CC BY
30
УДК 615.322:547.814].015:616.12-008.318-092.9
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МИОКАРДА К АРИТМОГЕННЫМ ФАКТОРАМ НА ФОНЕ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ
Э. Ф. Степанова1, А. В. Крикова2, В. Е. Новиков3, А. С. Новиков4
1Пятигорская государственная фармацевтическая академия, Россия, 357532, Пятигорск, пр-т Калинина, 11 2Кафедра управления и экономики фармации Смоленской государственной медицинской академии,
Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28 3Кафедра фармакологии с курсом фармации ФПК и ППС Смоленской государственной медицинской академии,
Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28 4Кафедра патологической анатомии Смоленской государственной медицинской академии,
Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28
В исследовании проверена чувствительность сердца крыс после многократного введения этанола к действию кальция хлорида и строфантина, веществ, реализующих свои эффекты, соответственно через кальциевые и натриевые каналы. В качестве теста на определение чувствительности сердца к действию аритмогенных веществ взят простой тест - время начала нарушений сердечного ритма и необратимой остановки сердца. Установлено, что спирт этиловый повышает чувствительность сердца к действию аритмогенных факторов кальция хлорида и строфантина и сокращает продолжительность жизни животных в эксперименте.
Ключевые слова: спирт этиловый, аритмия, кальция хлорид, строфантин
SENSITIVITY OF MYOCARDIUM TO ARRYTHMOGENIC FACTORS ACCOMPANIED BY ALCOHOLIC INTOXICATION
E. F. Stepanova1, A. V. Krikova2, V. E. Novikov2, A. S. Novikov2
1Pyatigorsk State Pharmaceutical Academy, Russia, 357532, Pyatigorsk, Kalinin Av., 11 2Smolensk State Medical Academy, Russia, 214019, Smolensk, Krupskoy str., 28
Study of sensitivity of the heart in rats followed by repeated introduction of ethanol to action of calcium chloride and strophanthin, the substances realising the effects, accordingly through calcium and natrium channels has been parformed. As the test for definition of sensitivity of heart to action arrithmogenic substances the simple test - time of the beginning of infringements of a warm rhythm and irreversible cardiac arrest has been taken. It has been established that spirit ethyl raises sensitivity of the heart to the action of arrithmogenic factors of calcium of chloride and strophanthin and reduces life expectancy of experimental animals.
Keywords: spirit ethyl, arrhythmia, calcium chloride, strophanthin
Многообразные нарушения, развивающиеся в результате алкогольной интоксикации и затрагивающие практически все виды обмена веществ, во многом определяются метаболическими эффектами, непосредственно обусловленными процессами окисления алкоголя [1, 3, 5].
Увеличение интрацеллюлярного содержания НАДН, образование и воздействие токсичного метаболита ацетальдегида, интенсификация процессов свободно-радикального окисления липидов биомембран являются наиболее важными повреждающими эффектами, формирующимися на этапах катаболизма этилового спирта [8, 4].
Поскольку основные ферменты окисления этанола и ацетальдегида являются НАД-зависимыми, то при алкогольной интоксикации накапливаются значительные количества НАДН. Рост соотношения НАДН/НАД влечет за собой обширные нарушения окислительно-восстановительных процессов [5].
Электрофизиологические свойства проводящей системы сердца тесно связаны с состоянием пере-кисного окисления липидов, дисбаланс которого ассоциируется с возрастанием аритмогенной активности миокарда [2].
Алкоголь выступает этиологическим фактором тяжелого поражения миокарда - алкогольной кар-диомиопатии. По данным зарубежной литературы [9], частота заболеваний внутренних органов с временной утратой трудоспособности при алкоголизме среди лиц в возрасте 30-50 лет составляет 46,5%.
Целью настоящей работы явилось изучение влияния спирта этилового на чувствительность миокарда к аритмогенным факторам.
Методика
Исследование выполнено на 24 наркотизированных крысах-самках линии Вистар, массой 210-230 г, содержащихся в обычных условиях вивария. Для введения аритмогенных веществ канюлировалась яремная вена.
6
Вестник Смоленской государственной медицинской академии •№!• 2012
Спирт этиловый 50% вводили внутрижелудоч-но путем принудительного зондирования в объеме 8 мл/кг массы тела животного в течение семи суток (один раз в сутки).
Хлоркальциевую аритмию индуцировали у крыс внутривенным (в яремную вену) быстрым (1 сек) введением 100 мг/кг хлористого кальция (0,1 мл 10% раствора на 0,1 кг массы тела животного) [6, 7]. Электрокардиограмму регистрировали во II стандартном отведении на портативном одноканальном ЭКГ аппарате Heart Mirror 1 IKO, на фоне спирта этилового и на фоне кальция хлорида.
Строфантиновую модель аритмии получали внутривенным введением препарата строфантин «К» крысам в дозе 0,5 мг/кг [6, 7]. Электрокардиограмму регистрировали во II стандартном отведении на портативном одноканаль-ном ЭКГ аппарате Heart Mirror 1 IKO, на фоне спирта этилового и строфантина. При анализе ЭКГ отмечали начало аритмий, фибрилляций и время необратимой остановки сердца у животных интактной и опытной группы.
После декапитации сердца извлекали из грудной клетки и забирали для морфо-гистологического исследования. Миокард крыс фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, после чего подвергали стандартной гистологической проводке с заливкой в парафин и изготовлением срезов толщиной 5-7 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином. С полученных микропрепаратов изготовлены микрофотограммы, для этого использовалась цифровая видеокамера и программа «Видеотест -морфология» версии 5.0.
Статистическую обработку результатов производили в соответствии с рекомендациями Р. М. Салимова (2000) [6]. Статистически обработанные данные представлены в виде M±SEM, где М - среднее арифметическое, SEM - стандартная ошибка среднего. Достоверность отличий между средними в различных группах опытов находили при помощи t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
В ходе эксперимента установлено, что к седьмым суткам во всех группах, исключая интактную, животные похудели либо не набирали в весе относительно исходной массы тела. Опытные животные похудели к концу эксперимента на 11,5% относительно исходных значений (за 100% принята исходная масса тела крыс).
В данной постановке эксперимента у интактных крыс развитие аритмий отмечалось в 100% случаев, экстрасистолии зарегистрированы в 50% случаев, гибель животных отмечена в 100% случаев. Как видно из табл. 1, продолжительность жизни крыс до необратимой остановки сердца составила в среднем 44 сек.
В опытной группе крыс при введении кальция хлорида развитие аритмий зарегистрировано в 100% случаев, экстрасистолий у 66,7% животных, гибель животных отмечалась в 100% случаев. Время жизни опытных крыс до необратимой остановки сердца достоверно уменьшилось в 1,8 раза относительно интактных животных. По сравнению с интактной группой, у животных на фоне спирта этилового при введении хлористого кальция достоверно уменьшается время до появления первых нарушений сердечного ритма и до необратимой остановки сердца (табл. 1).
Введение строфантина К интактной группе животных вызывает нарушения сердечного ритма в 66,7%, в 33,3% случаев - экстрасистолию и необратимую остановку сердца в среднем через 85 мин (табл. 2), гибель животных констатировали в 100% случаев. Продолжительность жизни контрольных животных до необратимой остановки сердца при введении аритмогенного фактора достоверно снизилась относительно ин-тактных крыс в 1,5 раза. После длительной алкоголизации у контрольных животных нарушения сердечного ритма и гибель животных регистрировали в 100% случаев, развитие фибрилляций отмечено в 50% случаев.
Таблица 1. Влияние спирта этилового на течение аритмии, вызванной внутривенным введением кальция хлорида у крыс
Изучаемое вещество Количество погибших животных, % Время (сек) необратимой остановки сердца у погибших крыс
Интактная группа 100 44,17±14,9 (п=6)
Спирт этиловый + CaCl2 100 24,17±9,2* (п=6)
Изучаемое вещество Количество погибших животных, % Время (мин) необратимой остановки сердца у погибших крыс
Интактная группа 100 85,0±16,4 (п=6)
Спирт этиловый + Строфантин К 100 55,0±5,5* (п=6)
Примечание: 1. * - достоверно относительно интакной группы животных; 2. п - количество животных в группе.
Таблица 2. Влияние спирта этилового на течение аритмии, вызванной внутривенным введением строфантина К у крыс
Примечание: 1. * - достоверно относительно интакной группы животных; 2. n - количество животных в группе.
Рис. 1. Гистологический срез миокарда интактной группы животных. Окраска гематоксилином и эозином, ув. х 400
Л* •*, О
Рис. 2. Гистологический срез миокарда группы животных, получавших спирт этиловый. Окраска гематоксилином и эозином, ув. х 400
При обзорном рассмотрении гистологических препаратов миокарда левого желудочка интактно-го сердца установлена типичная морфологическая картина, характерная для неизмененного миокарда. Кардиомиоциты расположены продольными параллельными пучками. Цитоплазма клеток умеренно эозинофильная, прослеживается четкая поперечная исчерченность. Ядра кардиомиоцитов имеют овальную форму, ориентированы вдоль продольной оси волокон и занимают центральное положение, с нежной структурой хроматина. Между мышечными волокнами и параллельно им располагаются мелкие тонкие прослойки рыхлой соединительной ткани с небольшим количеством веретеновидных фибро-бластов (рис. 1).
В группе животных, подвергшихся введению спирта этилового, на макропрепаратах имеется истончение стенки и умеренная дилатация желудочков. Микроскопически: мышечные пучки из-
витые, с явлениями диссоциации и фрагментации, что является крайне характерным. Ядра миоцитов некрупные, палочковидные, с нечеткой ядерной мембраной и гомогенным хроматином. Отмечается набухание кардиомиоцитов, диффузно рассеянные некрупные очаги некрозов, миоцитолизиса и мио-цитолиза, умеренная периваскулярная лимфоцитар-ная инфильтрация (рис. 2).
Накопление продуктов перекисного окисления липидов может привести к повреждению мембран кардиомиоцитов, к нарушению функционирования канальных систем. Аритмогенный эффект алкоголя, возможно, связан с повреждением миокарда, электролитно-метаболическими нарушениями (недостаток внутриклеточного К+ и Mg2+, ацидоз), высвобождением катехоламинов или образованием ацетальдегида, усиленным симпатической активностью нервной системы. У больных хроническим алкоголизмом практически в 100% случаев возникают
8
Вестник Смоленской государственной медицинской академии *№1» 2012
нарушения ритма, в том числе желудочковые экстрасистолы высоких градаций и параксизмальная мерцательная аритмия [5].
Заключение
Исходя из вышеизложенного, можно предполагать, что спирт этиловый может повышать чувствительность сердца к действию различных аритмоген-ных факторов. В данном исследовании проверена чувствительность сердца крыс после многократного введения этанола к действию кальция хлорида и
строфантина, веществ, реализующих свои эффекты соответственно через кальциевые и натриевые каналы. В качестве теста на определение чувствительности сердца к действию аритмогенных веществ взят простой тест - время начала нарушений сердечного ритма и необратимой остановки сердца.
Таким образом, спирт этиловый повышает чувствительность сердца к действию аритмогенных факторов кальция хлорида и строфантина и сокращает продолжительность жизни животных в эксперименте.
Список литературы
1. Билибин Д. П., Дворников В. Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркомании. - М.: УДН, 1991. - 104 с.
2. Голубев А. Г. Биохимия. - 1996. - № 4. - С. 2018-2039.
3. Горбунов В. В., Говорин А. В., Алексеев С. А. Содержание цитокинов в сыворотке крови больных острым алкогольным поражением сердца // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2006. - Т.5, № 2. - С. 64-67.
4. Ерохин Ю. А. Поражение сердца при хронической алкогольной интоксикации // Вестник новых медицинских технологий. - 2003. - № 4. - С. 19-20.
5. Моисеев В. П., Шелепин А. А. Алкоголь и болезни сердца: руководство. - М.: ГЕОТАР - Медиа, 2009. - 168 с.
6. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Под редакцией В. П. Фисенко. - Москва. - 2000 г. - 378 с.
7. Сернов Л. Н., Гацура В. В. Элементы экспериментальной фармакологии. - М., 2000. - 352 с.
8. Судариков Ю. В., Бакеева Л. Е., Цыпленкова В. Г. Деструктивные изменения митохондрий кардиомиоцитов человека при алкогольном поражении сердца // Архив патологии. - 1998. - № 6. - С. 19-23.
9. Mincis M., Chebli J. M. F., Khouri S. T., Mincis R. Etanole o trato gastrointestinal // Arg. Gastroenterol. - 1995. - V.32, N3. - P. 131-139.
