Коррекция нарушений кровообращения при геморрагическом шоке L-аргинином в сочетании с солевым раствором

Введение. Гематологические заболевания в большинстве случаев сопровождаются постепенным уменьшением количества циркулирующих эритроцитов, приводящим зачастую к анемии [1]. Причины анемии можно разделить на 3 группы:кровопотеря,сни-жение генерации эритроцитов и усиление их разрушения. В основе патогенеза острой постгеморрагической анемии лежит уменьшение объема циркулирующей крови (ОЦК), что вызывает сосудистую недостаточность и снижение оксигенации тканей организма. Неблагоприятный гематологический фон при уменьшении ОЦК при острой кровопотере ведет к развитию шока,так как к гемической гипоксии присоединяется и циркуляторная гипоксия органов и тканей.

Развивающаяся вследствие кровопотери гиповолемия приводит к уменьшению ве- нозного возврата крови к сердцу, падению минутного объема кровообращения (МОК), снижению артериального давления (АД). Вследствие этих изменений гемодинамики развиваются нарушения периферического кровообращения (микроциркуляции, МЦ) в органах и тканях, которые характеризуются замедлением скорости кровотока в капиллярах, образованием в просветах микрососудов агрегатов клеток крови.В итоге страдает газотранспортная функция крови, возникает гипоксия и как следствие расстройств тканевого обмена нарушается кислотно-основное равновесие крови с развитием метаболического ацидоза.

С целью коррекции этих нарушений при шоке применяются различные трансфузионные средства, направленные, прежде всего, на устранение гиповолемии. Однако даже до- статочная по объему инфузионная терапия при тяжелых шоковых состояниях не всегда приводит к ожидаемым результатам, поскольку не обеспечивает нормализацию функции органов и систем.Поэтому терапия шока дополняется введением фармакологических средств, которые включают в схемы его лечения. Трансфузиологическая помощь проводится в сочетании с лекарственными препаратами, поддерживающими деятельность сердца и микрокровоток в капиллярах, антигипоксантами, антиоксидантами.

Важным регулятором сосудистого тонуса в организме является оксид азота (NO). Участие NО в патогенезе геморрагического шока (ГШ) на сегодняшний день не вызывает сомнений. Влиять на кровоток в сосудах возможно, направленно воздействуя на синтез оксида азота,который непрерывно продуцируется ферментативным путем из аминокислоты L-аргинина [2, 3]. Показано, что тяжелая массивная кровопотеря вызывает сосудистую декомпенсацию из-за низкого содержания NO на ранней стадии кровопотери [4,5, 6]. Известно, что организму, находящемуся в состоянии геморрагического шока,необхо-димо поддерживать так называемый базальный уровень NO для сохранения нормального кровотока [2]. В связи с этим представлялось целесообразным для эндотелийзависимой регуляции сосудистого тонуса использовать в схемах лечения геморрагического шока L-аргинин.

Целью настоящего исследования явилось изучение возможности повышения эффективности инфузионной терапии экспериментального геморрагического шока с помощью L-аргинина в сочетании с изотоническим раствором натрия хлорида (ФР).

Материалы и методы. Работа согласована с этическим комитетом ФГБУ РосНИИГТ ФМБА России. Эксперименты поставлены на наркотизированных тиопенталом натрия (15 мг/кг) кроликах (самках) массой 2500– 3500 г. Препаровку сосудов производили под местной анестезией 1%-ным раствором новокаина. Катетеризировали сонную артерию и яремную вену для определения минутного объема кровообращения методом термодилюции [7], бедренную артерию для регистрации АД и взятия проб артериальной крови и бедренную вену — для взятия проб смешанной венозной крови. Тяжесть и эффективность инфузионной терапии оценивали и по другим показателям системной гемодинамики: частоте сердечных сокращений (ЧСС, по электрокардиограмме), ударному объему сердца (УО), рабочему индексу левого желудочка (РИЛЖ), общему периферическому сосудистому сопротивлению кровотоку (ОПС). Состояние животных оценивали до кровопотери, перед инфузией и через 10 и 60 мин. после завершения введения кровезаменителя.

Микроциркуляцию исследовали в серозной оболочке тонкой кишки крыс методом прижизненной контактной микроскопии [8]. О состоянии МЦ судили по замедлению скорости кровотока, агрегации эритроцитов и количеству функционирующих капилляров (КФК) по шкале, разработанной в лаборато-рии.За ноль принимали кровоток до начала кровопотери.Изменения оценивали в баллах по отношению к исходному уровню,который принимали за ноль. Отсутствие агрегатов в сосудах также принимали за ноль.

Кровопотерю (18,7 ± 0,6 мл/кг массы кролика) осуществляли дробно из бедренной артерии, снижая АД до 45–50 мм рт. ст. Время кровопускания колебалось от 60 до 65 мин. Животные до начала лечения находились в состоянии гипотензии 30–35 минут. Объем инфузионной среды превышал в два раза объем кровопотери. В эксперименте принято считать выжившими животных, которые прожили более 24-х часов.

Поставлены 2 серии экспериментов.В первой серии (контроль) животным после окончания кровопотери вводили 0,9 % изотонический раствор натрия хлорида (ФР). Во 2-й серии в состав инфузионной среды включали L-аргинин в дозе 200 мг/кг массы кролика.

Наличие связи между изучаемыми показателями проводили с применением корреляционного анализа. Различия между сравниваемыми параметрами считали статистически значимыми при р≤0,05. Полученные результаты обрабатывали методом вариационной статистики в программе Statistica 7.0.

Результаты и обсуждение. Геморрагический шок характеризовался почти двукратным снижением АД. Более чем в 1,5 раза падал минутный объём кровообращения и уменьшался ударный объём сердца. Повышалось общее периферическое сосудистое сопротивление кровотоку. Резко снижался рабочий индекс левого желудочка (таблица 1). Инфузионную терапию начинали проводить с различиями между сериями (хотя они недо- стоверны) по АД,МОК и РИЛЖ. В первой серии эти показатели были ниже.

Введение изотонического раствора натрия хлорида (1-я серия) способствовало повышению АД по сравнению с окончанием кровопотери,но оно не достигало исходных величин и через 1 час после окончания инфузии оставалось на тех же значениях (таблица 1) . МОК возрастал, не достигая исходного уровня (55–65 %). ФР также способствовал росту ударного объёма сердца. Достоверно выше, чем к концу кровопотери, был рабочий индекс левого желудочка, и к окончанию наблюдения он продолжал возрастать, не достигая исходного уровня (46 %). Следовательно, лечение геморрагического шока только солевым раствором способствовало частичной коррекции системной гемодинамики.

По сравнению с окончанием кровопотери во 2-й серии АД возрастало в той же мере, что и в контроле (через 60 мин АД увеличивалось на 19 мм рт. ст. в контрольной серии и на 20 мм рт. ст. в опытной). Добавление в инфузионную среду L-аргинина вызывало увеличение МОК, который через 10 мин. по окончании инфузии составлял 84 % по отношению к исходному, в то время как в контроле — лишь 55 % (таблица 1) . Изменялся и УО, который имел тенденцию к увеличе-нию.Под влиянием L-аргинина значительно возрастал РИЛЖ, несмотря на его выраженное снижение,вызванное кровопотерей (таблица 1) . Изменение рабочего индекса левого желудочка происходило не за счет увеличения ЧСС, а в результате восстановления МОК. Через 10 и 60 мин. после окончания инфузии РИЛЖ был достоверно выше,чем в 1-й серии.

Таблица 1

Изменения системной гемодинамики кроликов при геморрагическом шоке и инфузии: 1-я серия — изотонический раствор натрия хлорида (n = 6), 2-я серия — изотонический раствор натрия хлорида с L-аргинином (n = 11), М ± m

Показатели	Серии	До кровопотери	После кровопотери	Время после окончания инфузии (мин.)
				10\	60
AД, мм.рт.ст.	1	114,0 ± 6,5	60,0 ± 7,2*	81,0 ± 6,5+	80,0 ± 11,3+
	2	116,0 ± 1,0	73,0 ± 5,0*	88,0 ± 6,0+	92,0 ± 3,0*+
МОК, мл/мин х кг в % к исх.	1	167,0 ± 15,0 (100 %)	64,0 ± 5,8*(39 %)	92,0 ± 8,0*+(55 %)	110,0 ± 18,0+(65 %)
	2	190,0 ± 13,0 (100 %)	83,0 ± 13,0*(43 %)	159,0 ± 12,0*+#(84 %)	143,0 ± 12,0*+ (75 %)
УО, мл/мин/кг	1	1,0 ± 0,1	0,40 ± 0,10*	0,50 ± 0,10+	0,50 ± 0,10*
	2	0,7 ± 0,1	0,42 ± 0,05*	0,56 ± 0,04*+	0, 67 ± 0,04*+
ОПС, дин х сек х см -5 /кгх 10-4	1	6,3 ± 0,9	7,3 ± 0,9	7,6 ± 0,9	7,0 ± 0,9
	2	5,1 ± 0,3	6,8 ± 0,4	4, 3 ± 0,5	5,4 ± 0,6
РИЛЖ, кГм/кг х мин в % к исх.	1	259 ± 17 (100 %)	53 ± 12*(21 %)	99 ± 17+(40 %)	114 ± 19*+(46 %)
	2	296 ± 24 (100 %)	73 ± 18*(24 %)	174 ± 17*+#(59 %)	167 ± 18*+#(56 %)
ЧСС, в мин	1	291 ± 9	231 ± 9	262 ± 29	282 ± 9
	2	299 ± 21	226 ± 17*	269 ± 17	294 ± 8

Примечание: — здесь и в следующей таблице статистически значимые различия (р < 0,05) отмечены: по сравнению с исходными данными — ^*, с данными после окончания кровопотери –⁺, между данными 1-й и 2-й серий — ^#.

Следовательно, при введении L-аргинина с инфузионной средой системная гемодинамика восстанавливалась в бóльшей степени (кроме АД), чем при инфузии только ФР (таблица 1).Вероятно,активация продукции NO благодаря поступлению субстрата оказывала кардиопротекторный эффект, обусловленный преимущественно активностью эндотелиальной синтазы оксида азота — eNOS и ре- ализующийся в значительной степени за счет вазодилататорных реакций коронарных и периферических сосудов [9, 10].

Продуцент оксида азота, увеличивая почти в 2 раза по сравнению с окончанием кровопотери МОК, способствовал восстановлению МЦ в большей степени, чем ФР.

L-аргинин вызывал лучшее, чем в контроле восстановление скорости кровотока

(таблица 2) и обладал бóльшим дезагрегиру-ющимдействием.Вероятно,основнойэффект L-аргинина состоит в обеспечении адекватного количества субстрата для генерации NO, поддерживая базальный уровень NO, и как следствие — нормальную перфузию жизненно важных органов [2, 5]. Подтверждением этого является то, что, несмотря на снижение ОПС, вызываемого оксидом азота, нормализуется периферическое кровообращение. Эти данные позволяют понять,почему при геморрагическом шоке для сохранения перфузии ряда органов и тканей организму необходима стабилизация эндогенного NO [10–12]. Нормализация МЦ,вероятно,происходит за счет вазодилатации, антиагрегантного и антикоагулянтного действия NO [4, 11].

Таким образом, эффект L-аргинина связан с улучшением гемодинамики: увеличением сердечного выброса, уменьшением общего периферического сосудистого сопротивления, что приводит к восстановлению периферического кровообращения, а следовательно, увеличению скорости кровотока и проходимости микроциркуляторного русла [13, 14].

Применение L-аргинина позволило увеличить продолжительность жизни кроликов (по сравнению с контролем). Выживаемость животных составляла 50 % в контроле, в то время как при введении в инфузионную среду L-аргинина она возрастала до 91 %.

Таблица 2

Микроциркуляция в стенке тонкого кишечника у кроликов при кровопотере и инфузии изотонического раствора натрия хлорида (серия 1, n = 6), и в сочетании с L-аргинином (серия 2, n = 11), М ± m

Показатели	Серии	Исх.	Окончание кровопотери	Время после инфузии (мин.)
				10	60
Количество функционирующих капилляров ( % от исх.)	1	100 ± 0	56 ± 4*	89 ± 5+	90 ± 3+
	2	100 ± 0	53 ± 5*	96 ± 4+	99 ± 4+
Скорость движения клеток крови в капиллярах (баллы)	1	0 ± 0	2,44 ± 0,11*	0,56 ± 0,11+	0,33 ± 0,11+
	2	0 ± 0	2,23 ± 0,12*	0,38 ± 0,12+	0,23 ± 0,12+
Агрегация эритроцитов (баллы)	1	0 ± 0	2,00 ± 0*	0,98 ± 0,11+	0,64 ± 0,11+
	2	0 ± 0	2,00 ± 0*	0,50 ± 0,12+#	0,38 ± 0,12+

В последние годы большое внимание в медицинской практике уделяется аминокислотам, обладающим лечебным действием. Известно,что аргинин через орнитин может превращаться в глютаминовую кислоту, обладающую антиоксидантной активностью, кроме того L-аргинин стимулирует выделение гистамина из клеток крови, снижает активность норадреналина и способствует действию эндогенных вазодилататоров [4,6]. Существуют зарубежные препараты, содержащие L-аргинин, которые приводят к усилению образования оксида азота в организме, что сопровождается увеличением образования NO в ткани печени [1, 4–6]. В 2009 году за рубежом зарегистрирован и успешно применяется в клинической практике при заболеваниях периферических сосудов препарат тивортин, содержащий L-аргинин [6].

Полученные в данной работе результаты открывают новые терапевтические возможности повышения эффективности инфузионной терапии шока донорами оксида азота. При геморрагическом шоке одновременно с массивными трансфузиями возможно использовать регуляторы синтеза оксида азота, которые способствовали бы восстановлению периферического кровообращения и увели-чивалипродолжительностьжизниживотных.