (мкМ/мл) определяли методом тонкослойной хроматографии [Грибанов Г.А. и др., 2002]. Для харак теристики содержания общих липидов (мг/мл) [В.Н. Ушкалова и др., 1987], ис пользованы стандартные диагностические наборы PALIVA-Lachama. Актив ность супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах (ус.ед. /мл эр.) определяли по способности фермента подавлять реакцию восстановления нитросинего тетра золия супероксидным анион радикалом, генерированным in vitro в системе ксантин – ксантиноксидаза [В.П. Верболович и др., 2002]. Активность каталазы (мкмоль/мин·л) оценивали спектрофотометрически по реакции с пероксидом водорода [M.Karen, 2002].
Статистическая обработка результатов исследований осуществлялась с вы числением параметров вариационной статистики и корреляционного анализа с применением компьютерного пакета программ: Statistica v.6.0, Microsoft Exel, 2002. Достоверность результатов подсчитывалась с точностью до 0,001, за дос товерность различий принимались значения P0,05. Все результаты выражали как М±m. Сравнительный анализ проводился с помощью процентных соотно шений.
Исследования по теме диссертации выполнялись в лаборатории биохими ческих исследований (руководитель проф. Галян С.Л.) ГОУ ВПО ТюмГМА Росздрава и отделении анестезиологии и реанимации №1 (зав.отделением Пы ленко Л.Н.) ГЛПУ ТюмОКБ.
Результаты исследования и их обсуждение. Оценка метаболических эффектов комбинации анестетиков на процесс липидпероксидации в эрит роцитах. В результате проведенного исследования установлено (табл. 1), что в эритроцитах крови в процессе аортокоронарного шунтирования регистрируют ся значительные изменения процессов ПОЛ-АОЗ по сравнению с предопераци онным состоянием, которые носят фазовый характер в зависимости от этапа операции. Степень выраженности изменений в условиях анестезии с кетамином или с натрия оксибутиратом всегда больше, чем при анестезии с пропофолом.
Выявленная динамика изменений в системе ПОЛ-АОЗ, по всей видимости, от ражает сдвиги адаптационно-компенсаторных реакций организма к действию таких факторов, как хирургический стресс, компонентов анестезии, гипотерми ческой перфузии, процесса реоксигенации тканей.
Установлено достоверное увеличение содержания ДК в мембранах эритро цитов на этапе хирургического стресса (2 этап) в условиях анестезии I комби нацией с кетамином на 50,4% (р0,01), II комбинацией с натрия оксибутиратом - на 33,6% (р0,05) и III комбинацией с пропофолом - на 39% (р0,05) в сравне нии с предоперационным уровнем.
Таблица 1.
Влияние комбинаций анестезии на ПОЛ-АОЗ мембран эритроцитов (M ± m) Этапы исследования Пока затель 1 2 3 4 5 Анестезия I комбинацией анестетиков с кетамином (1 группа) 3,67± 0,11 b 3,26± 0,12 a 3,74± 0,10 a 2,42±0,11 a ДК 2,44±0,10 2,59±0, 0,73±0,019 a 0,88±0,018 a 0,58±0,014 a 0,42±0,012 a СО 0,59±0,015 0,69±0, 41,79±1,31 a 49,95± 1,52 a 27,54± 0,67 b 58,37±1,23 b 75,25±0,95 a ПИ 51,29±1, 4,42±0,11 a 4,01±0,13 a 3,2±0,12 a ОЛ 5,98± 0,13 5,56±0,14 4,18±0, Анестезия II комбинацией анестетиков с натрия оксибутиратом (2 группа) 3,79±0,12 a 3,44±0,13 a 2,5±0,10 a 2,15 ± 0,11 a ДК 2,78±0,10 3,04±0, 0,77± 0,019 a 0,73±0,017 a 0,63±0,015 a СО 0,54±0,014 0,67± 0,018 0,60 ± 0, 52,08±1,24 a 58,33±1,21 a 43,96 ± 1,11a ПИ 50,62±1,15 45,17±1,29 49,42±1, 3,26 ± 0,10 a ОЛ 4,57±0,11 4,69±0,13 3,84±0,11 3,75±0,10 3,69± 0, Анестезия III комбинацией анестетиков с пропофолом (3 группа) 2,92±0,12 a 2,02 ± 0,11 a ДК 2,10±0,11 2,74±0,14 2,60±0,12 2,49±0, a a 0,58 ± 0,017a СО 0,61±0,014 0,8±0,011 0,76±0,016 0,72±0,013 0,64±0, 45,74±1,15 a 54,76±1,33 a 62,94 ± 1,27a ПИ 51,94±1,31 49,29± 1,26 59,59±1, ОЛ 4,00±0,13 3,84±0,12 3,60±0,11 3,41± 0,12 3,21±0,11 2,84 ± 0, а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 в сравнении с предыдущим Примечание.
этапом, ДК( мкМ/мл), СО (мм3/мин), ПИ (мин/мл), ОЛ (мг/мл).
На высоте максимального действия компонентов анестезии (3 этап) акти вация ПОЛ сохраняется, при этом определялась тенденция к снижению концен трации ОЛ на 20,5% (р0,05), 18% (р0,05) и 6,2% (р0,05) соответственно в 1,2,3 группах в сравнении со 2 этапом. Активация липолиза в мембранах эрит роцитов прогрессирует к концу операции, и через 12 часов после операции концентрация ОЛ уменьшается в 1,87 раза (р0,01) в 1 группе и в 1,4 раза (р0,01) во 2, 3 группах в сравнении с предоперационным уровнем. Известно, что активация липолиза свидетельствует о развития тканевой гипоксии, уни версальными механизмами которой являются интенсификация процессов сво боднорадикального окисления липидов и анаэробный гликолиз и, как следст вие, ацидоз, который нарушает течение многих ферментативных реакций, ак тивирует некоторые фосфолипазы [Смирнов А.В. и др., 1997].
На этапе гипотермической перфузии (4 этап) усиливалась липидперокси дация в эритроцитах больных 1 и 2 групп, а в 3 группе достоверных изменений ДК не отмечалось, указанная тенденция сохранялась до окончания операции.
Активация ПОЛ на этапе гипотермической перфузии связана с особенностью работы перфузионных систем [Зацепина Н.Е., 2001;
Р.Н. Короткина Р.Н., 2005], которые вызывают повышение парциального давления кислорода, что увеличи вает растворимость кислорода в плазме крови и сродство гемоглобина к кисло роду. В результате происходит нарушение кислородотранспортной функции крови, а в целом дестабилизация равновесия в системе ПОЛ-АОЗ.
Выявленная динамика разнонаправленного изменения ДК и ОЛ в эритро цитах в условиях анестезии указывает на изменение жирнокислотного состава липидов в эритроцитах. Подтверждением этому является характер изменения ПИ и СО липидов эритроцитов (табл. 1). В целом величина СО липидов эрит роцитов достоверно возрастает к 4 этапу (в сравнении с 1 этапом) с большей выраженностью в 1 группе (на 49,1%, р0,05), чем во 2 (на 35,2%, р0,05) и группах (на 18%, р0,05). Получена положительная корреляционная связь СО с содержанием ДК на указанных этапах операции в 1-3 группах, соответственно r=0,84 (р0,01), r=0,78 (р0,01), r=0,96 (р0,001). СО имеет разнонаправленный характер изменения с ПИ в диапазоне вектора корреляции от r = - 0,82 до r = 0,98 (р0,001). Анализ ПИ при окислении липидов эритроцитов в 3 группе сви детельствует о более благоприятных метаболических эффектах III комбинации компонентов анестезии на состояние АОЗ клетки. Подтверждением этому слу жит повышение ПИ от 2 этапа к 6 этапу операции до 37,6% (р0,05).
Полученные результаты, отражают тенденцию к стабилизации морфофунк циональной организации мембран эритроцитов более выраженной при анесте зии с пропофолом. Причиной данного явления могут быть регуляторные свой ства пропофола, его внедрение в липидную фазу оптимизирует работу ионных каналов и может способствовать более продолжительному сохранению гомео стаза клетки.
Исследование процесса липидпероксидации мембран тромбоцитов под влиянием компонентов анестезии. Проведенные нами исследования системы ПОЛ-АОЗ в тромбоцитах в условиях анестезии 1-3 групп показали (табл. 2), что динамика изменений ОЛ имеют ту же направленность, что и в эритроцитах, при одновременном повышении ДК в 1 группе и достоверном снижении во 2 и 3.
Таблица 2.
Влияние комбинаций анестезии на ПОЛ-АОЗ мембран тромбоцитов (M ± m) Этапы исследования Пока затель 1 2 3 4 5 Анестезия I комбинацией анестетиков с кетамином (1 группа) 3,81±0,14a 3,21± 0,11 a 3,55±0,11 a ДК 3,19±0,1 3,42±0,12 3,74±0, 1,24±0,025 c 0,96±0,022 a 0,82±0,015 a 0,95± 0,021 a 1,02± 0,02 a СО 0,71±0, 19,88±1,23 a 22,79±0,95 a 29,1± 0,97 a 23,42±1,26 a 21,98± 1,45 a ПИ 28,57±1, 5,12±0,11 a 4,03±0,12 a 2,96±0,11 a ОЛ 5,55±0,13 5,30±0,16 5,35±0, Анестезия II комбинацией анестетиков с натрия оксибутиратом (2 группа) 3,36±0,14c 4,02±0,12 a 2,86±0,11 a ДК 3,33±0,12 3,45± 0,13 2,53±0, 0,93±0,017 a СО 0,69±0,015 0,87± 0,014 0,89±0,018 0,93± 0,017 0,86±0, 22,97±1,12 b 25,43±1,14 a ПИ 28,38± 1,08 24,33±1,17 25,58± 1,13 23,42±0, 4,02±0,12 a 3,79±0,14 a 3,24±0,13 a 2,75± 0,10 a ОЛ 4,7±0,12 4,44±0, Анестезия III комбинацией анестетиков с пропофолом (3 группа) 4,13±0,13 a 3,39±0,11 a ДК 3,51±0,14 3,18±0,11 2,94±0,12 2,73 ± 0, 1,16±0,017 a 0,92±0,015 a СО 0,72±0,011 0,82±0,014 0,85±0,016 0,85 ± 0, 27,41±1,18 a 24,88±1,21 a 30,53±1,12 a ПИ 31,00±1,27 28,23±1,23 28,35 ± 1, 4,48±0,11 a 3,78±0,12 a 3,00±0,13 a ОЛ 4,81±0,12 2,77±0,12 2,62 ± 0, а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 в сравнении с предыдущим Примечание.
этапом, ДК( мкМ/мл), СО (мм3/мин), ПИ (мин/мл), ОЛ (мг/мл).
Как видно из данных табл. 2, СО всегда выше в тромбоцитах, чем в эрит роцитах на этапах операции: 2 - на 70% (р0,05), 3 - на 39,1% (р0,05), 5 - на 63,8% (р0,05) и на следующий день после операции в 2,4 раза (р0,05), ПИ соответственно уменьшается на указанных этапах. Полученные данные дина мики изменения СО и ПИ свидетельствуют о низком антиоксидантном потен циале в мембранах тромбоцитов. Эффект комбинации компонентов анестезии во 2 и 3 группах обеспечивает некоторую стационарность процесса липидпе роксидации в тромбоцитах. Характер кинетических кривых окисления липидов тромбоцитов после этапа гипотермической перфузии приобретает S-образный характер, что свидетельствует об участии компонентов I и II комбинаций ане стезии, или продуктов их метаболизма в молекулярном распаде гидроперокси дов и является определяющим в снижении скорости окисления.
Влияние комбинаций анестетиков на процесс липидпероксидации плаз мы крови. Результаты исследования влияния комбинации анестетиков в 1 и группах показали (табл. 3), что хирургический стресс увеличивает содержание ДК в плазме крови на 66,5% (р0,05), к концу операции в 2,2 и 1,7 раза (р0,05) превышает исходный уровень, одновременно установлено снижение ОЛ на 20%, и 45,6%, при этом корреляционной связи между показателями не выявле но.
Исследования влияния компонентов анестезии на процесс ПОЛ плазмы крови в 3 группе выявили существенные отличия, характеризующиеся отсутст вием фазовой динамики изменений показателей, тенденцией в сторону умень шения (ДК на 15,2%, р0,05;
СО на 49,4%, р0,01) и увеличения (ПИ в 2,7 раза, р0,001;
ОЛ на 10,7%, р0,05) от 2 к 6 этапу операции. При этом следует отме тить, что диапазон изменений исследуемых показателей на этапах операции в условиях анестезии 3 группы в 2-3 раза менее значителен. Таким образом, III комбинация анестетиков с пропофолом однозначно повышает компенсаторные возможности плазмы крови во время кардиохирургической операции и сопро вождается стабилизацией процессов в системе ПОЛ - АОЗ.
Таблица 3.
Эффекты комбинаций анестетиков на ПОЛ-АОЗ плазмы крови (M ± m) Этапы исследования Пока затель 1 2 3 4 5 Анестезия I комбинацией анестетиков с кетамином (1 группа) 4,48±0,14 b 4,75±0,14 a 5,89±0,11 a 4,42±0,13 a ДК 2,69±0,12 5,94± 0, 0,58±0,013 a 0,72± 0,019 a 0,63±0,018 a 0,74±0,022 a 0,59±0,012 a СО 0,69± 0, 51,82±1,06 b 40,88±1,31 a 46,56±1,45 a 58,14±1,54 a ПИ 48,93± 1,26 40,96±1, 4,20±0,11 a ОЛ 5,04±0,12 5,39±0,11 5,03±0,13 4,99±0,10 3,96±0, Анестезия II комбинацией анестетиков с натрия оксибутиратом (2 группа) 4,65±0,15 b 5,13±0,12 a ДК 2,77±0,12 4,49±0,13 4,76±0,14 4,27±0, 0,56±0,014 a 0,71±0,016 a 0,61±0,012 a 0,68±0,015 a 0,58±0,011 a СО 0,56±0, 50,33±1,17 b ПИ 41,83±1,24 48,42±1,26 43,04±1,15 57,71±1,12 52,75±1, 4,43±0,11 a 3,62±0,11 a ОЛ 5,97±0,13 5,37±0,14 5,04±0,11 4,1±0, Анестезия III комбинацией анестетиков с пропофолом (3 группа) 3,35±0,12 b ДК 2,19±0,10 3,27±0,11 3,09± 0,13 2,99±0,10 2,84±0, 0,66±0,012 a 0,89±0,024 a 0,67±0,014 a 0,53±0,017 a 0,45±0,016 a СО 0,76±0, 45,47±1,26 a 26,52±1,23 a 40,17±1,17 a 47,52±1,32 a 59,17±1,22 a 72,76±1,19 a ПИ 7,33±0,14 a 6,54±0,12 a ОЛ 5,19±0,12 7,57± 0,13 7,8±0,11 7,72±0, а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 в сравнении с предыдущим Примечание.
этапом, ДК( мкМ/мл), СО (мм3/мин), ПИ (мин/мл), ОЛ (мг/мл).
Сравнительный анализ окислительной стабильности мембранных и плаз менных липидов (3 - 6 этапы операции) показал, что наибольшие деструктив ные изменения характерны для липидов тромбоцитов, затем эритроцитов и плазмы, вне зависимости от комбинации компонентов анестезии (рис. 1), одна ко метаболические эффекты анестезии с кетамином более значительны.
Результаты исследования эффектов анестезии с пропофолом свидетельст вуют о стабилизирующем влиянии на процесс липидпероксидации мембранных и плазменных липидов. Выявлено снижение ДК к 6 этапу операции в тромбо цитах, эритроцитах и плазме (соответственно на 33,9% (р0,05);
30,8% (р0,05) и 15,2% (р0,05). Вероятно, в данном случае проявляется влияние пропофола, который относится к жирорастворимым анестетикам, что обеспечивает его большую эффективность в мембранных липидах, чем в плазме.
Метаболические эффекты компонентов анестезии с кетамином на ди намику липолиза мембранных и плазменных липидов. При исследовании состава липидов эритроцитов при действии I комбинации анестетиков на этапах операции установлено разнонаправленное изменение фракций ФЛ (табл. 4):
увеличение ФЭА - на 13,7% (р0,05), СФМ - на 39,2% (р0,01), ЛФХ - 25% (р0,01) на фоне уменьшения ФС - на 23,8% (р0,01) и без достоверных изме нений ФХ в сравнении 2 этапа с исходными данными.
На высоте максимального действия компонентов анестезии (3 этап) уста новлено значительное усиление липолиза в эритроцитах, сопровождающееся увеличением большинства фракций ФЛ, особенно это характерно для ФЭА (на 88%, р0,001), ЛФХ (в 2 раза), а содержание ФС повысилось на 7,1% (р0,01).
Коэффициент ОХС/ОФЛ не имеет достоверных различий (рис.2). Дополни тельным свидетельством усиления липолиза в мембранах эритроцитов может служить прогрессирующее увеличение фракции ЛФХ в 2 раза (р0,001) в срав нении с предоперационным состоянием.
А 1,4 ДК СО 1,2 1 0,8 0,6 0, 3456 3456 3456 0, Эритроциты Тромбоциты Плазма Эритроциты Тромбоциты Плазма Б 1, ДК СО 1, 0, 0, 0,4 3456 0, Эритроциты Тромбоциты Плазма Эритроциты Тромбоциты Плазма В 1,4 ДК СО 1, 0, 0, 0,4 345 6 3456 3456 3456 0,2 0 Эритроциты Тромбоциты Плазма Эритроциты Тромбоциты Плазма Рис. 1. Эффекты анестезии с кетамином (А), натрия оксибутиратом (Б), пропофо лом (В) на показатели окислительного метаболизма липидов (СО, ДК) мембран эритроцитов, тромбоцитов и плазмы крови на этапах исследования 3-6.
Гипотермическая перфузия (4 этап) активирует липолиз, однако направле ние его меняется на противоположное с уменьшением всех фракций липидов.
Обращает на себя внимание факт значительного снижения более ненасыщенной фракции ФЛ (ФС и ФЭА) в целом на 40% (р0,01) к концу операции. Указанное обстоятельство свидетельствует о деструктивных изменениях в мембранах, как внутреннего слоя (ФС и ФЭА), так и наружного (ФХ и СФМ), при одновремен ном повышении ЛФХ, что отражает резко возросшую потребность клеток в ан тиоксидантной защите для их нормального функционирования в послеопераци онный период. Уменьшение уровня суммарных ФЛ свидетельствует об оконча тельном срыве компенсаторных механизмов в эритроцитах. Под влиянием ане стезии с кетамином в эритроцитах отмечена выраженная корреляционная зави симость с отрицательным вектором между коэффициентом ОХС/ОФЛ и ДК (r = - 0,85;
р0,01), а также между ОХС/ОФЛ и СО (r = - 0,76;
р0,01).
Таблица 4.
Влияние I комбинации анестезии на состав липидов эритроцитов (M ± m) Этапы исследования Пока затель 1 2 3 4 5 a b b 0,134±0,003 a ФЭА 0,102± 0,001 0,116±0,002 0,192±0,004 0,18 ± 0,001 0,108±0, 0,294±0,005 a 0,262±0,004 a ФХ 0,262 ± 0,001 0,266±0,003 0,248 ± 0,004 0,258 ± 0, 0,142±0,003a 0,102±0,001 a 0,148±0,004 a 0,108±0,003 a СФМ 0,102 ± 0,002 0,108 ± 0, 0,064±0,002 a 0,09±0,001 a 0,07 ± 0,002 a 0,042±0,001 b 0,064±0,002 b ФС 0,084 ± 0, 0,02±0,001 a 0,032±0,001 b 0,024±0,001 a 0,044±0,001 b ЛФХ 0,016 ± 0,001 0,024±0, 0,608±0,002 a 0,710±0,001 a 0,644±0,001 a 0,570±0,002 a ОФЛ 0,566 ± 0,002 0,608±0, 2,443±0,020 a 2,932±0,022 a 1,950±0,019 b 2,937±0,017 b 2,686±0,013 a СХС 3,091 ± 0, 1,064±0,005 a 0,890±0,005 a 0,982±0,007 a ЭХС 0,654 ± 0,002 0,985±0,002 0,891±0, 3,917±0,021 a 2,840±0,022 a 3,820±0,013 a ОХС 3,745 ± 0,016 3,507±0,012 3,668±0, ОХС/ 5,77±0,01 a 4,41±0,02 a 6,72±0,02 b 6,033±0,03 a 6,62 ± 0,02 5,52±0, ОФЛ Примечание. а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 по сравнению с предыду щим этапом, концентрация ФЛ и ХЛ (мкМ/мл).
При исследовании липидного состава тромбоцитов в условиях анестезии I комбинации с кетамином ярко выражена активация липолиза. Хирургический стресс (2 этап) вызывает однонаправленное изменение фракций ФЛ в сторону увеличения (табл. 5), более значимое в тромбоцитах, чем эритроцитах (табл.4) по сравнению с исходным состоянием. Так в тромбоцитах (табл. 5) содержание ФЭА повышается на 66,6% (р0,001), ФХ – на 60,7% (р0,01), ЛФХ – на 56,2% (р0,01), СФМ – в 2,1 раза (р0,001), исключение составляет фракция ФС, со держание которой не имеет достоверных изменений на всех этапах операции.
Таблица 5.
Влияние I комбинации анестезии на состав липидов тромбоцитов (M ± m) Этапы исследования Показа тель 1 2 3 4 5 b c b ФЭА 0,021±0,001 0,035±0,001 0,019±0,001 0,015±0,001 0,022±0,001 0,029±0, 0,045±0,002 b 0,035±0,002 a 0,026±0,001 a 0,032±0,002 a ФХ 0,028±0,001 0,024±0, 0,052±0,002 а 0,035±0,001 b 0,023±0,001 a СФМ 0,025±0,001 0,026±0,002 0,026±0, ФС 0,023±0,001 0,028±0,001 0,023±0,002 0,023±0,002 0,026±0,001 0,026±0, 0,025±0,002 b 0,032±0,002 c ЛФХ 0,016±0,001 0,020±0,001 0,016±0,001 0,032±0, 0,185±0,002 b 0,132±0,001 c 0,103±0,001 a 0,130±0,001 a 0,145±0,002 a ОФЛ 0,113±0, 0,933±0,005 b 1,151±0,010 a 0,832±0,005 a 0,917±0,003 a СХС 0,612±0,007 1,102±0, 0,633±0,004 a 0,742±0,001 a 0,833±0,005 a 0,653±0,003 a ЭХС 0,443±0,005 0,695±0, 1,566±0,004 b 1,852±0,002 a 1,984±0,005 a 1,485±0,004 a 1,612±0,005 a ОХС 1,055±0, ОХС/ 8,46±0,02 a 14,03±0,03 b 19,26±0,04 b 11,42±0,02 b 9,34±0,03 11,12±0, ОФЛ а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 по сравнению с предыдущим Примечание.
этапом, концентрация ФЛ и ХЛ (мкМ/мл).
Сравнение метаболизма липидов в тромбоцитах и эритроцитах показыва ет, что хирургическая агрессия вызывает в организме однотипный стрессорный ответ нейрогуморальных систем, сопровождающийся однонаправленным изме нением в метаболизме липидов клеточных мембран. Увеличение содержания ОФЛ и ОХС, может рассматриваться как компенсаторный процесс, необходи мый для нормализации функций мембран.
А В Эритроциты Эритроциты 6 Э1 Э2 Э3 Э4 Э5 Э Э1 Э2 Э3 Э4 Э5 Э Тромбоциты Тромбоциты 20 16 12 8 4 0 Э1 Э2 Э3 Э4 Э5 Э Э1 Э2 Э3 Э4 Э5 Э Плазма Плазма 10 2 Э1 Э2 Э3 Э4 Э5 Э Э1 Э2 Э3 Э4 Э5 Э ДК СО ФЭА+ФС ОХС\ОФЛ Рис. 2. Эффекты I комбинации анестезии с кетамином (А) и III комбинации с про пофолом (В) на показатели ПОЛ в зависимости от состава липидов на этапах ис следования (Э1-Э6).
На высоте максимального действия I комбинации анестезии (3 этап) уста новлены значительные нарушения структуры мембран тромбоцитов, о чем сви детельствует уменьшение фракции ФЭА на 45,7% (р0,001). Указанные изме нения сохраняются на 4 этапе и усиливаются к концу операции, что сопряжено с увеличением фракции ЛФХ в 2 раза (р0,001), ФЭА – на 46,7 % (р0,05), ОФЛ – на 26,2% (р0,05), при одновременном снижении ОХС на 25,1% (р0,05). На следующий день после операции не получено достоверных разли чий коэффициента ОХС/ОФЛ при сопутствующем увеличении фракции ФХ и ОХС (рис. 2). Установлена достоверная положительная корреляционная связь для ДК (r=0,91;
р0,01), СО (r=0,84;
р0,01) и суммой легкоокисляемых ФЛ (рис. 2). Повышение концентрации холестерина - труднооксисляемого компо нента липидов, и увеличение коэффициента ОХС/ОФЛ, приводит к ослаблению корреляционной зависимости между указанными показателями. Полиненасы щенные высшие жирные кислоты определяют содержание ДК и влияют на об щую СО липидов, что отражается положительным вектором корреляционной связи с ДК.
Результаты исследования метаболизма липидов плазмы при анестезии с ке тамином на этапе хирургического стресса (табл. 6, рис. 2), показало однотип ный характер с таковым в мембранах эритроцитов.
Таблица 6.
Влияние I комбинации анестезии на липидный состав плазмы (M ± m) Этапы исследования Показа тель 1 2 3 4 5 0,084±0,001 b 0,042±0,002 c ФЭА 0,056±0,001 0,082±0,002 0,042±0,001 0,042±0, 0,174±0,002 b 0,154±0,002 a 0,222±0,001 b ФХ 0,278±0,001 0,142±0,001 0,248±0, 0,108±0,001 a 0,064±0,001 b 0,09±0,002 a 0,076±0,003 a СФМ 0,142±0,002 0,070±0, 0,076±0,002 b 0,064±0,001 a 0,052±0,001 a 0,042±0,001 a ФС 0,052±0,001 0,044±0, 0,031±0,001 a 0,024±0,001 a ЛФХ 0,042±0,002 0,042±0,001 0,044±0,002 0,026±0, 0,484±0,001 a 0,336±0,001 a 0,416±0,001 a ОФЛ 0,570±0,001 0,458±0,002 0,436±0, 1,814±0,005 a 1,632±0,008 a 1,144±0,009 a 0,983±0,012 a 1,302±0,009 a СХС 1,543±0, 2,655±0,014 a 2,447±0,006 a 1,952±0,012 a 2,933±0,011 a 2,525±0,013 a ЭХС 3,412±0, 4,469±0,009 a 4,079±0,007 a 3,096±0,011 a 3,916±0,012 a ОХС 4,955±0,015 3,827±0, ОХС/ 9,21±0,03 a 8,78±0,02 a 8,69±0,02 9,23±0,02 8,91±0,03 9,41±0, ОФЛ а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 по сравнению с предыдущим Примечание.
этапом, концентрация ФЛ и ХЛ (мкМ/мл).
Существенным отличием динамики липолиза в плазме, следует отметить снижение содержания ОФЛ и ОХС, особенно ЭХС (на 22,2%, р0,05), что со пряжено с повышением указанных фракций в эритроцитах и тромбоцитах, при этом не получено достоверных различий в значениях коэффициента ОХС/ОФЛ, в том числе и на последующих этапах операции. Выявленный разнонаправлен ный характер изменения ОФЛ и ОХС в плазме и мембранах клеток крови сви детельствует об активном обмене между ними жирнокислотными компонента ми и холестерином. Процесс обновления мембран клеток за счет компонентов плазмы усиливается и далее по окончании гипотермической перфузии. Заслу живает внимания снижение легкоокисляемой фракции ФЭА в плазме в 2 раза (р0,001), при сопряженном ее увеличении в мембранах тромбоцитов (2 этап на 67%, р0,01) и эритроцитов (3 этап на 88%, р0,01). Однако отсутствие досто верных изменений в содержании фракций ФЭА, ФХ, ФС, ЛФХ на следующий день после операции и коэффициента ОХС/ОФЛ на всех этапах операции, не сомненно, свидетельствует о снижении интенсивности процессов ПОЛ и нор мализация АОЗ плазмы крови.
Метаболические эффекты III комбинации анестезии с пропофолом на динамику липолиза мембранных и плазменных липидов. Инфузия компо нентов анестезии с пропофолом на этапе хирургического стресса, как и в усло виях анестезии с кетамином, активизирует разнонаправленный липолиз (увели чение или уменьшение) в эритроцитах в том же диапазоне изменений (на 13 49%, р0,05) содержания фракций ФЛ и ХС (табл. 7, рис. 2).
Таблица 7.
Влияние III комбинации анестезии на состав липидов эритроцитов (M ± m) Этапы исследования Показа тель 1 2 3 4 5 b а ФЭА 0,090±0,001 0,134±0,003 0,164±0,003 0,156±0,003 0,156±0,002 0,162±0, 0,386±0,010 а 0,342±0,005 а ФХ 0,286±0,012 0,391±0,007 0,358±0,005 0,347±0, 0,134±0,002 а 0,158±0,004 а СФМ 0,142±0,005 0,148±0,003 0,142±0,003 0,135±0, 0,099±0,001 а 0,076±0,002 а ФС 0,072±0,001 0,105±0,002 0,102±0,001 0,081±0, 0,022±0,001 а 0,032±0,001 b 0,018±0,001 b 0,012±0,001 b 0,009±0,001 а ЛФХ 0,018±0, 0,775±0,003 b 0,850±0,005 а ОФЛ 0,608±0,005 0,766±0,003 0,744±0,003 0,734±0, 2,631±0,047 а СХС 2,635±0,051 2,718±0,027 2,927±0,044 2,635±0,035 2,781±0, 0,989±0,034 а 0,875±0,012 а 1,103±0,005 а ЭХС 0,812±0,032 0,813±0,021 0,985±0, 3,444±0,034 а ОХС 3,447±0,041 3,707±0,030 3,802±0,028 3,620±0,022 3,88 ±0, ОХС/ 4,78±0,03 а 5,67±0,02 4,47±0,02 4,50±0,02 4,87±0,03 5,29±0, ОФЛ а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 по сравнению с предыдущим Примечание.
этапом, концентрация ФЛ и ХЛ (мкМ/мл).
Однако при анестезии III комбинацией выявлено увеличение содержания ФЭА (на 48,8%, р0,01) и ОФЛ (на 27,5%, р0,01). Указанные изменения не со провождались достоверными различиями коэффициента ОХС/ОФЛ. Установ лена выраженная корреляционная зависимость с отрицательным вектором меж ду коэффициентом ОХС/ОФЛ и ДК (r = -0,82;
р0,01), а также между ОХС/ОФЛ и СО (r = -0,76;
р0,01), и отсутствие корреляции с показателем СО.
Выявленные метаболические эффекты липолиза сохранялись до 5 и 6 этапов и были менее значительны, в сравнении с анестезией I комбинации.
Существенные изменения в динамике липолиза мембран тромбоцитов вы явлены на 4 этапе. При анестезии III комбинацией происходит изменение на правления липолиза, а именно увеличение содержания всех фракций ФЛ на 40 80%, особенно ФЭА (в 2,5 раза;
р0,001) и снижение ОХС (на 45,7%, р0,01), в сравнении с предыдущим этапом.
Таблица 8.
Влияние анестезии III комбинации на состав липидов тромбоцитов (M ± m) Этапы исследования Показа тель 1 2 3 4 5 0,016±0,001 а 0,035±0,001 c 0,051±0,002 b 0,062±0,002 b ФЭА 0,022±0,001 0,014±0, 0,045±0,002 b 0,051±0,002 b ФХ 0,035±0,001 0,032±0,001 0,028±0,001 0,059±0, 0,018±0,001 а 0,032±0,001 b 0,028±0,001 а СФМ 0,028±0,002 0,021±0,001 0,033±0, 0,016±0,001 а 0,022±0,001 b ФС 0,022±0,001 0,015±0,001 0,026±0,002 0,028±0, 0,013±0,001 b 0,022±0,001 c ЛФХ 0,019±0,001 0,010±0,001 0,022±0,001 0,022±0, 0,098±0,001 а 0,085±0,002 а 0,156±0,002 b 0,172±0,002 b 0,204±0,002 а ОФЛ 0,126±0, 0,826±0,010 а 0,991±0,002 а 0,452±0,007 c 0,612±0,002 b 0,834±0,011 b СХС 0,692±0, 0,542±0,003 b 0,673±0,005 а 0,451±0,008 b 0,612±0,010 b 0,723±0,012 а ЭХС 0,373±0, 1,368±0,006 а 1,664±0,003 а 0,903±0,007 b 1,224±0,006 b 1,557±0,011 а ОХС 1,065±0, ОХС/ 13,96±0,01 а 19,58±0,02 b 5,79±0,03 c 7,13±0,01 b 8,45±0,03 7,63±0, ОФЛ а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 по сравнению с предыдущим Примечание.
этапом, концентрация ФЛ и ХЛ (мкМ/мл).
Если учесть, что ФХ, являясь основным ФЛ кардиомиоцитов, участвует в синтезе ФС и ФЭА, то указанное обстоятельство свидетельствует о снижении деструктивных изменений в мембране тромбоцитов при воздействии III комби нациией анестезии. Выраженная положительная корреляционная связь уста новлена для ДК (r=0,81;
р0,01) и СО (r=0,89;
р0,01) от соотношения ОХС/ОФЛ.
Таким образом, выявленное снижение активности липолиза и процессов липидпероксидации (рис. 2) имеет положительное прогностическое значение в течение послеоперационного периода. Степень интенсивности процессов ПОЛ в данном случае может служить маркером их структурной целостности и функ циональной активности, так как повышение агрегационной способности эрит роцитов и тромбоцитов тесно сопряжено с изменениями липидного состава и активацией процессов ПОЛ в их мембранах [Бышевский А.Ш., 1996;
Кленова Н.А., 2003].
Исследование метаболизма липидов плазмы крови показало, что стрессор ный ответ организма (2 этап операции) в условиях инфузии анестетиков III комбинации, вызывает специфические метаболические изменения липидов, со провождающиеся достоверным увеличением всех фракций ФЛ на 10-30% (р0,01), при сопряженном уменьшении соотношения ОХС/ОФЛ (на 9,8%, р0,01), одновременно не получено достоверных различий в составе липидов плазмы на всех других этапах операции. Данное обстоятельство свидетельству ет о снижении процесса липолиза при действии III комбинации анестезии (табл.
9, рис. 2), однако, нормализации липидного обмена не происходит.
Под влиянием анестезии с пропофолом (III комбинация) в плазме крови ус тановлена выраженная корреляционная зависимость с отрицательным вектором между СО и коэффициентом ОХС/ОФЛ (r= - 0,93;
р0,01), что сопряжено с по ложительным вектором корреляции суммы легкоокисляемых ФЛ (r= 0,71;
р0,01). Установленный характер корреляционной зависимости обусловлен не только отношением ОХС/ОФЛ, но в значительной степени содержанием триг лицеридов, которые параллельно экстрагируются из плазмы, а также компонен тами жировой эмульсии пропофола.
Таблица 9.
Влияние III комбинации анестезии на состав липидов плазмы (M ± m) Этапы исследования Показа тель 1 2 3 4 5 0,108±0,004 а 0,093±0,001 а 0,064±0,001 c ФЭА 0,084±0,002 0,062±0,001 0,058±0, 0,322±0,021 а ФХ 0,248±0,01 0,326±0,013 0,328±0,005 0,354±0,023 0,332±0, 0,151±0,003 а СФМ 0,123±0,003 0,160±0,012 0,168±0,006 0,116±0,008 0,109±0, 0,064±0,003 а 0,071±0,002 b ФС 0,058±0,002 0,061±0,002 0,058±0,001 0,081±0, 0,064±0,001 а ЛФХ 0,048±0,001 0,055±0,003 0,042±0,001 0,044±0,002 0,039±0, 0,709±0,005а ОФЛ 0,561±0,002 0,695±0,005 0,660±0,003 0,647±0,006 0,619±0, 2,30±0,013 а СХС 1,810±0,010 1,983±0,009 2,013±0,005 2,063±0,008 2,560±0, 3,445±0,009 а 3,781±0,003 а 4,853±0,005 а ЭХС 2,952±0,017 4,094±0,014 4,250±0, 5,428±0,012 а 7,413±0,007 а ОХС 4,762±0,011 5,794±0,008 6,157±0,014 6,550±0, ОХС/ 7,66±0,02 а 9,33±0,03 а 11,98±0,01 а 8,49±0,02 8,34±0,01 10,12±0, ОФЛ а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 по сравнению с предыдущим Примечание.
этапом, концентрация ФЛ и ХЛ (мкМ/мл).
Состояние системы ферментативной АОЗ эритроцитов при воздействии комбинации анестетиков. Результаты проведенного исследования активности СОД и каталазы на этапах хирургической операции показали разнонаправлен ное изменение активности ферментов под влиянием I, II, III комбинаций ком понентов анестезии (табл.10).
Таблица 10.
Эффекты I, II, III комбинаций анестезии на активность СОД и каталазы в эритроцитах (M ± m) Этапы исследования Показа тель 1 2 3 4 5 Анестезия I комбинацией с кетамином (1 группа) 658,23 865,44 780,58 617,35 603,75 570, СОД ±29,07a ±19,34a ±22,52a ±5,49a ±31,02 ±31, 26,13± 3,65a 21,78± 2,83a 24,05± 1,77a 19,18± 3,44a 22,46± 3,12a КАТ 20,55±2, ДК/СОД 0,37 0,42 0,42 0,56 0,37 0, Анестезия II комбинацией с натрия оксибутиратом (2 группа) 600,17 893,54 720,91 996,17 917,55 952, СОД ±27,13a ±17,26a ±15,92a ±31,02a ±18,68a ±33, 24,26±1,31a 30,81±2,22a 25,05±2,37 a КАТ 18,05±2,17 26,71±3,01 27,89±3, ДК/СОД 0,34 0,32 0,38 0,26 0,27 0, Анестезия III комбинацией с пропофолом (3 группа) 776,12 980,56 1136,47 1288,19 ± 1150,81 ± 994, СОД ± 33,12 a ±25,23 a 28,45 a 43,18 a ± 37,15 a ± 23, 26,03± 3,45a 29,72± 2,13a 20,55± 1,24a 18,48± 2,65a КАТ 21,45± 1,21 31,87± 3, ДК/СОД 0,27 0,30 0,24 0,20 0,22 0, а) - P0,05;
b) - P0,01;
c) - P0,001 в сравнении с предыдущим Примечание.
этапом;
СОД (ус.ед./мл эр.), КАТ (мкмоль / (мин л)), ДК/СОД (%).
Стрессорный ответ (2 этап, табл.10) организма в 1 группе вызывает повы шение активности СОД на 31,5% (р0,05) и каталазы на 27,1% (р0,05), затем происходит снижение активности СОД к 6 этапу на 34,1% (р0,05) и каталазы на 14% (р0,05) в сравнении со 2 этапом.
Корреляционный анализ показал, что независимо от этапа операции актив ность СОД достоверно коррелировала с содержанием ДК (r=0,68, р0,05), СО (r=0,76, р0,05), положительный вектор корреляционной связи свидетельствует об изменении жирнокислотного состава фосфолипидов. Подтверждением этому является наличие статистически значимой отрицательной корреляционной за висимости (r=-0,76, р0,05) между активностью СОД и коэффициентом ОХС/ОФЛ.
Подтверждением существующих связей между активностью каталазы и показателями липидпероксидации является наличие положительной корреля ционной зависимости с содержанием ДК (r=0,6, р0,05), СО (r=0,75, р0,05), а также отрицательным вектором связи с коэффициентом ОХС/ОФЛ (r= -0,72, р0,05). Данные корреляционного анализа согласуются с таковыми для СОД, активность которой имеет положительный вектор с каталазой (r=0,99, р0,05).
Введение натрия оксибутирата в протокол II комбинации анестетиков на этапе гипотермической перфузии (табл. 10) обеспечивает повышение активно сти СОД и каталазы соответственно на 38,2% и 15,3% (р0,05) в сравнении с этапом. К 6 этапу наблюдалось снижение СОД и каталазы, однако, в сравнении с I комбинацией анестетиков указанное изменение было менее выраженным.
Повышение активности антиоксидантных ферментов на фоне введения натрия оксибутирата приводит к снижению процесса липидпероксидации, что подтверждается усилением корреляционной связи для СОД и каталазы с ДК (r=0,74 и 0,98;
р0,05), СО (r=0,78 и 0,97;
р0,05). Дополнительным свидетель ством усиления АОЗ в мембранах эритроцитов 2 группы является также сниже ние коэффициента ДК/СОД на стадии гипотермической перфузии и на после дующих этапах операции, а в 1 группе установлен противоположный характер.
Результаты исследования активности СОД в условиях анестезии III ком бинацией анестетиков с пропофолом показали достоверное повышение на всех этапах операции в сравнении с этапом хирургического стресса (2 этап) до 25%, за исключением 6 этапа, где не получено достоверных различий. Полученные данные свидетельствуют о более значительном влиянии анестезии с пропофо лом на состояние системы АОЗ мембран эритроцитов, что подтверждается про грессирующим снижением коэффициента ДК/СОД на 18,5% (р0,05).
При инфузии анестетиков III комбинации имеет место повышение актив ности каталазы, в большей степени выраженное на этапе гипотермической пер фузии (на 48,6%, р0,05), в сравнении с 1 этапом, на последующих этапах не получено достоверных различий. Однако обращает на себя внимание снижение коэффициента корреляции каталазы с содержанием ДК (r=0,71, р0,05), СО (r=0,79, р0,05). Возможно, данное обстоятельство объясняется конкурентным действием каталазы в условиях низкой концентрации пероксида водорода на фоне снижения процесса липидпероксидации под влиянием III комбинации анестетиков.
Таким образом, результаты исследования компонентов анестезии на нейро гуморальную реакцию организма при операции аортокоронарного шунтирова ния в условиях искусственного кровообращения позволяют утверждать, что ре гуляция сдвига в системе ПОЛ-АОЗ осуществляется предпочтительно по меха низму изменения жирнокислотного состава мембранных и плазменных липи дов. Глубина процессов липидпероксидации на фоне угнетения системы АОЗ в условиях прогрессирующей гипоксии может быть определяющей в развитии послеоперационных осложнений.
В отделении анестезиологии и реанимации ГЛПУ ТюмОКБ проведен предварительный клинический и фармакоэкономический анализ исследуемого стандарта периоперационного ведения пациентов [А.В.Финкель и др., 2004].
Результаты работы показали, что в условиях анестезии с пропофолом получена более высокая гемодинамическая стабильность в сравнении анестезии с кета мином: в 2,8 раз (р0.05) снизилась частота гипердинамических реакций и на рушений сердечного ритма;
в 2,4 раза (р0.05) снизилась частота эпизодов ишемии миокарда, а время послеоперационной ИВЛ уменьшилось в 4,3 раза (р0.05). Введение пропофола в протокол анестезии позволяет уменьшить ме дикаментозную нагрузку на организм, а также количество осложнений со сто роны органов дыхания и сердечно–сосудистой системы, что и обосновывает целесообразность проведения соответствующих исследований.
ВЫВОДЫ 1. Метаболическое влияние I комбинации анестетиков с кетамином на ли пиды плазмы крови, мембран эритроцитов и тромбоцитов у больных ИБС при кардиохирургической операции с искусственным кровообращением сопровож дается разнонаправленным изменением показателей ПОЛ-АОЗ: повышением содержания первичных продуктов липидпероксидации, увеличением скорости окисления липидов, снижением периода индукции и концентрации общих ли пидов. Метаболические изменения носят фазный характер с максимальной ак тивацией ПОЛ и угнетением АОЗ на этапах хирургической агрессии, гипотер мической перфузии и реоксигенации.
2. Использование II комбинации анестетиков с натрия оксибутиратом на этапе гипотермической перфузии вызывает в мембранных и плазматических липидах угнетение ПОЛ, которое нарастает к концу операции и свидетельству ет о выраженном антиоксидантном эффекте II комбинации анестетиков.
3. Эффекты III комбинации анестетиков с пропофолом на окислительный метаболизм липидов плазмы крови, мембран эритроцитов и тромбоцитов со провождаются изменениями исследуемых показателей с тенденцией прогресси рующего снижения активности ПОЛ к этапу завершения операции. Глубина ПОЛ под влиянием III комбинации анестетиков менее выражена на этапах опе рации, в сравнении с I комбинацией, однако, нормализации процесса не проис ходит.
4. Хирургический стресс активирует липолиз в клеточных мембранах и плазме крови, увеличивает содержание внутриклеточного холестерина, дина мика выявленных изменений может рассматриваться как компенсаторный про цесс. На этапе максимального действия анестетиков в зависимости от длитель ности воздействия наиболее выражены специфические метаболические нару шения липидного обмена под влиянием I комбинации анестетиков по сравне нию с III комбинацией.
5. Воздействие I комбинации анестетиков приводит к снижению активно сти СОД и каталазы на всех этапах операции. Использование II комбинации анестетиков, а в большей степени - III комбинации сопровождается активизаци ей ферментов антиоксидантной защиты.
6. Окислительный метаболизм и липолиз на высоте максимальной концен трации всех трех комбинаций анестетиков вызывают наибольшие деструктив ные изменения в липидах тромбоцитов, менее выраженные - эритроцитов и плазмы крови.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. При составлении анестезиологического пособия, необходимо учитывать, что используемые комбинации анестетики могут вызывать существенные изменения окислительного метаболизма мембранных липидов, поэтому правильная оценка и своевременная коррекция этих изменений позволит повысить компенсаторные возможности организма во время операции и исключить более глубокие нарушения в послеоперационный период.
2. Полученные результаты исследования позволяют рекомендовать исполь зование определение показателей системы ПОЛ-АОЗ для оценки адекват ности анестезиологического пособия при выполнении кардиохирургиче ской операции с искусственным кровообращением.
3. При использовании кетамина в качестве базисного анестетика при кардио хирургических операциях рекомендуется введение в протокол анестезии натрия оксибутирата (II комбинация) для снижения прооксидантного дей ствия, липидпероксидации.
4. Учитывая метаболические эффекты комбинаций анестетиков на состояние системы ПОЛ-АОЗ, более целесообразно использование III комбинации для анестезиологического обеспечения операции в тех случаях, когда ее длительность превышает два часа.
5. Метод оценки влияния комбинации анестетиков, использованный в рабо те, может применяться и для анализа эффективности других комбинаций анестетиков при разных хирургических патологиях.
Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Фатеев, А.В. Влияние гипоксии на перекисное окисление липидов и антиок сидантную систему крови при кардиохирургических вмешательствах.
/Фатеев, А.В., Мустаев, О.З., Финкель, А.В. //В сб. «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины, Тюмень, 2004.
С.87.
2. Фатеев, А.В. Биоритмы показателей перекисного окисления и антиокси дантной защиты липидов крови здорового человека. /Фатеев, А.В., Абубаки рова, О.Ю., Мустаев, О.З., Киянюк, Н.С. //Материалы 2 Международного симпозиума «Проблемы биоритмов в естествознании», Москва, 2004. С.24 25.
3. Fateev, A.V. Biorhytmhms of blood lipid peroxidation and antioxidant system in healthy person. /Fateev, A.V., Abubakirova, O.Yi., Mustaev, O.Z., Kiyanyuk.
N.S. //Материалы II Международного симпозиума «Проблемы биоритмов в естествознании», Москва, 2004. С.25-26.
4. Фатеев, А. В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система крови при хирургическом лечении ИБС в условиях искусственного крово обращения. /Фатеев, А. В., Мустаев, О.З., Финкель, А.В., Кадочникова, Г.Д, Галян, С.Л. //Тезисы докладов IY Межрегиональной научно-практической конференции «Фармация ХХ1 века», Новосибирск, 2004. С. 190-193.
5. Фатеев, А. В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система крови при хирургическом лечении ишемической болезни сердца. /Фатеев, А.
В., Мустаев, О.З., Финкель, А.В. //В сб.:Медико-биологические и экологиче ские проблемы здоровья человека на севере. Сургут, 2004. С.142-144.
6. Фатеев, А. В. Изменение перекисного окисления липидов и антиоксидант ной защиты крови на фоне гипоксии. /Фатеев, А.В., Финкель, А.В., Кадоч никова, Г.Д, //Альманах «Новые исследования», № 1-2, Москва, 2004. С.391.
7. Фатеев, А. В. Показатели перекисного окисления и антиоксидантной защи ты липидов крови здорового человека. /Фатеев, А.В., Абубакирова, О.Ю., Киянюк, Н.С., Долгушина, Т.М. //В сб.: «Здоровая образовательная среда – здоровый ребенок», Тюмень, 2004. С.123-124.
8. Финкель, А.В. Влияние дипривана и оксибутирата натрия в составе поли комплексной общей анестезии на процесс свободнорадикального окисления липидов крови. /Финкель, А.В., Фатеев, А.В., Андреева. Н.А.//В сб. «Акту альные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической меди цины, Тюмень, 2005. С.55-56.
9. Фатеев А.В., Состояние перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы крови человека в условиях искусственного кровообращения при хирургическом лечении ишемической болезни сердца. /Фатеев, А.В. //В сб.:
«Болезни цивилизации в аспекте учения В.И.Вернадского». Матер.III меж дународной конференции, Москва, 2005. С.320-322.
10. Фатеев, А.В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система крови при гипоксии. /Фатеев, А.В. //Тез. докладов V Сибирского физиологического съезда. Бюллетень сибирской медицины, т.4, Томск, 2005.
11. Галян, С.Л. Комплексный анализ состояния системы пероксидного окисле С.121.
ния липидов и антиоксидантной защиты клетки (методические рекоменда ции) /Галян, С.Л., Кадочникова, Г.Д., Фатеев, А.В. и др., Тюмень, 2005. 70с.
Список сокращений АОЗ - антиоксидантная защита ПИ - период индукции ДК - диеновые коньюгаты СФМ - сфингомиелин ИБС - ишемическая болезнь сердца СО - скорость окисления ИВЛ - искусственная вентиляция легких СОД - супероксиддисмутаза ИК - искусственное кровообращение СРО - свободнорадикальное (гипотермическая перфузия) окисление ЛФХ - лизофосфатидилхолин СХС - свободный холестерин ОЛ - общие липиды ФЛ - фосфолипиды ОФЛ - общие фосфолипиды ФС - фосфатидилсерин ОХС - общий холестерин ФХ - фосфатидилхолин ПОЛ - пероксидное окисление липидов ФЭА - фосфатидилэтаноламин ЭХС - эфиры холестерина