Глава 7 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что основной причиной летального исхода при ушибе сердца являются не нарушения ритма сердца, а значительное снижение производительной функции сердца и закономерные нарушения гемодинамики.

В то же время нарушения центральной гемодинамики и циркуляторная гипоксия в посттравматическом периоде ушиба сердца не могут не отразиться на всех без исключения органов, в том числе не подвергшихся первичнотравматическому воздействию.

В основе вторично-травматических повреждений органов при ушибе сердца могут лежать те же общепатологические феномены, что и при любой травме: гипоксия, активация свободнорадикального окисления, эндогенная интоксикация, нарушения микроциркуляции. В свою очередь, дисфункция этих органов может влиять на течение посттравматического периода, а также вносить вклад развитие неблагоприятного исхода.

В настоящем исследовании предпринята попытка выявить

функциональные и морфологические признаки, а также патогенетические

факторы повреждения тонкой кишки и печени в условиях тупой травмы сердца. Выбор этих органов основан на данных литературы, которые свидетельствуют о достаточно быстром их вовлечении в патологический процесс в условиях нарушенной микроциркуляции и гипоксии, при стрессе, системном воспалительном ответе.

Для оценки функционального состояния слизистой оболочки тонкой кишки исследовали полостное и пристеночное пищеварение методом ступенчатой десорбции кишечной амилазы. Выявленное увеличение активности полостной фракции а-амилазы в ранние сроки посттравматического периода ушиба сердца (с 3 ч до 1 суток) может быть расценено, с одной стороны, как свидетельство увеличения секреторной активности поджелудочной железы вследствие усиления парасимпатической иннервации, с другой, как результат ее гипоксического повреждения с выбросом избытка секрета не только в проток, но и в сосудистое русло. Полученные результаты вполне согласуются с данными об изменении сердечной деятельности, гемодинамики и дыхания в условиях экспериментального ушиба сердца [41]: развиваются синусовая брадикардия, артериальная гипотензия и урежение или временная остановка дыхания. Описанная триада симптомов укладывается в эффекты рефлекса Бецольда- Яриша (включается при неспецифическом раздражении механорецепторов, локализованных в коронарных сосудах, желудочках сердца и легких), афферентный путь которого проходит в составе блуждающих нервов.

Подобное изменение вегетативной регуляции деятельности сердца в условиях его тупой травмы трактуется авторами работы [41] как защитноприспособительное: во-первых, приводится в соответствие сократимость миокарда и доставка кислорода миокарду (оба показателя снижены), во-вторых, прямое отрицательное инотропное (вагусное) влияние может компенсироваться непрямым брадикардия-зависимым положительным инотропным эффектом.

Защитно-приспособительная роль усиления парасимпатических влияний может быть реализована и для кишечника: путем усиления полостного и пристеночного пищеварения, активации моторики, усиления трофики вследствие артериальной гиперемии.

Однако совокупность выявленных морфологических признаков повреждения кишечной стенки, а также результаты определения амилолитической активности тонкой кишки (десорбируемых фракций фермента) свидетельствуют об обратном. Признаки венозного полнокровия, стаза, белковой преципитации, инфильтрации стенки тонкой кишки полиморфноядерными лейкоцитами являются проявлением нарушенной микроциркуляции, что неизбежно приводит к гипоксии слизистой оболочки. Некроз интрамуральных нервных ганглиев может стать причиной нарушения моторики и пареза кишечника. Описанные морфологические изменения отразились на динамике десорбции кишечных ферментов. Усиление активности десорбируемых фракций у-амилазы вполне может свидетельствовать о гипоксическом повреждении слизистой оболочки тонкой кишки в первые сутки после травмы.

Ослабление достаточно прочных химических связей экзогидролаз и мембраны энтероцитов приводит к тому, что нарушается важнейший промежуточный этап пищеварительно-транспортного конвейера - мембранное пищеварение. Усиление мощности полостного пищеварения не может компенсировать данные потери, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, скорость переваривания мембранного пищеварения поразительно высока. Она в десятки тысяч раз превышает таковую полостного пищеварения благодаря сохранности связи фермент/мембрана энтероцита. Во-вторых, ферменты, действующие в полости кишки, являются преимущественно эндогидролазами и полимеразами, а значит, расщепляют только крупные молекулы и не способны осуществлять заключительный этап гидролиза питательных веществ.

В фундаментальных исследованиях А.М. Уголева и соавт. в области мембранного пищеварения [118] особое внимание уделяется ультраструктурной организации слизистой оболочки кишки, на которой осуществляется процессы гидролиза.

В зависимости от пространственного распределения ферментов на гликокаликсе выделяют [118] 3 фракции: поверхностную (полостную),

располагающуюся на границе гликокаликс - химус (в нашем исследовании ей соответствует фракция С); внутригликокаликсную (фракции Д₁, Д₂, Д₃); связанную с мембраной энтероцитов (фракция Г).

Фракции (2) и (3) фиксированы на поверхности энтероцитов с помощью химических связей, прочность которых во многом зависит от состояния перфузии кишечной стенки, при гипоксии данные связи могут разрушаться. Некоторые заболевания могут сопровождаться изменением активности различных фракций амилазы. Так при панкреатите отмечается резкое снижение активности полостной фракции а-амилазы в связи с нарушенной выработкой и экскрецией данного фермента поджелудочной железой, при хроническом энтерите снижается эффективность собственных кишечных ферментов, так как при воспалении нарушается их синтез энтероцитами [119].

Дисфункция кишечника занимает центральное место в формировании СПОН при критических состояниях, тяжелой травме, острой хирургической патологии. В основе кишечной недостаточности может лежать сочетанное нарушение пищеварительной, барьерной, эвакуаторной и других функций [85; 106].

Схожие результаты исследования морфофункционального состояния кишечника получены на модели 5-минутной клинической смерти [37]. Отмечено, что острая смертельная кровопотеря и последующая реанимация вызывает у крыс значительное уменьшение площади пищеварения, снижение адсорбционной способности и угнетение пристеночного гидролиза тонкой кишки.

Подобных параллелей между функциональными изменениями слизистой оболочки тонкой кишки (нарушение связи кишечных ферментов со слизистой оболочкой, нарушение мембранного пищеварения) и морфологическим состоянием слизистой оболочки (сохранность структуры кишечных ворсин) в условиях посттравматического периода изолированного экспериментального ушиба сердца выявлено не было. Возможно, гистологический метод оказался недостаточно чувствительным для выявления вероятных ультраструктурных нарушений, касающихся межклеточных контактов, изменения структуры гликокаликса, мембран энтероцитов.

Обоснованным и надежным свидетельством повреждения кишечного гистогематического барьера в нашем исследовании является портальная эндотоксемия, начинающаяся уже через 3 часа после ушиба сердца, а также появление светлых центров в лимфоидных фолликулах стенки тонкой кишки как возможного результата активации мукозального иммунитета при утрате «стерильности» пищеварения [124].

Нарушение целостности барьера кишечника может провоцировать избыточный бактериальный рост [106]. Плотные соединения между эпителиальными клетками кишечника обычно служат непроницаемым барьером для бактерий и эндотоксина, однако при травме отмечается снижение резистентности эпителиоцитов, истощение защитных сил АПУД-системы кишки, снижение выработки секреторного IgA, что делает возможным проникновение бактерий и эндотоксина в воротную вену и кишечную лимфатическую систему [85; 106; 185]. Токсический эффект эндотоксина реализуется путем активации полиморфно-ядерных лейкоцитов и эндотелиоцитов с высвобождением цитокинов (ФНО-а, ИЛ-1, 2, 6, 8, интерферон у, ФАТ и др.), что является «двигателем» системного воспалительного ответа и полиорганной недостаточности [106; 134].

Раннее появление функциональной недостаточности кишечника в нашем исследовании можно объяснить особенностями его кровоснабжения и высокой чувствительностью к циркуляторной гипоксии в условиях пониженной перфузии. Отмечено [106], что потребность кишечника в перфузии ниже, чем она осуществляется в норме, кроме того, интестинальная сосудистая сеть может компенсировать снижение кровотока путем увеличения экстракции кислорода. Из этого следует, что кратковременное снижение кровотока до 50% исходного уровня существенно не влияет на местное потребление кислорода [106].

Характерные для ушиба сердца нарушения центральной гемодинамики в виде синдрома малого сердечного выброса [42] вполне укладываются в понятие острой сердечной недостаточности. Последняя может достигать степени кардиогенного шока с развитием феномена централизации кровообращения как компенсаторного механизма, обеспечивающего изменение транспорта кислорода в организме путем перераспределения кровотока от «периферических» органов (в данном случае кишечника) к сердцу и головному мозгу. В том случае, если микроциркуляторные нарушения являются длительными и/или выраженными, в органах развиваются структурно-функциональные повреждения, укладывающиеся в понятие «шоковые органы» [106].

В условиях клиники, по данным литературы [181], регистрируются случаи ушиба сердца, осложнившиеся развитием кардиогенного шока. Однако результаты наших исследований свидетельствуют об отсутствии характерных для «шоковых органов» морфологических изменений в динамике посттравматического периода сердца. Структурные изменения тонкой кишки ограничивались признаками микроциркуляторных нарушений в виде венозного полнокровия, стаза, которых в сочетании с гипервязкостью крови оказалось, вероятно, достаточно для формирования кишечной дисфункции.

Таким образом, в посттравматическом периоде ушиба сердца развиваются структурно-функциональные нарушения тонкой кишки. Повышение активности полостной фракции амилазы на протяжении всего периода исследования свидетельствует о повышении секреторной активности поджелудочной железы. Прирост активности пристеночных фракций амилазы свидетельствует о нарушении прочности связи фермента со «щеточной каймой» энтероцитов и нарушении мембранного пищеварения. Морфологические изменения тонкой кишки характеризуются признаками венозного полнокровия и стаза, отека и некроза интрамуральных нервных ганглиев, отсутствием признаков повреждения кишечных ворсин.

В посттравматическом периоде ушиба сердца выявлены также признаки морфофункциональных повреждений печени. Установлено, что печень «переживает» два периода максимальной активности маркеров цитолиза, холестаза, приходящиеся на 6 ч посттравматического периода и 5-7-е сутки.

Исследовательскую точку 6 ч посттравматического периода можно с уверенностью характеризовать как «критическую», поскольку именно в этот и только в этот срок достоверно меняется активность холинэстеразы, являющейся интегральным маркером печеночно-клеточной недостаточности. Кроме того, именно в этой «критической» исследовательской точке «рост» маркеров повреждения печени, а также усиление хемилюминесценции гомогенатов совпадает с максимальной выраженностью морфологических изменений: расстройством микроциркуляции в виде венозного полнокровия, стаза и сладжа, появлением фокальных некрозов печени. Из этого следует вывод, что в основе печеночно-клеточной недостаточности на данном сроке посттравматического периода лежат свободнорадикальные процессы, а также микроциркуляторные нарушения, приводящие к гипоксии и некрозу гепатоцитов.

Вторая «волна» повреждения печени, приходящаяся на более поздние сроки (5-е и 7-е сутки), характеризуется признаками цитолиза и холестаза, снижением детоксицирующей функции и сопровождается повторной активацией свободнорадикальных процессов. Однако нормализация синтетической функции печени, признаки пролиферации купферовских клеток, появление двуядерных гепатоцитов скорее свидетельствуют о включении компенсаторноприспособительных и репаративных процессов в печени на этих сроках.

Полученные результаты во многом согласуются с данными литературы о том, что нарушение печеночного кровотока при шоке, инфаркте миокарда, кардиомиопатии и других заболеваниях со сниженным сердечным выбросом приводит к развитию гипоксического гепатита [127]. Картина повреждения печени напоминает таковую при вирусном гепатите с усилением активности маркеров цитолиза и появлением очагов некроза. Основным патогенетическим фактором развития патологического процесса считается циркуляторная гипоксия, недостаток субстратов окисления, накопление продуктов метаболизма. Реперфузия с образованием свободных радикалов усугубляет повреждение органа [127].

Результаты ряда клинических и экспериментальных исследований [33; 46; 121] подтверждают взаимообусловленность повреждений кишечника и печени. В условиях моделирования ишемии/реперфузии тонкой кишки страдает монооксигеназная цепь микросом эндоплазматического ретикулума гепатоцитов, что выражается в снижении всех изучаемых параметров микросомального окисления, а также росте интенсивности перекисного окисления липидов. Кроме того, повреждение печени объясняется действием портальной эндотоксемии, закономерно развивающейся при деструктивных процессах в кишечнике, а также образованием избытка оксида азота [46; 148]. Как показано в исследованиях [152; 157], эндотоксемия приводит к повышению выработки сероводорода в печени и нарушению в ней микроциркуляции. В рамках системного воспалительного ответа происходит индукция NO-синтазы провоспалительными медиаторами и усиление образования оксида азота в печеночных клетках [46]. Оксид азота, в свою очередь, образует комплекс с гемовым железом цитохрома p-450 и инактивирует этот ключевой фермент, что в дальнейшем снижает возможности биотрансформации токсинов печени и усугубляет эндогенную интоксикацию [46]. Как показывают исследования [33], в основе патогенеза ишемических и реперфузионных повреждений и кишечника, и печени лежит ослабление активности антиоксидантной защиты и генерация токсичных свободных радикалов кислорода.

По мнению других авторов, повреждение печени, возникающее вследствие синдрома кишечной недостаточности или по какой-либо другой причине, приводит к функциональной портальной гипертензии, которая выражается в нарушении венозного оттока от кишечника, а значит, затруднении всасывания воды, электролитов, нутриентов, что утяжеляет течение кишечной недостаточности [121]. Печеночная и энтеральная недостаточность усугубляют течение друг друга с формированием порочных кругов. Так при ишемии печени в эксперименте выявлено повреждение слизистой оболочки тонкой кишки, сопровождающееся снижением секреторного Ig A кишечника, повышением уровня малонового диальдегида, лактата, ФНО-а, эндотоксина и коэффициента бактериальной транслокации [174].

Итак, при ушибе сердца нарушаются структура и функции печени. Повышение активности АлАТ и ГГТ имеет фазовый характер. Пики активности обоих маркеров совпадают по срокам с нарушением детоксицирующей функцией печени, а также с усилением хемилюминесценции ее гомогенатов (6 ч, 5-е и 7-е сутки). Снижение через 6 ч после травмы активности холинэстеразы как показатель нарушения синтетической функции печени согласуется с максимальной выраженностью в этой же исследовательской точке морфологических нарушений: очаговых некрозов, венозного полнокровия и стаза, сладжирования эритроцитов, лимфогистиоцитарной инфильтрации портальных трактов. Поздние сроки (5-е и 7-е сутки) характеризуются сочетанием собственно патологических и защитно-приспособительных механизмов: с одной стороны, регистрируется повторное усиление цитолиза, холестаза, с другой, признаки включения компенсаторно-приспособительных процессов в отношении структуры печени (усиление пролиферации, уменьшение зон некроза) и функции (нормализация активности холинэстеразы).

Интегральным событием посттравматического периода ушиба сердца является формирование синдрома эндогенной интоксикации. Для оценки содержания токсинов в крови и гомогенатах тонкой кишки и печени определяли целый пул метаболитов, состоящий из веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) и олигопептидов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что деструктивные процессы в кишке опережают по времени таковые в печени: выявлено более раннее появление ВНСММ в гомогенатах кишечника, чем печени. Появление ВНСММ и олигопептидов в крови воротной вены является результатом их транслокации через поврежденный кишечный барьер, а также поступления из других органов поддиафрагмального пространства. Повреждению кишечника при ушибе сердца может также способствовать активация в нем свободнорадикальных процессов, доказательством чего явилось совпадение сроков повышения хемилюминесценции гомогенатов данного органа и нарушение ферментативной активности.

Примечательно, что накопление токсинов происходило поэтапно: вначале в гомогенатах кишечника и крови воротной вены (6 ч после травмы), а через несколько часов - в печени и нижней полой вене (1-е сутки после травмы). На основании этих данных можно сделать вывод, что первоисточником формирования эндогенной интоксикации в посттравматическом периоде ушиба сердца является кишечник.

Некоторое отставание печени в отношении накопления в ней токсинов может объясняться большей, по сравнению с тонкой кишкой, устойчивостью к гипоксии, более мощно развитой антиоксидантной системой. В основе нарушения биотрансформации и элиминации токсинов в печени может лежать предшествующий цитолиз, холестаз, недостаточность синтетической функции, портальная токсемия. Итогом данных нарушений является накопление ВНСММ в самом органе, а также «прорыв» токсинов в нижнюю полую вену и системный кровоток.

Оценка катаболического пула плазмы крови и эритроцитов позволяет сделать вывод о происхождении ВНСММ: статистически значимый прирост катаболической составляющей плазмы крови и эритроцитов (через 3 ч, 6 ч, 1 сутки) является признаком деструктивных процессов в тонкой кишке и печени.

Результаты многочисленных исследований показали, что молекулы средней массы обладают достаточно широким спектром воздействия на организм: оказывают нейротоксическое влияние; вызывают вторичную иммунодепрессию; угнетают эритропоэз, биосинтез белка, тканевое дыхание; изменяют проницаемость клеточных мембран и обладают цитотоксическим действием; усиливают перекисное окисление липидов; вызывают нарушение микроциркуляции и лимфодинамики [55]. Вклад в эндогенную интоксикацию, инициацию системной воспалительной реакции при травме вносит повышение содержания в крови митохондриальной и ядерной ДНК из разрушенных клеток [60]. Не исключено, что при ушибе сердца данные субстанции могут выходить в кровоток из травмированного миокарда и оказывать системный эффект.

Одним из значимых факторов формирования гипоксии в посттравматическом периоде ушиба является синдром гипервязкости крови. Повышение вязкости на высоких скоростях сдвига (в сроки 3, 6 ч, 1 сутки после моделирования ушиба сердца) свидетельствует о нарушении деформабельности эритроцитов. Подобная трактовка согласуется с фактом повышения на этих же сроках содержания на мембранах эритроцитов катаболического пула ВНСММ, которые способны изменять эластические свойства мембраны.

Повышение вязкости крови на низких скоростях сдвига является признаком повышенной агрегации эритроцитов. В исследовательской точке 1 сутки наряду с перечисленными изменениями свойств эритроцитов повышение вязкости крови может быть связано с повышением показателя гематокрита. Изменение деформабельности эритроцитов, склонности к агрегации значительно ухудшает микрореологические свойства крови, внося вклад в развитие циркуляторной гипоксии. Отмечено, что при тяжелой травме, критических состояниях [19], на реологические свойства крови может воздействовать реотоксемия (избыточный выброс в кровоток продуктов ПОЛ, ВНСММ, простагландинов, катехоламинов, прокоагулянтов, продуктов деградации фибрина), отражающая такие типовые процессы, как стресс, ССВО, гипоксия. Кроме того, при травме возникает гематологический стресс-синдром с повышением показателя гематокрита, проявляющийся поступлением в кровоток юных гранулоцитов, моноцитов, тромбоцитов, что увеличивает вязкость крови [28]. Значительный вклад в повышение агрегации клеток крови вносит гемодинамический фактор. Снижение объемной скорости кровотока в результате нарушения системной и регионарной гемодинамики препятствует гидродинамической дезагрегации клеток, способствуя стазу, сладжу форменных элементов. Как показано в исследовании [126], при травме происходит изменение макрогемодинамики по гиподинамическому типу, о чем свидетельствует низкий сердечный индекс, повышенный индекс ОПСС. Стабилизация макрогемодинамики приводит к позитивному сдвигу в системе микроциркуляции.

Повышению вязкости крови травмированных животных могли способствовать все перечисленные факторы, и в первую очередь - гемодинамический, поскольку в первые часы посттравматического периода ушиба сердца развивается артериальная гипотензия, в основе которой лежит снижение сердечного выброса, ОПСС, а также уменьшение величины венозного возврата [42; 44]. Этот факт во многом согласуется с данными о микроциркуляторных нарушениях кишечника и печени в настоящем исследовании, продолжительность и выраженность которых была достаточной, чтобы возникло нарушение пристеночного пищеварения, кишечного барьера, а также расстройство синтетической и детоксицирующей функции печени. Существенную роль мог сыграть и гематологический фактор, который в нашем исследовании связан с повышением показателя гематокрита. И, наконец, безусловный вклад в формирование синдрома гипервязкости крови внесла реотоксемия, обусловленная активацией свободнорадикального окисления, повышением содержания ВНСММ и олигопептидов в крови.

В условиях тупой травмы сердца патогенетически обоснованным представляется использование метаболических цитопротекторов с целью улучшения производительной функции органа. Коррекция биоэнергетики миокарда способна положительно влиять на параметры системной гемодинамики и снижать уровень летальности [43; 44]. Используя этот же методический подход (метаболическая цитопротекция), мы попытались уменьшить выраженность повреждений экстраторакальных органов (тонкой кишки и печени), тяжесть посттравматического периода ушиба сердца и исход травмы в целом путем раздельного применения глутамина и аргинина.

Использование глутамина при ушибе сердца способствовало улучшению картины пристеночного пищеварения, снижению выраженности эндогенной интоксикации, нормализации маркеров повреждения печени. Данные позитивные эффекты можно объяснить включением глутамина в метаболизм энтероцитов и гепатоцитов, стабилизацией кишечного барьера, усилением детоксицирующей и антиоксидантной систем печени.

Зная основные «точки приложения» глутамина в организме, можно предположить, что при ушибе сердца, как и при других видах травмы, формируется синдром гиперкатаболизма, приводящий к дефициту глутамина.

Защитные свойства глутамина в отношении слизистой оболочки кишечника реализуются путем обеспечения биосинтеза глюкозамин-6-фосфата, предшественника всех гексозаминов [63]. Гексозамины, в свою очередь, являются компонентами гликопротеинов и аминосахаров. Эти соединения необходимы для поддержания всасывающей (за счет гликозилирования мембранных гидролаз), а также барьерной (за счет поверхностного муцина и гликопротеинов, формирующих плотные межклеточные контакты) функций кишечника [63].

Под действием глутамина происходит нормализация микробиоциноза кишечника, а также снижается выброс провоспалительных цитокинов, что уменьшает вклад данного органа в системный воспалительный ответ [72; 172]. Отмечается роль аминокислоты в увеличении скорости экспрессии белков теплового шока (HSP-25, HSP-72) [184].

Кроме того, глутамин является предшественником глутатиона,

обеспечивающего защиту в условиях окислительного стресса [72; 147], важным участником азотистого обмена [26; 87; 99; 106]. При этом на первый план выступает его роль в качестве специфического пластического материала. Наличие двух аминогрупп обеспечивает его уникальность как донора и акцептора азота. Глутамин является предшественником синтеза пурина и пиримидина, из которых строятся рибонуклеиновая (РНК) и

дезоксирибонуклеиновая (ДНК) кислоты, что особенно важно для деления клетки, а также синтеза белка.

Интенсивно пролиферирующие клетки используют глутамин не только для пластических нужд, но и в качестве окислительного «топлива», необходимого для осуществления тканевого дыхания. Глутамин является транспортером аммиака в нетоксичной форме из периферических тканей в почки (для экскреции) или в печень (для превращения в мочевину).

Глутамин первично синтезируется в скелетных мышцах, и большая его часть метаболизируется в слизистой оболочке тонкой кишки. В физиологических условиях у взрослых глутамин не является незаменимой аминокислотой, так как при возникновении потребности в нем быстро мобилизуется из мышечной ткани либо синтезируется de novo. Он служит не только пластическим, но и окислительным субстратом для энтероцитов тонкой кишки. Энтероциты окисляют аминокислоту вместо глюкозы и жирных кислот, сохраняя их для других жизненно важных органов.

Некоторые авторы [6; 8] утверждают, что весомый вклад в формирование энтеральной недостаточности и показатель летальности при критических состояниях вносит изменение гастроинтестинальной электрической активности, и это изменение носит характер типового патологического процесса со стороны желудочно-кишечного тракта. Кроме того, отмечено существенное снижение электрической активности тонкой кишки в ответ на истощение запасов глутамина в периферической крови [6; 8]. Авторы утверждают, что измерение гастроинтестинальной электрической активности у пациентов в критическом состоянии может быть прогностическим показателем эффективности применения глутамина.

Результаты выполненного исследования позволяют предполагать участие данного патологического процесса в формировании посттравматического повреждения кишечника при ушибе сердца, а также объяснить очевидное протекторное действие глутамина на данный орган в условиях его вторичнотравматического повреждения.

Использование глутамина с целью коррекции морфофункциональных нарушений тонкой кишки при ушибе сердца согласуется с данными о применении препарата в составе комплексного лечения пациентов после трансплантации тонкой кишки [131]. По мнению авторов, в основе развития тонкокишечной недостаточности трансплантированного органа лежит нарушение иннервации, кровотока и лимфооттока тонкой кишки, что в дальнейшем приводит к отеку стенки, парезу и нарушению барьерной функции. Глутамин способствует восстановлению пристеночного пищеварения и всасывания в трансплантированной кишке, что подтверждается данными гистологического, радиоизотопного и эндоскопического исследования [131].

При частичной резекции печени [101], печеночной недостаточности [100; 102] нарушается работа глутаминового цикла, что проявляется активацией дезаминирования глутамина в печени на фоне снижения его образования в гепатоцитах. Описанный феномен сопровождается увеличением концентрации аммиака как в самой печени, так и в крови печеночных вен. Таким образом, развивается дефицит глутамина в самих гепатоцитах, а также нарушается свойственное здоровым животным выделение его из печени в кровь. Основной причиной снижения образования глутамина, по мнению авторов приведенных исследований, является дефицит АТФ, необходимого для работы глутаминсинтетазы.

Одним из ключевых ферментов метаболизма глутамина и внутриклеточного аммониогенеза является фосфатзависимая глутаминаза печени. Данный энзим катализирует дезаминирование глутамина с высвобождением амидной группы, которая вовлекается в орнитиновый цикл синтеза мочевины. При нарушении этого процесса создаются условия для накопления гепатоцитами аммиака, что приводит к повреждению клеток [102].

В условиях нарушенного печеночного кровотока при ушибе сердца возможно формирование гепатоцеллюлярной энергетической недостаточности, что может нарушать баланс между образованием глутамина в печени и его дезаминированием, усиливать эндогенную интоксикацию. Кроме того, часть глутамина может отниматься у кишечника для репаративных процессов в печени, вызывая его морфофункциональное повреждение [100]. Приведенные аргументы объясняют показанный в настоящем исследовании протекторный эффект глутамина на метаболическом уровне в отношении печени, проявляющийся в уменьшении выраженности эндогенной интоксикации, интенсивности липопероксидации, уменьшении выраженности цитолиза, холестаза и печеночно-клеточной недостаточности [53].

Данные о позитивном влиянии глутамина на детоксицирующую функцию печени при ушибе сердца согласуются с результатами клинического исследования [50] этой функции при посттравматическом гепатите. Использование в качестве гепатопротектора глутаргина (комбинация глутаминовой кислоты и аргинина) достоверно снижало содержание молекул средней молекулярной массы в плазме крови пациентов в остром и раннем периоде травматической болезни [50].

Результаты применения глутамина при экспериментальном ушибе сердца, с одной стороны, согласуются с данными литературы о его эффективности при иной патологии, а с другой, позволяют выяснить механизмы реализации протекторного действия фармацевтической субстанции в отношении тонкой

кишки и печени при тупой травме груди. В условиях нарушенной микроциркуляции и активации свободнорадикальных процессов в тонкой кишке и печени глутамин улучшает их трофику и антиоксидантную защиту, а значит, барьерную функцию кишки и детоксицирующую функцию печени.

Эффекты, вызванные аргинином при его введении травмированным животным (отсутствие коррекции функциональных нарушений тонкой кишки и печени в первые 6 часов после травмы), могут свидетельствовать о возможном пути его метаболизма не только с превращением в глутамин, но и с образованием оксида азота [10; 102; 117]. Так в первые часы после травмы происходило усиление свободнорадикального окисления в тонкой кишке и печени, повышение содержания в них ВНСММ, что является признаками усиления деструктивных процессов в организме.

Данный феномен можно объяснить усилением активности индуцибельной NO-синтазы в условиях гипоксии, действия цитокинов с образованием избытка оксида азота, который и оказал токсический эффект [102; 138]. В организме человека существуют два основных пути образования оксида азота: ферментативный и неферментативный [97; 140]. Ферментативный синтез NO осуществляется путем окисления L-аргинина при участии белков семейства NO- синтаз, существующих в виде трех изоформ: нейрональной (nNOS) и эндотелиальной (eNOS), относящихся к конститутивным формам (cNOS), а также индуцируемой (iNOS) [25; 159].

В физиологических условиях iNOS неактивна, и ее активация происходит под действием бактериальных токсинов во многих типах клеток, включая макрофаги, полиморфно-ядерные лимфоциты, клетки гладкой мускулатуры сосудов и эндотелиальные клетки, а также под действием вырабатываемых ими провоспалительных цитокинов [97]. Под нефементативным путем понимают восстановление нитритов или нитратов до NO (нитритредуктазный механизм), который активизируется в условиях ишемии/гипоксии, стресса [25].

Негативным влиянием на организм может обладать как снижение выработки оксида азота в организме, так и его чрезмерная продукция [88; 94; 97], что подтверждает сложность участия NO в патологии. Исследованиями М.И. Ремизовой и соавт. [94] доказано, что введение ингибиторов синтазы оксида азота при геморрагическом шоке вызывает выраженную централизацию кровообращения с нарушениями микроциркуляции, что сопровождается изменениями метаболизма, отягощающими течение геморрагического шока. Напротив, введение донора оксида азота изменяет выраженность централизации кровообращения с поддержанием вазодилататорного тонуса сосудов и обеспечением перфузии жизненно важных органов. Таким образом, базальный уровень оксида азота на ранних стадиях геморрагического шока способствует сохранению микрокровотока [88; 94]. Встречаются и другие данные о протекторном влиянии L-аргинина на печень в условиях ишемии-реперфузии [171], токсического поражения [179], а также на барьерную функцию тонкой кишки в условиях моделирования кишечной непроходимости [187].

С другой стороны, центральную роль в течении и исходе критических состояний при сепсисе, системном воспалительном ответе отводят чрезмерной продукции NO [97; 164; 174]. Провоспалительные цитокины (интерлейкин-1р, интерферон-у, ФНО-а), бактериальные липополисахариды вызывают активацию iNOS и образование высоких концентраций оксида азота. Этот феномен играет как защитную, так и деструктивную роль. Высокие концентрации NO способны воздействовать цитотоксически на микробные клетки, вирусы, грибы и стимулировать Т-клеточное звено иммунитета [97]. Избыток оксида азота способен вызывать паралитическое расширение сосудов, снижение сосудистой реактивности в отношении вазопрессорных агентов [97; 129].

Применение в эксперименте ингибитора синтаз оксида азота при холестазе снижает повреждение паренхимы печени [166]. В других исследованиях доказано снижение интенсивности ПОЛ в печени при селективном ингибировании индуцируемой синтазы оксида азота, а также обратный эффект при ингибировании конститутивной синтазы [96].

Кроме того, цитотоксическое действие NO может усиливаться в условиях активации свободнорадикальных процессов. Оксид азота способен вступать в реакцию с супероксидным радикалом, в результате чего образуется токсичный пероксинитрит, обладающей гораздо большей реакционной способностью, чем исходные радикалы по отдельности [97].

Фазный характер воздействия аргинина при ушибе сердца на морфофункциональное состояние тонкой кишки и печени травмированных животных свидетельствует о том, что в условиях гипоксии происходит ингибирование синтазного механизма образования оксида азота и активация более мощного нитритредуктазного. Последнее, в свою очередь, приводит к избыточной продукции оксида азота с активацией свободнорадикальных процессов, усилением апоптоза и некроза в органах (тонкой кишке и печени). Кроме того, нельзя исключить роль активации индуцибельной синтазы оксида в ответ на выброс в кровь ВНСММ, в числе которых могут быть цитокины и бактериальный липополисахарид (как следствие его транслокации через кишечный барьер), что также приводит к гиперпродукции оксида азота.

Результаты экспериментов с применением глутамина и аргинина при тупой травме сердца позволили, с одной стороны, оценить их эффективность как протекторов тонкой кишки и печени, а с другой - выяснить отдельные патогенетические факторы повреждения отдельных органов (тонкой кишки и печени) и посттравматического периода ушиба сердца в целом.

Так патогенетически обоснованным в условиях изолированной тупой травмы сердца является применение цитопротекторов, улучшающих энергообеспечение энтероцитов и гепатоцитов, а также усиливающих образование компонентов антиоксидантной защиты (в частности, глутамина). Использование доноров оксида азота (в частности, аргинина) при данной патологии представляет потенциальную опасность, поскольку приводит к избыточному образованию оксида азота и активации свободнорадикальных процессов с усилением апоптоза и некроза в органах. Одним из патогенетических факторов посттравматического периода ушиба сердца является избыточный синтез оксида азота (вследствие ингибирования в условиях гипоксии синтазного механизма и активации более мощного нитритредуктазного).