Application of perftoruglerods for treatment fetal intranatal hypoxia (experimental research)

Abstract

Learning influence perftoruglerods of connections on current and outcome of pregnancy in experiment is spent. Efficiency is proved applications perftorans in a doze 10 mg/kg of a mass for treatment of chronic fetal intranatal hypoxia. Is shown favorable therapeutic effect on metrics peroxide lipide oxidetion, state born of fetus and mechanism of its implementation is justified.

Full Text

В настоящее время гипоксия плода продолжает занимать ведущее место в структуре перинатальной смертности, являясь в 40-70% случаев причиной мертворождений и ранней детской смертности. Патологические изменения, которые приводят к летальным исходам, в 55-63% случаев возникают в антенатальном периоде и только в 18—21% - во время родов [6, 8, 11].

Перинатальная гипоксия является причиной 31-88% повреждений центральной нервной системы у плода и новорожденного, которые в свою очередь приводят к нарушениям соматического и нервно-психического развития детей. Установлено, что степень выраженности этих патологических отклонений зависит от длительности и тяжести внутриутробной гипоксии [5, 8, 10].

Следовательно, перинатальная патология в значительной степени предопределяет постнатальное развитие ребенка, а затем и взрослого человека. Это ставит гипоксию плода за рамки чисто медицинских проблем и придает ей глубокий социальный смысл [2].

Определенная стабилизация цифр перинатальной заболеваемости и смертности, наблюдаемая в последние годы у нас в стране и за рубежом [9], свидетельствует о том, что существующие методы профилактики и лечения гипоксии плода не всегда позволяют достичь желаемого результата. В связи с этим изыскание новых подходов к терапии кислородного голодания плода является важной задачей практического здравоохранения [1, 6].

Решение этой актуальнейшей для акушерства проблемы диктует необходимость поиска новых подходов в диагностике и лечении данной патологии.

Целью настоящего исследования является изучение возможности применения в эксперименте перфторорганических соединений для лечения внутриутробной гипоксии плода.

Перфторуглероды обладают рядом уникальных свойств, которые предопределяют их более широкое применение в различных отраслях медицины (хирургия, офтальмология, травматология, трансплантология и др.). Одним из наиболее изученных представителей данного класса веществ является отечественный препарат Перфторан, который по ряду параметров превосходит зарубежные аналоги.

По своим химико-физическим свойствам перфторан представляет собой суспензию голубого цвета. Он состоит из двух совместимых перфторуглеродов, стабилизатора эмульсии, солей, глюкозы и воды. Ядром микрочастицы является углеродосодержащий комплекс, способный связать и транспортировать кислород и углекислый газ. Комплекс окружен поверхностно-активным веществом. Диаметр частицы в среднем равен 0,3 мкм. Это примерно в 50 раз меньше эритроцита, что позволяет доставлять кислород к тем тканям, куда он не может проникнуть обычным путем. Онкотическое давление частиц эмульсии - 25 мм вод.ст., осмолярность - не более 320 мОсм/л, pH - 7.4, кислородная емкость Ро₂ 760 мм.рт.ст. при температуре 20 градусов Цельсия - 7 об %, растворимость углекислого газа при тех же условиях - 60 об % [3].

Доклинические исследования показали, что перфторан:

а) осуществляет кислородотранспортную функцию на уровне микроциркуляции, то есть снабжает кислородом ткани через наиболее мелкие капилляры, увеличивая тем самым эффективную площадь сосудов и минутный объем кровотока;

б) создает условия для более быстрого и полного освобождения кислорода из эритроцитов в результате большего значения константы диффузии для кислорода и углекислого газа в эмульсии и путем сдвига кривой диссоциации оксигемоглобина;

в) уменьшает вязкость системы «эритроциты - плазма - эмульсия», увеличивая тем самым минутный объем кровотока;

г) осуществляет протекторную функцию - стабилизирует трансмембранный градиент К+, Са++, Н+ и воды, повышает устойчивость клеточных мембран к действию осмотических, механических и химических повреждающих агентов, уменьшает гемолиз и степень агрегации эритроцитов и, как следствие, улучшает реологические свойства системы «эритроциты- плазма- эмульсия».

До последнего времени данных о применении перфторуглеродов в акушерской и гинекологической практике в доступной отечественной литературе мы не нашли. В зарубежных изданиях встречаются лишь единичные сообщения, посвященные этой проблеме, однако по ним не представляется возможным глубоко и всесторонне изучить данный вопрос.

Материал и методы исследования

Исследования выполнены на беременных половозрелых крольчихах породы шиншилла массой 2.8-3.9 кг. Выбор данного вида животных обусловлен наличием у них гемохориального типа строения плаценты аналогично человеческому.

Всего в эксперименте использовали 12 беременных крольчих, которые были распределены на 3 группы по 4 животных в каждой.

В I группе (основная) - лечение внутриутробной гипоксии проводили перфтораном; во II - (группа сравнения) вместо перф- торана вводили физраствор по аналогичной методике; в III - (контрольная группа) лечение внутриутробной гипоксии плодов не проводили.

Известно, что у самок кролика плацента начинает формироваться с 10-го дня беременности и процесс этот, в основном, завершается к 18-20-му дню. Нарушение маточно-плацентарного кровотока в этот период приводит к гипоксии плода и относительно устойчивому отставанию плодов в развитии. В связи с этим для создания у самок кролика плацентарной недостаточности и хронической гипоксии плодов мы производили нарушение маточно-плацентарного кровотока путем перевязки около 30 % преплацентарных сосудов каждого плодо- вместилища на 18-й день беременности во время лапаротомии. Чревосечение производили в асептических условиях под внутривенной анестезией тиопенталом натрия из расчета 1 мг/кг массы тела животного. В операционную рану выводили оба рога матки с плодами. После подсчета количества плодов и их визуальной оценки производили перевязку плацентарных сосудов у всех плодовместилищ в одном роге матки. Интактные плоды второго рога матки составляли контрольную группу. Это давало возможность у одного и того же животного изучать реакции плодов одного помета, как находившихся в условиях хронической гипоксии, так и нормально развивающихся.

Для лечения внутриутробной гипоксии плодов на 21-е, 24-е и 21- е сутки беременности крольчихам в краевую вену уха вводили эмульсию перфторана из расчета 10 мг/кг массы тела. Для повышения эффективности действия препарата животные параллельно с его введением в течение 2-х часов дышали увлажненным кислородом. О функциональном состоянии плодов мы судили по изменениям их сердечной деятельности. Состояние самок оценивали по их поведенческим реакциям, динамике массы тела, данным ЭКГ. На 28-й день беременности под общей внутривенной тиопенталовой анестезией проводили релапаротомию и имплантацию серебряных электродов всем плодам по методике, разработанной H. Н. Константиновой [4]. Электрод из пластинчатого серебра в форме «копья» размером 5x2 мм после вскрытия полости матки и амниотомии вводили под визуальным контролем в межлопаточную область плода и фиксировали его к коже. Плодные оболочки и матку ушивали кисетным швом.

На следующий день в течение 30 минут производили непрерывную синхронную запись ЭКГ самки и плодов. По окончании записи под общей внутривенной тиопенталовой анестезией самок выполняли третью лапаротомию, извлекали плоды и плаценты, измеряли, взвешивали и фиксировали в жидком азоте. Параллельно производили забор венозной крови, части печени крольчихи и смешанной крови плодов для биохимических исследований. После забора проб для исследований животных усыпляли введением тиопентала натрия.

В исследуемых образцах (кровь и печень матери; мозг, печень плода и ткань плаценты) определяли содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - малонового альдегида (МДА), а также уровни восстановленного глутатиона (G-SH) и активность антиперекисных ферментов - глутатионредуктазы (ГР), глутатионпероксидазы (ГП) и каталазы (К).

Математическую обработку результатов исследования проводили по общеизвестным методам вариационной статистики. Достоверность полученных результатов определяли с помощью таблиц Фишера-Стъюдента. Различия в сравниваемых группах считались достоверными при р< 0.05 - р<0.001.

Результаты исследования

В результате исследования получены новые данные о влиянии перфторуглеродов на внутриутробную гипоксию плодов. В данной работе мы приводим лишь некоторые из них.

Так, при анализе функционального состояния плодов установлено, число сердечных сокращений (ЧСС) и флюктуация сердечного ритма (ФСР) нормально развивающихся плодов при применении перфторана и физиологического раствора достоверно не отличались. Перевязка преплацентарных сосудов приводила к уре- жению ЧСС (на 17.4%) и увеличению ФСР (на 87.9%). На фоне лечения гипоксии перфтораном наблюдалась нормализация сердечного ритма плодов, отмечалось незначительное уменьшение ЧСС крольчих (на 8.8%).

В основной группе животных после извлечения плодов из плодовместилища на 29-й день беременности обнаружено, что 15 крольчат из 17 были живыми. Все они по своим весовым характеристикам соответствовали гестационному сроку, были доношенными, активными, без видимых пороков развития и уродств. 2 крольчонка из этой группы были мертвыми. Причем характер изменений в них свидетельствовал о том, что летальный исход наступил вскоре после нарушения маточно-плацентарного кровообращения в плодовместилище (плоды были мацерированы, с тенденцией к лизису) (таблица).

Таблица. Исход беременности и состояние родившихся плодов

группы животных	количество животных	исход доношенн.	исход неданоишпн.	количество крольчат	из них
					живых	мертвых
Основная группа	4	4	-	17	15	2
Группа сравнения	4	2	2	17	9	8
Контрольная	4	3	1	18	4	14

В отличие от них, в группе сравнения указанным способом извлечено 17 крольчат, однако живых среди них было только 9. Выжившие крольчата по сравнению с крольчатами основной группы животных были меньше по весу, слабыми, хилыми, малоактивными, погибали вскоре после извлечения из матки, однако видимых пороков развития у них также не наблюдалось.

В контрольной группе извлечено 18 крольчат, из которых 14 были мертвыми и только 4 живыми. Выжившие крольчата также отставали в своем развитии, были значительно меньше по своим размерам, с признаками недоношенности и погибали вскоре после рождения.

Характеристика плодов свидетельствует о том, что перевязка преплацентарных сосудов приводила к их отставанию в развитии. На 29-й день беременности масса плодов, развивавшихся в условиях хронической гипоксии, была на 34.9%, масса плацент - на 28.6%, а длина - на 20.3% меньше аналогичных показателей нормально развивавшихся плодов. Имели меньшую массу и отдельные органы плодов (мозг - на 20.9%, печень - на 15.7%). Смертность плодов при плацентарной недостаточности без лечения была в 3 раза выше, чем у интактных плодов.

Внутривенное введение перфторана самкам привело к увеличению выживаемости плодов в 4 раза по сравнению с плодами, матери которых получали физиологический раствор. Показатели смертности: массы плодов и их плацент не отличались достоверно от аналогичных показателей интактных плодов. При лечении гипоксии перфтораном отмечали увеличение массы плодов на 31,6%, в том числе массы печени - на 20.2%, массы мозга - на 13.5% и длины плодов - на 21.2%.

В качестве критерия эффективности применения ПФУ для лечения внутриутробной гипоксии определяли интенсивность реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ), а также содержание восстановленного глутатиона в печени и плаценте.

Так, выявленные нами различия в оценке крольчат (жизнеспособность, вес, доношенность) получавших и не получавших перфторан коррелируют с результатами биохимических исследований в этих группах.

Результаты исследования интенсивности реакций ПОЛ при гипоксии показали, что в клетках печени плодов группы сравнения уровень МДА был на 14-17% выше, чем в гепатоцитах основной группы. Такие изменения продуктов ПОЛ свидетельствуют о более высокой интенсивности реакций свободнорадикального окисления (СРО), вызванных деструктивным действием гипоксии. - Средняя концентрация восстановленного глутатиона в органах плодов, для лечения которых применялся перфторан, выше (в печени- 1.54 мкмоль/г; в плаценте - 2.15 мкмоль/г), чем в контрольной группе (соответственно - 1.48 и 1.67 мкмоль/г).

Обсуждение

Полученные нами данные свидетельствуют о том, что данная модель хронической гипоксии позволяет изучать в эксперименте особенности течения беременности, состояние внутриутробного развития плода и оценивать эффективность проводимой терапии.

Исходя из приведенных выше данных видно, что в условиях экспериментальной хронической плацентарной недостаточности наблюдаются выраженные изменения показателей ПОЛ в органах и тканях плода (в первую очередь в мозге и печени), что подтверждает необходимость применения антиоксидантов в лечении гипоксии плода.У казанные изменения коррелируют с показателями крольчат в тех группах, самкам которых лечение внутриутробной гипоксии не проводилось. Применение ПФУ в дозе 10мг/кг в условиях экспериментальной гипоксии плода приводит к нормализации состояния плода по данным ЭКГ, резкому снижению частоты внутриутробной гибели плода, увеличению массы плода и плаценты, нормализации патологических изменений в системе ПОЛ. Внутривенное применение ПФУ в эксперименте не приводило к видимым деффектам развития плода.

Биологические эффекты перфторуглеродной эмульсии во многом обусловлены ее физико-химическими свойствами. Положительное влияние перфторана при введении в кровеносное русло связано со способностью перфторуглеродов растворять кислород и углекислый газ, усиливать диффузию газа между кровью и органами. Благодаря субмикронному размеру эмульсии перфторана частицы могут глубоко проникать в гипоксическую ткань, устраняя нарушение микроциркуляции, когда часть капилляров становится непроходимой для эритроцитов.