УДК 615.214.31.03:616.831-005.4
В.В.Дунаев, И.Н. Башкин, В.С.Тишкин А.В. Тихоновский, И.Ф. Беленичев
Запорожский медицинский институт
Одной из сложных клинических проблем является интенсивная терапия в остром периоде мозгового инсульта. Именно в этот период проводится большая группа реанимационных мероприятий, среди которых важное место принадлежит предупреждению и лечению гипоксии головного мозга. С этой целью широко используются препараты, нормализующие мозговое кровообращение, микроциркуляцию и метаболизм. При этом, базируясь на представлениях о патобиохимических механизмах развития ОНМК, считается, что одним из перспективных направлений повышения эффективности фармакотерапии церебральной гипоксии являйся использование веществ, активирующих собственные биоэнергетические процессы, направляющие их по естественному физиологическому руслу и созданные на основе природных метаболитов и субстратов /I-6/.
Особый интерес в этом плане представляет Противоишемическов действие препаратов, являющихся продуктами ГАМК-системы, которые повышают устойчивость тканей мозга к различным воздействиям и особенно к гипоксии /7 - 12/.
В этой связи представлялось целесообразным оценить сравнительную эффективность экспериментальной фармакотерапии пикамилоном и пирацетамом, применяемых в условиях моделирования острого нарушения мозгового кровообращения и кровоизлияния во внутреннюю капсулу.
Опыты выполнены на 70 белых крысах-самцах, линии Вистар, массой 180 - 220 г, которые были разбиты на 7 групп:
интактные животные;
опытные животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии;
опытные животные, которым в область внутренней капсулы была введена аутокровь;
опытные животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии, получавшие в течение 4 дней пикамилон;
опытные животные, которым в область внутренней капсулы была введена аутокровь, получавшие в течение 4 дней пикамилон; опытные животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии, получавшие в течение 4 дней пирацетам;
опытные животные, которым в область внутренней капсулы был введена аутокровь, получавшие в течение 4 дней пирацетам.
Одностороннюю перевязку общей сонной артерии производили под нембуталовым наркозом (40 мг/кг) путем выделения и наложения лигатуры. Введение аутокрови в область внутренней капсулы осуществлялось под нембуталовым наркозом (40 мг/кг) с помощью сверления отверстия в черепе, через которое, согласно координат стереоскопического атласа, в область внутренней капсулы вводили 0,2 мл крови, полученной из хвостовой вены животного. Пикамилон и пирацетам вводили. ежедневно в течение 4 дней после оперативных вмешательств в дозе 250 мг/кг.
На 4 сутки животные выводились из эксперимента путем декапитации. Кровь и поврежденное полушарие головного мозга, после гомогенизации исследовали биохимически, по общепринятым методам /13 - 16/.
Для оценки состояния биоэнергетики и протективного действия препаратов определялось содержание адениловых нуклеотидов, состояние гликолиза (уровень лактата, пирувата), окисление в цикле Кребса (содержание малата), а также интенсивность реакций перекисного окисления липидов по содержанию малонового диальдегида (МДА) и диеновых конъюгатов (ДК) высших жирных кислот. Об ишемическом поведении тканей головного мозга судили по показателям гиперферментемии (активность ЛДГ и изоформ КФК).
Перевязка общей сонной артерии, так же как и введение во внутреннюю капсулу аутокрови, сопровождалась стойкими нарушениями метаболизма мозговой ткани (табл.1, 2, 3, 4). Так, при односторонней перевязке общей сонной артерии, в сравнении с интактными животными, происходило снижение уровней АТФ на 50% и АДФ на 28%, содержание АМФ увеличилось на 40%. Аналогичные изменения наблюдались и при введении аутокрови: содержание АТФ и АДФ снижалось соответственно на 44 и 9%, а уровень АМФ увеличивался на 83%. Выраженное снижение энергетических ресурсов тканей головного мозга происходило на фоне активации реакций анаэробного гликолиза (повышение уровня лактата на 116 и 37%, снижение содержания пирувата на 46 и 29% соответственно во 2 и 3 группах животных) и торможения реакций цикла трикарбоновых кислот (уменьшение уровня малата на 27 и 48% соответственно во 2 и 3 группах животных). Значительное уменьшение содержания АТФ и АДФ, видимо, способствовало дефосфорилированию клеточных мембран и их повреждению в реакциях перекисного окисления липидов. По крайней мере, в тканях головного мозга происходило увеличение у уровня диеновых конъюгатов (во 2-й группе животных на 211% и в 3-й - на 198%) и конечного продукта данных реакций – малонового диальдегида (во 2-й группе животных на 107% и в 3-й - на 106%).
Таблица 1
Содержание адениловых нуклеотидов в мозговых тканях (мкмоль/г)экспериментальных животных
Группа животных |
АТФ |
адф |
амф |
Интактные животные |
2,20 ± 0,06 |
0,43 ± 0,04 |
0,14 ± 0,01 |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии |
1,19 ± 0,18 х |
0,33 ± 0,02 х |
0,18 ± 0,01 х |
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу |
1,24 ± 0,18 х |
0,47 ± 0,05 х |
0,25 ± 0,02 х |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии + пикамилон |
1,73 ± 0,03 ох |
0,57 ± 0,03 ох |
0,15 ± 0,01 |
Животные с введением аутокрови + пикамилон |
1,75 ± 0,02 ох |
0,58 ± 0,03 ох |
0,18 ± 0,01 ох |
Животные с односторонней перевязкой общей артерии + пирацетам |
1,98 ± 0,18 о |
0,56 ± 0,08 о |
0,20 ± 0,05 |
Животные с введением аутокрови + пирацетам |
1,93 ± 0,15 о |
0,53 ± 0,06 |
1,15 ± 0,02 |
x-p < 0,05 по отношению к интактным;
o-p < 0,05 по отношению к патологии.
Нарастание уровня МДА происходило и в плазме крови опытных животных.
О повреждении цитоплазматических мембран свидетельствует и увеличение активности ЛДГ и изоформ КФК в сыворотке крови. Причем активность КФК увеличивалась в основном за счет ВВ-изоформы, являющейся маркерным изоэнзимом для тканей головного мозга. Так, при односторонней перевязке общей сонной артерии активность ММ-изоформы КФК увеличивалась на 39%, МВ-изоформы - на 48% и ВВ-изоформы - на 117%. Такие же результаты гиперферментемии были зафиксированы у животных, которым во внутреннюю капсулу вводилась аутокровь.
Результаты эксперимента необходимо сопоставить с данными литературы, которыми показано, что при недостаточности кровообращения и прекращения доступа кислорода к тканям головного мозга происходит быстрое торможение цикла Кребса, переключение энергетического обмена на гликолитический путь /17/ с интенсивным расходом резервов углеводов и накоплением лактата /18/, прогрессивным снижением уровня АТФ и КФ /19,20 - 23/ и появлением продуктов их гидролиза /24/.
Таблица 2
Содержание продуктов углеводного обмена в мозговой ткани (мкмоль/г) экспериментальных животных
Группа животных |
Лактат |
Пируват |
Малат |
Интактные животные |
1,69 ± 0,18 |
0,22 ± 0,03 |
0,33 ± 0,02 |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии |
5,37 ± 0,49 х |
0,12 ± 0,01 х |
0,24 ± 0,04 х |
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу |
2,33 ± 0,07 х |
0,15 ± 0,02 х |
0,17 ± 0,03 х |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии + пикамилон |
1,99 ± 0,29 ох |
0,17 ± 0,01 ох |
0,24 ± 0,03 х |
Животные с введением аутокрови + пикамилон |
3,15 ± 0,38 ох |
0,20 ± 0,02 о |
0,29 ± 0,06 |
Животные с односторонней перевязкое общей артерии + пирацетам |
3,17 ± 0,44 ох |
0,14 ± 0,06 |
0,37 ± 0,06 о |
Животные с введением аутокрови + пирацетам |
5,96 ± 0,20 |
0,17 ± 0,05 |
0,48 ± 0,06 |
x-p < 0,05 по отношению к интактным;
o-p < 0,05 по отношению к патологии.
Таким образом, изучаемые модели острого нарушения мозгового кровообращения и введения аутокрови во внутреннюю капсулу характе ризуются типичными биохимическими изменениями - активацией процессов гликолиза, торможением активности реакций Кребса, уменьшением фонда макроэргических фосфатов, выраженной гиперферментемией и повышением активности реакций перекисного окисления липидов, которые соответствуют клинико-биохимическим изменениям, наблюдаемым у больных с ишемическими и геморрагическими инсультами, данное обстоятельство позволяет оценить эти модели адекватными и приближенными к клиническим условиям как по патогенезу развития патологии, так и для интерпретации результатов экспериментальной фармакотерапии. Результаты исследований показали, что курсовое назначение как пикамилона, так и пирацетама в остром периоде животным с экспериментальными моделями ишемического и геморрагического поражения головного мозга приводило к нормализации многих показателей углеводно-энергетического обмена активности, реакций перекисного окисления липидов и гиперферментемии (табл. 1,2,3,4). При общей положительной направленности в действии препаратов на биоэнергетические процессы выявляются и определенные количественные различия в их влиянии на изучаемые показатели. Так, чрезвычайно важным моментом в действии пикамилона и пирацетама являлось увеличение у леченых ж ивотных уровня АТФ на фоне увеличения содержания его предшественника АДФ и уменьшения количества АМФ, по сравнению с нелечеными животными. Однако количественно эти изменения были более наглядны при назначении животным пирацетама. В свою очередь, в действии пикамилона проявлялось более выраженное влияние на снижение уровня молочной кислоты и увеличение содержания пировиноградной кислоты, чем у пирацетама, для которого было более характерным повышение уровня яблочной кислоты.
Таблица 3
Содержание ПОЛ у экспериментальных животных
Группа животных |
Ткань мозга (мкмоль/г) |
Кровь (мкмоль/г)
МДА |
ДК |
МДА |
Интактные животные |
0,71 ± 0,01 |
0,23 ± 0,02 |
0,29 ± 0,05 |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии |
0,53 ± 0,03 х |
0,48 ± 0,02 х |
0,40 ± 0,02 х |
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу |
0,51 ± 0,04 х |
0,48 ± 0,02 х |
0,57 ± 0,06 х |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии + пикамилон |
0,30 ± 0,03 ох |
0,33 ± 0,03 ох |
0,45 ± 0,05 |
Животные с введением аутокрови + пикамилон |
0,28 ± 0,01 ох |
0,33 ± 0,03 ох |
0,43 ± 0,05 |
Животные с односторонней перевязкое общей артерии + пирацетам |
0,29 ± 0,01 хо |
0,37 ± 0,03 х |
- |
Животные с введением аутокрови + пирацетам |
0,30 ± 0,03 хо |
0,35 ± 0,03 хо |
- |
x-p < 0,05 по отношению к интактным;
o-p < 0,05 по отношению к патологии.
Таким образом, оба препарата оказывают активирующее влияние Л1а процессы аэробного и анаэробного окисления углеводов и, как следствие, увеличивают энергетический фонд клеток, но удельный вес их Активирующих влияний различен.
Результатом улучшения энергетического статуса клеток головного мозга и уменьшения выраженности ишемического их повреждения, по-видимому, является снижение продуктов реакций перекисного окисления, которое было характерным в одинаковой степени для действия пикамилона и пирацетама. Одновременно с уменьшением степени повреждения цитоплазматических мембран в реакциях перекисного окисления происходило и существенное снижение показателей гиперферментемии, которое было более выраженным для действия пикамилона. Так, активность ЛДГ при назначении пикамилона животным 6 и 7 групп снижалалось соответственно на 55 и 39%. Очень выраженное влияние пикамилон оказывал на снижение активности КФК и ее отдельных изоформ, особенно на активность
ВВ-изоформы КФК, которая является маркерной для тканей головного мозга. Так, ее активность снижалась у животных 6 и 7 групп соответственно на 90 и 102%, по сравнению с нелечеными группами животных. Одновременно необходимо отметить и такой факт, как снижение повышенной активности МВ-изоформы КФК при назначении пикамилона, что свидетельствует как о повреждении миокарда в условиях экспериментальных моделей, так и о защитном влиянии пикамилона на миокардиоциты .
Таблица 4
Активность ферментов (мкмоль/г) в сыворотке крови экспериментальных животных.
Группа животных |
КФК |
ЛДГ |
ММ |
МВ |
ВВ |
Интактные животные |
1,09 ± 0,04 |
0,73 ± 0,03 |
0,46 ± 0,03 |
1,76 ± 0,43 |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии |
1,58 ± 0,04 х |
1,08 ± 0,01х |
1,01 ± 0,05 х |
3,80 ± 0,18 х |
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу |
1,55 ± 0,15 х |
1,17 ± 0,04 х |
1,03 ±0,03 х |
2,90 ± 0,16 х |
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии ± пикамилон |
1,22 ± 0,03 о |
0,92 ± 0,04 о |
0,56± 0,03 о |
1,92 ± 0,29 о |
Животные с введением аутокрови + пикамилон |
1,23 ± 0,03 о |
0,83 ± 0,04 о |
0,59 ± 0,03 о |
2,04 ± 0,22 о |
Животные с односторонней перевязкое общей артерии + пирацетам |
1,31 ± 0,03 хо |
0,95 ± 0,04 хо |
0,79 ± 0,03 хо |
2,37 ± 0,90 |
Животные с введением аутокрови + пирацетам |
1,66 ± 0,03 х |
1,05 ± 0,04 х |
0,72 ± 0,03 хо |
1,99 ± 0,11 о |
x-p < 0,05 по отношению к интактным;
o-p < 0,05 по отношению к патологии.
Таким образом, пирацетам и пикамилон обладают значительными церебропротективными эффектами при экспериментальном нарушении мозгового кровообращения и введении во внутреннюю капсулу аутокрови. 3ащитное действие препаратов, по-видимому, реализуется за счет положительного влияния на ишемические нарушения биоэнергетических процессов (гликолиз, окисление в цикле Кребса, энергетический фонд) и выраженного активирующего влияния на антиоксидантную систему. Подобное представление о возможном механизме действия пирацетама и пикамилона не противоречит данным других исследователей /25 - 32/ и является экспериментальным обоснованием широкого применения пирацетама и пикамилона в качестве средств метаболической терапии в остром периоде ишемического и геморрагического инсультов. Причем, с учетом полученных экспериментальных данных, использование пикамилона в этих клинических ситуациях, видимо, является более предпочтительным.
Список литературы
1. Баранцевич Е. Р., Валеев Р.И., Жидоков И. А. // Проблема фармакологической регуляции патологических процессов. -Л.,1985, - С. 20 - 22.
2. Шмидт Е. В., Лунев Д. К., Верещагин И. В. Сосудистые заболевания головного и спинного мозга. - М.: Медицина,1976. - С.234.
3. Шток В. Н. Лекарственные средства в ангионеврологии. - М.: Медицина, 1984. - С.308.
4. Gisvold S. E., Stern P.A.//Brit.J.Anaesth. -1985- 1.-P. 96-109.
5. Heffer D. S., Passoneau J. V.// J.Cereb. Flood Flow.-1983.-Vol. 5.-№4.-P. 523-528.
6. Kreindler A., Mis о n-Grighei N., Crighei E. Probleme actuall in nevrologie.-Buouresti. Ed . ARSR .— 323 S .
7. M исюк Н.С. Прогнозирование и профилактика острых нарушений мозгового кровообращения. – Минск: Высшая школа, 1987.С. 192.
8. Островская Р.У. // Антидепрессанты и ноотропы. - Л., 1982. - С.101 - 113.
9. Островская Р.У., Молодавкин Г.М., Ковалев Г. И.// Бюл. эксп. биол. и мед. -1982. - Т.93. -№4.- С. 62 - 64.
10. Рощина Л.Ф., 0стровская Р.У.//Фармак. и токсикол.- 1981. - №2. - С .210 - 213.
11. Nikolova M., Nikolov R., Milanova D.//Meth. and Find. Exp. and Clin. Pharmacol.-1984.-№ 7.-P.367-371.
12. Wustmann Ch. Fisher H. D. Schmidt J. Wiss. Z.Humboldt Univ. Berlin Math.naturwiss. R.— 1982,-Bd. 31.-№5 P. 491.
13. Колб В. Г., Камышников B.C. Справочник по клинической химии. – Минск.:Беларусь, 1982. - С. 366.
14. Кочетов Г. А. Практическое руководство по энзимологии. - М.-Высшая школа, 1980. - С.272.
15. Лабораторные методы исследования в клинике.Справочник /Под ред. Мельникова В.В. - М.:Медицина, 1987. - С.368.
16. Методы биохимических исследований/Под ред. Прохоровой М. И. - Л.; Изд-во ЛГУ, 1982. - С.278.
17. Иванова И. А. .Бобков И. Г., Панковский М. Д.//Фармакологическая регуляция состояний дезадаптации.- М ., 1986. - С . 82 - 98.
18. С siba G., P ashen W., Mies G.//Brain Res. -1985-Vol. 336.- N 1.- P . 167-170.
19. Бадрутдинов М.Г., Воронель В. Л.//Гипоксия при патологических процессах, вызванных экстремальными воздействиями: Тезисы докладов. - Л., 1973. - С. 95.
20. Гастева С. В. и др.//Вопросы нейрохимии . - Л.: Наука, 1977. - С. 83-91.
21. Гастева С. В., 3амураев 0. Н.//Специальная и клиническая физиология гипоксических состояний.: Тезисы докладов.- К.,1979. -С. 23 - 27.
22. Кожура В.Л.//Современные проблемы реаниматологии. - М.Г Медицина, 1980. - С.20 - 26.
23. Siesjo В . K., Wie1 ас h T.//Brit. J.Anaesth. - 1985-Vol. 57.-IT 1-P. 47-62.
24. Via1 C., О wen R., 0pie L., Pasel D.//Mol. and cell Cardiol. -1987.- № 2. - P . 187-197.
25. Андреев А. П. .Терехина А. И. //Вопросы мед. химии. - 1983. - Т.29. - Вып.5.-. С.32 - 35.
26. Галкина В. Г. .Лукьянова Л. Д.//Актуальные проблемы оценки фармакологической активности химических соединений. - М.,1981. - 4.1. - С. 78 - 79.
27. Иванова И. А., Бобков Ю. Г.//Фармакологическая коррекция гипоксических состояний.: Тезисы докладов. - Ижевск,1988.- С.52.
28. Кругликова-Львова Р. П. и др.//Новые лекарственные средства. - 1988. -Л5. - С.16 - 19.
29. Машковокий М. Д., Рощина Л. Ф., Полеева А. И.//Новые фармакологические препараты: сердечно-сосудистые психотропные , антиаллергические/Сб. трудов ВНИХВИ.- Вып. 9. - М., 1982 - С. 110 - 121.
30. Мирзоян Р. С., Ганьшина Т. С. //Бюл. экспер. биол. и мед.- 1985. - Т.99. -№1. -С.64 - 65.
31. Мирзоян С.А., Ордян М.Б., Баласанян М. Г.//Бюл. экспер. биол.- 1987.- №1.- С.64 - 65.
32. Полунин Б.А., Туманов В.П., Авруцкий М.Я.//Бюл. экспер. биол.- 1979. - Т.88. - №12. -С.726 - 729.