WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Позаканальна проникність клітинних мембран для катіонів та її вплив на електричну активність міокарда і ритм серця (автореферат) - Реферат

Позаканальна проникність клітинних мембран для катіонів та її вплив на електричну активність міокарда і ритм серця (автореферат) - Реферат

Отримані результати обробляли за допомогою параметричних методів статистичного аналізу з використанням відносних і середніх величин та їх помилок. Достовірність різниці визначали за допомогою критерію Стьюдента. Обробку даних проводили з використанням комп'ютерної програми Microsoft Excel XP з пакету програм Microsoft Office XP (Минько А.А., 2004).

Результати дослідження та їх аналіз. На підставі проведених нами досліджень встановлено, що виникнення змін електрофізіологічних властивостей кардіоміоцитів у вигляді аритмій серця пов'язане зі збільшенням проникності клітинних мембран для катіонів під впливом продуктів ПОЛ. Так, у групі тварин, яким відтворювали мембранодеструктивну модель аритмій серця зростала проникність еритроцитарних мембран (гемоліз еритроцитів в ізотонічних розчинах сечовини і NaCl (40:60) зростав від 43,61,6% до 49,11,9% (р<0,05)), знижувалася осмотична резистентність еритроцитів (відсоток гемолізованих еритроцитів в 0,5% розчині NaCl збільшувався від 10,11,1% до 22,13,2% (р<0,01)), підвищувався рівень малонового діальдегіду (від 14,23,1 до 33,14,5 ммоль/л (р<0,01)) у порівнянні з контрольною групою (рис. 1, рис 2). Тобто, під впливом аскорбінової кислоти та сульфату заліза відбувається збільшення рівню малонового діальдегіду в 2,3 рази, що підтверджує розвиток активації ПОЛ в організмі тварин. Оцінка значень проникності еритроцитарних мембран та осмотичної резистентності еритроцитів при отриманих результатах малонового діальдегіду свідчить про пошкоджуючу дію продуктів ПОЛ на клітинну мембрану, внаслідок чого підвищується проникність цитоплазматичних мембран. Значимість та вплив активації перекисного окислення ліпідів на порушення бар'єрної функції клітинних мембран у розвитку аритмій серця підтверджується й іншими експериментальними та клінічними дослідженнями (Биленко М.В., 1989; Владимиров Ю.А., 1989; Литвицкий П.Ф. и др., 1994; Гордеев И.Г. и др., 2005).

Рис. 1. Показники проникності клітинних мембран еритроцитів щурів: осмотична резистентність еритроцитів (ОРЕ) та проникність еритроцитарних мембран (ПЕМ):

1 – контроль (інтактні тварини); 2 – відтворення мембранодеструктивної моделі аритмії серця; 3 – аміодарон, 10 мг/кг; 4 - аміодарон, 5 мг/кг; 5 – триметазидин, 50 мг/кг; 6 – ритмокор, 100 мг/кг; 7 - аміодарон, 5 мг/кг+триметазидин, 50 мг/кг; 8 - аміодарон, 5 мг/кг + ритмокор, 100 мг/кг.

* - вірогідно відрізняється від інтактної групи;

** - вірогідно відрізняється від групи щурів з мембранодеструктивною моделлю АС.

Рис. 2. Показники рівня малонового діальдегіду плазми крові щурів:

1 – контроль (інтактні тварини); 2 – відтворення мембранодеструктивної моделі аритмії серця; 3 – аміодарон, 10 мг/кг; 4 - аміодарон, 5 мг/кг; 5 – триметазидин, 50 мг/кг; 6 – ритмокор, 100 мг/кг; 7 - аміодарон, 5 мг/кг+триметазидин, 50 мг/кг; 8 - аміодарон, 5 мг/кг + ритмокор, 100 мг/кг.

* - вірогідно відрізняється від інтактної групи;

** - вірогідно відрізняється від групи щурів з мембранодеструктивною моделлю АС.

Цілком імовірно, що порушення серцевого ритму, які виникають при відтворенні нами мембранодеструктивної моделі АС, є наслідком внутрішньоклітинного іонного дисбалансу. Але постає таке питання: чи пов'язано збільшення проникності біліпідного шару клітинних мембран з порушенням функціонування виключно іонних каналів та насосів? Для вирішення цієї актуальної проблеми нами проведені експериментальні дослідження з використанням лікарських засобів, які впливають на певні мембранні мішені. Це блокатор іонних каналів аміодарон, цитокардіопротекторний препарат триметазидин та мембранопротекторний засіб ритмокор. Оцінювали здатність препаратів, а також їх комбінацій попереджувати розвиток змін електрофізіологічних властивостей кардіоміоцитів та ритму серця на мембранодеструктивній моделі АС. Аміодарон у дозі 10 мг/кг володів слабкою антиаритмічною активністю в експериментальних тварин, яка проявлялася у здатності препарату попереджувати шлуночкову тахікардію та фібриляцію шлуночків лише на 29% (р>0,05). Частковий антиаритмічний ефект аміодарону, можливо, пояснюється зменшенням надходження іонів Са2+ та Na+ через блоковані селективні іонні канали. Триметазидин, незважаючи на покращення енергетичного метаболізму міокарда та функціонування енергозалежних іонних насосів, які відкачують іони Са2+ та Na+ з середини кардіоміоцитів проти їх електрохімічного градієнту (Чекман І.С., 2003), не проявив антиаритмічного ефекту в умовах активації ПОЛ. Ритмокор попереджував виникнення у тварин шлуночкової тахікардії та фібриляції шлуночків, тобто володів антиаритмічним (43% (р<0,05)) та антифібриляторним (51% (р<0,05)) ефектами. Отримані нами результати співпадають з даними літератури (Балашов В.А. зі співав., 1994), що інтермедіати метаболічного обміну є досить ефективними протифібриля-торними засобами в умовах моделювання реперфузійних АС. Крім того, ритмокор підвищував виживання щурів (71% (р<0,001)), що можна пояснити антифібриляторною дією препарату. Встановлено, що комбінація аміодарону з ритмокором проявляла антиаритмічну (62% (р<0,01)), протифібриляторну (75% (р<0,001)) та кардіопротекторну (75% (р<0,001)) активність. Вказані ефекти, які не виявилися при самостійному застосуванні аміодарону, набули сили за рахунок присутності в комбінації ритмокору. Отже, антиаритмічний ефект мембранопротекторного засобу ритмокору та слабка активність (р>0,05) блокатору іонних каналів аміодарону й кардіопротекторного засобу триметазидину на мембранодеструктивній моделі АС свідчить, що в механізмі аритмогенезу при активації процесів ПОЛ головна роль належить не дисфункції іонних каналів та насосів, а порушенню структурно-функціональних властивостей клітинних мембран кардіоміоцитів.

Для підтвердження впливу підвищеної проникності клітинних мембран на електрофізіологічні характеристики міокарда та ритм серця, вивчали здатність препаратів змінювати показники проникності клітинних мембран та стану ПОЛ. Оцінку впливу препаратів на показники проникності клітинних мембран проводили при попередньому відтворенні тваринам мембранодеструктивної моделі АС, тобто в умовах активації перекисного окислення ліпідів. У такій ситуації на еритроцитарні мембрани діяли два патогенних фактори: продукти активації ПОЛ та гіпотонічні розчини NaCl або розчини сечовини різної концентрації. Це давало змогу максимально оцінити здатність препаратів попереджувати пошкодження еритроцитарних мембран та підвищення їх проникності. Показники осмотичної резистентності еритроцитів оцінювали в пробі з 0,5% розчином хлориду натрію (див. рис. 1). Встановлено, що аміодарон у дозі 10 мг/кг зменшує ступінь гемолізу еритроцитів до 9,62,2% у порівнянні з 22,13,2% у групі тварин, яким відтворювали мембранодеструктивну модель АС. Подібна активність притаманна й ритмокору - відсоток гемолізованих еритроцитів складав 13,52,1%, що на 8,6% (p<0,05) нижче, ніж у групі щурів з мембранодеструктивною моделлю АС. Тому й комбінація аміодарону з ритмокором підвищувала осмотичну резистентність еритроцитів - 10,11,2% гемолізованих еритроцитів, що на 12% (р<0,01) нижче відсотку гемолізу у групі провокації, тобто осмотична резистентність зростала на 12%. Суттєвих змін рівня осмотичної резистентності під впливом триметазидину та його комбінації з аміодароном в умовах активації ПОЛ на мембранодеструктивній моделі АС не виявлено. Отже, аміодарон, ритмокор та їх комбінація підвищували осмотичну резистентність еритроцитів, що свідчить про пряму мембранотропну дію препаратів.

Оцінку результатів проникності еритроцитарних мембран під впливом препаратів, які досліджувалися проводили у пробі зі співвідношенням об'єму розчинів сечовини до хлористого натрію як 40:60 відповідно (див. рис. 1). У даних умовах ефективність аміодарону поступається активності ритмокору та їх комбінації. Аміодарон у дозі 10 мг/кг не попереджував підвищену проникність еритроцитарних мембран в умовах активації ПОЛ (мембрано-деструктивна модель АС). Так, відсоток гемолізованих еритроцитів у групі щурів, яким вводили аміодарон складав 53,21,6%, що навіть на 4,1% більше ніж у групі щурів з мембранодеструктивною моделлю АС. Ритмокор зменшував відсоток гемолізованих еритроцитів до 43,91,3% (р<0,05) у порівнянні з 49,11,9% у групі тварин, яким ініціювали мембранодеструктивну модель АС. Комбінація ритмокору з аміодароном, на відміну від самостійного застосування аміодарону, в умовах активації ПОЛ зменшувала проникність еритроцитарних мембран на 4,9% (р<0,05) у порівнянні з групою тварин з мембранодеструктивною моделлю АС, тобто проявляла мембранопротекторну активність. Це може бути зумовлено впливом ритмокору на фізико-хімічні властивості фосфоліпідного бішару клітинних мембран.

Результати дослідження впливу препаратів на стан перекисного окислення ліпідів свідчать, що ритмокор в умовах активації цих процесів (при ініціації мембранодеструктивної моделі АС) знижував рівень малонового діальдегіду в 1,8 раз (р<0,05) , тобто до 18,14,5 ммоль/л у порівнянні з 33,14,5 ммоль/л у групі тварин, яким відтворювали мембранодеструктивну модель АС (див. рис. 2). Це свідчить про антиоксидантну активність ритмокору. Аміодарон та триметазидин суттєво не впливали на показники малонового діальдегіду, хоча спостерігалася тенденція до прооксидантної дії при використанні аміодарону в дозі 10 мг/кг та тенденція до антиоксидантного ефекту при застосуванні триметазидину та їх комбінації. Рівень малонового діальдегіду у групі тварин з комбінацією аміодарону з ритмокором знижувався до 20,13,6 ммоль/л (p<0,05) у порівнянні з 33,014,5 ммоль/л у групі тварин з ініціацією процесів ПОЛ на мембранодеструктивній моделі АС. Отже, зниження рівня малонового діальдегіду під впливом ритмокору свідчить про його здатність зменшувати активність процесів ПОЛ. Комбінація аміодарону з ритмокором проявляла властивість знижувати концентрацію малонового діальдегіду, тобто володіла антиоксидантною дією, що свідчить про нівелювання ритмокором прооксидантних ефектів аміодарону.

З метою вивчення здатності препаратів та їх комбінацій нормалізувати електричну активність міокарда та ритм серця використовували експериментальні моделі аритмій серця. У процесі перебігу аконітинової аритмії внутрішньоклітинний надлишок іонів Na+, який виникає при активації Na+-каналів, призводить до активації Na+/Са2+-обміну та надходження Са2+ всередину кардіоміоцитів. У контрольній групі тварин на даній моделі АС спостерігалася переважно шлуночкова екстрасистолія по типу бігемінії, яка в подальшому трансформувалася у фібриляцію шлуночків, внаслідок чого тварини гинули. Аналіз отриманих даних з ефективності препаратів, які досліджувалися, свідчить, що на аконітиновій моделі АС антиаритмічна дія аміодарону, навіть в дозі 10 мг/кг була недостатньою - 3718% (р>0,05). Це співпадає з даними інших дослідників, які оцінюють протиаритмічний ефект аміодарону на аконітиновій моделі біля 40% (Сторожук Б.Г., 1986; Данильчук І.В., 1998). Аміодарон у дозі 5 мг/кг та триметазидин у дозі 50 мг/кг були не ефективними. Тому зрозуміло, що й комбінація цих засобів також не проявила антиаритмічної активності в даних умовах. При використанні мембранопротекторного засобу ритмокору синусовий ритм тривалістю до 1 хв відновився у 100% тварин (р<0,001). Комбінація аміодарону (5 мг/кг) з ритмокором (100 мг/кг) сприяла відновленню синусового ритму у 86% щурів (р<0,001),, причому спостерігалася пролонгація антиаритмічної дії, а також збільшувалася кількість тварин без фібриляції шлуночків (75% (р<0,001)) та тих, що вижили (63% (р<0,001)). Ефективність комбінації аміодарону з ритмокором можна пояснити тим, що при застосуванні аміодарону відбувається блокада усіх типів іонних каналів, що обмежує надходження іонів натрію через постійно активовані аконітином натрієві канали. Окрім того, іони магнію, що входять до складу ритмокору можуть блокувати повільні кальцієві канали, сприяючи таким чином зменшенням концентрації й іонів кальцію.

В основі строфантинової моделі АС лежить гальмування Na+/К+-АТФази клітинної мембрани, що призводить до підвищення внутрішньоклітинної концентрації Na+, втрати кардіоміцитами К+ та зростання вмісту Са2+ у цитозолі. У контрольній групі тварин виникала надшлуночкова та шлуночкова екстрасистолія, яка трансформувалася у фібриляцію шлуночків. Аміодарон не проявив у даних умовах достовірної антиаритмічної активності, ефект спостерігався лише в 25% (p>0,05) тварин, але в дозі 10 мг/кг достовірно сприяв виживанню 37% (p<0,05) тварин. На строфантиновій моделі АС була відмічена активність триметазидину, який у 43% (p<0,05) тварин призводив до стабільного відновлення синусового ритму та сприяв виживанню аналогічної кількості піддослідних тварин, тобто проявляв кардіопротекторний ефект. Це пояснюється властивістю триметазидину покращувати енергетичний метаболізм міокарда з генерацією енергії АТФ, яка необхідна для функціонування Na+/К+-насоса. Здатність триметазидину відновлювати синусовий ритм при строфантинових АС була встановлена й іншими авторами (Мороз В.М. та ін. 2002). Комбіноване застосування триметазидину з аміодароном сприяло дещо вищій антиаритмічній активності - 50% (p<0,05). Антиаритмічна ефективність ритмокору становила 67% (p<0,01). Отримані нами дані співпадають з результатами досліджень В.І. Денисюка та В.О. Коз-ловського (2003) про ефективність сполук глюконової кислоти в умовах глікозидної інтоксикації. Комбінація аміодарону з ритмокором виявилася найбільш ефективною: антиаритмічний ефект склав 75% (p<0,001). Це пояснюється здатностю аніону ритмокору (глюконової кислоти) покращувати енергозабезпечення Na+/К+-АТФази, а аміодарону – попереджувати розвиток АС за тригерним механізмом аритмогенезу.

Хлоридкальцієва модель АС обумовлена зростанням концентрації іонів кальцію в цитозолі кардіоміоцитів під впливом внутрішньовенного введення тваринам розчину хлориду кальцію. У контрольній групі у 100% тварин розвивалися різноманітні порушення ритму серця, тварини гинули від фібриляції шлуночків. На даній моделі АС аміодарон володів достовірною антиаритмічною дією, яка проявлялася в здатності препарату попереджувати "пірует"-тахікардію у 62% тварин (p<0,01) та фібриляцію шлуночків у аналогічної кількості тварин. Це пов'язано з властивістю аміодарону блокувати повільні Са2+-канали та β-адренорецептори клітинних мембран. У літературі є відомості про здатність аміодарону гальмувати виділення норадреналіну на рівні пресинаптичної мембрани симпатичних нервових закінчень (Harries I. et al, 2000). В експериментальних дослідженнях доведено антифібриляторний ефект аміодарону, який пов'язують з його антиадренергічними властивостями (Singer R., Yenderson R. et al, 1983; Сторожук Б.Г., 1986; Белоконная Н.С., 1989). Хоча є відомості, що аміодарон викликає симпатиконію (Каверина Н.Б., 1986), а це може провокувати аритмогенні ефекти. Триметазидин у даних умовах взагалі не проявив антиаритмічної та кардіопротекторної активності. Антиаритмічна ефективність ритмокору складала 50% (р<0,05) і недостовірно поступалась ефективності аміодарону в попередженні порушень ритму серця, але переважала його ефективність з кардіопротекторної дії, яка оцінювалася за кількістю тварин, що вижили - 67% (р<0,01). Тому цілком логічним є факт підвищення антиаритмічної та протифібриляторної активності при застосуванні комбінації аміодарону та ритмокору – шлуночкова тахікардія та фібриляція шлуночків спостерігались лише у 25% (р<0,001) та 38% (р<0,01) тварин відповідно, а кількість тварин, які вижили, складала 75% (p<0,001). Ефективність даної комбінації свідчить про зменшення надходження іонів Са2+ в клітини під впливом препаратів.

Ініціація хлоридбарієвої моделі АС пов'язана з властивістю іонів барію знижувати проникність клітинної мембрани для іонів К+ під час реполяризації. Це викликає зміну рівня потенціалу спокою вище порогової величини та призводить до виникнення АС. У контрольній групі тварин спостерігалася переважно шлуночкова бігемінія та шлуночкова тахікардія, у 20% тварин виникала фібриляція шлуночків. Аналіз отриманих даних свідчить, що аміодарон у дозі 10 мг/кг проявляє виражений тривалий антиаритмічний ефект і сприяє відновленню синусового ритму в 75% (p<0,001) морських свинок. Достовірна протиаритмічна дія відмічена у ритмокору - (67%) (p<0,01), у той час як триметазидин відновив синусовий ритм лише у 33% тварин (p>0,05). Комбінація аміодарону з триметазидином проявляла здатність відновлювати синусовий ритм у 50% тварин (p<0,05). Комбіноване застосування аміодарону з ритмокором призвело до купіруючої дії у 100% тварин (p<0,001), що свідчить про виражений синергічний вплив препаратів на механізм розвитку хлорид барієвих АС. Таким чином, ефективність препаратів на даній моделі аритмій серця дозволяє прогнозувати можливість впливу на 2 та 3 фазу потенціалу дії кардіоміоцитів.

Основою Са2+-залежної (строфантин-кофеїнової) моделі АС є інгібування Na+/K+-АТФази клітинних мембран та активація Са2+-каналів саркоплазматич-ного ретикулуму строфантином та кофеїном, що призводить до перевантаження кардіоміоцитів іонами кальцію. У контрольній групі тварин виникала двонаправлена шлуночкова тахікардія, яка через 30-50 хв. закінчувалася відновленням синусового ритму. Отримані нами дані свідчать, що ритмокор та аміодарон володіли достовірною купіруючою антиаритмічною дією. Так, тривалість стабільного синусового ритму при застосуванні аміодарону у дозі10 мг/кг та ритмокору становила 50% (р<0,05) та 43%(р<0,05) відповідно. У цих умовах ефективність триметазидину та його комбінація з аміодароном була нижчою, але з короткочасної дії досягала рівня достовірності (50% (р<0,05)), що може пояснюватися активацією під впливом триметазидину функції Na+/K+-АТФази. Поєднане застосування ритмокору з аміодароном проявило виражену та тривалу антиаритмічну дію: синусовий ритм відновився у 100% (р<0,001) і був тривалим у 50% тварин (р<0,05). Ефективність даної комбінації на строфантин-кофеїновій моделі АС в певній мірі залежить від наявності у складі ритмокору іонів магнію, що дозволяє посилити здатність аміодарону блокувати кальцієві канали.

Отже, комбіноване застосування аміодарону з мембранопротекторним засобом ритмокором є більш раціональним на відміну від кардіопротекторного препарату триметазидину. Ритмокор проявляв неселективний антиаритмічний ефект на експериментальних моделях АС, тому й комбінація аміодарону з ритмокором володіла найбільшим спектром антиаритмічної активності (рис. 3).

Loading...

 
 

Цікаве