способ восстановления сократительной функции сердца после кардиоплегии с антагонистами кальция в эксперименте

Формула изобретения

Способ восстановления сократительной функции сердца после кардиоплегии с антагонистами кальция в эксперименте, отличающийся тем, что для стимулирования сократительной функции сердца, не приводящего к повреждению миокарда, увеличивают концентрацию ионов натрия во время реперфузии до 185-240 мМ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, преимущественно к кардиохирургии, и может быть использовано при проведении операций с искусственным кровообращением у человека. Одним из компонентов кардиоплегических растворов, существенно удлиняющих время безопасной ишемии, являются антагонисты кальция [3-6] . Однако последующая реперфузия сердца кровью не приводит к быстрому удалению этих лекарственных веществ из миокарда вследствие амфифильных свойств их молекул [3-5]. В результате этого нередко развивается брадикардия и сердечная недостаточность [9]. Попытки устранить данные нарушения с помощью традиционных инотропных средств оказываются малоэффективными и могут привести к повреждению миокарда [3, 7, 8].

Цель изобретения - восстановление сократительной функции сердца после кардиоплегии с антагонистами кальция без усиления повреждения кардиомиоцитов. Для достижения указанной цели концентрацию ионов натрия во время реперфузии сердца увеличивают до 185 - 240 мМ. Увеличение или уменьшение концентрации натрия, выходящее за пределы этого диапазона, ухудшает сократительную функцию миокарда.

Пример 1. Эксперименты проводились на изолированных сердцах белых беспородных крыс, перфузиронных по методу Лангендорфа оксигенированным раствором следующего состава (в мМ): NaCl-140; NaHCO₃ - 2; NaH₂OPO₄ - 0,5; KСl - 3; трис-OH- 5 (pH 7,4); глюкозы - 11; CaCl₂ - 2. Под эфирным наркозом крыс декапитировали, вскрывали грудную клетку и сердце помещали в охлажденный раствор. В аорту вводили канюлю и со скоростью 10 мл/мин на 1 г влажной массы подавали исходный раствор (t = 37^oC) в течение 15 мин для стабилизации сократительной функции. Через 15 мин адаптации сердце останавливали инфузией кардиоплегического раствора госпиталя Св. Томаса N 2 в течение 3 мин [4,6], после чего коронарный проток останавливали на 30 мин для моделирования полной ишемии. Исходный кардиоплегический раствор госпиталя Св. Томаса N 2 содержал (в мМ): NaCl-110; NaHCO₃ - 10; KCl - 16; MgCl₂ - 16; CaCl₂ - 1,2; pH 7,8 и 2 мкМ верапамила. После 30 мин кардиоплегии реперфузию осуществляли исходным раствором.

Состояние проницаемости сарколеммы оценивали по интенсивности выхода из сердца миоглобина, как наиболее раннего маркера повреждения сарколеммы [2]. Для этого в оттекающем перфузате оценивали содержание миоглобина спектрофотометрически с помощью проточной кюветы [2]. Затем рассчитывали суммарное количество миоглобина, высвобождаемого в перфузионный раствор за 12 мин реперфузии.

Сухую массу ткани определяли после предварительного высушивания образцов при 100^oC в течение 12 ч.

Сократительную активность миокарда изучали в изоволюмическом режиме с помощью латексного баллончика, введенного в полость левого желудочка. Развиваемое давление рассчитывали как разность систолического и диастолического давления. Показатель сократительной функции сердца (RPP) определяли как произведение числа сердечных сокращений в минуту на развиваемое давление (мм рт. ст. /мин). В работе был использован электроманометр фирмы "Bentley lab. Europe" и аналого-цифровой преобразователь для IBM PC. Полученные данные обработаны с помощью программы (AWPE) (автор А.И.Глотов) и математически методом вариационной статистики с использованием критерия t Стьюдента, анализа вариации ANOVA.

Проведенные исследования показали, что 30 - минутная кардиоплегия раствором Госпиталя Св. Томаса N 2, содержащего 2 мкМ верапамила, приводит к нарушению сократительной функции сердца во время реперфузии, проявлявшемуся низким развиваемым давлением и брадикардией. Полное восстановление параметров сократительной функции сердца происходило не ранее 25 - 30 мин реперфузии (табл. 1). Количество миоглобина, теряемого сердцем во время реперфузии, составило 1,42 0,09 мкг/г сухой массы (рис. 1).

Пример 2. Эксперименты проводят по той же схеме, что и в примере 1, но реперфузию осуществляют раствором, содержащим 200 mM Na⁺. Эксперименты показали , что после кардиоплегии с верапамилом увеличение концентрации хлорида натрия до 200 mM в реперфузионной среде значительно ускоряло восстановление сократительной функции сердца (табл. 1), не влияя на выход миоглобина из сердца (рис. 1). Количество миоглобина составило 1,11 0,09 мкг/г сухой массы за 12 мин реперфузии, что не отличается от количества миоглобина, потерянного сердцем во время реперфузии исходным раствором (пример 1). Увеличение концентрации натрия в реперфузионном растворе проводило к более раннему увеличение развиваемого давления, частоты сердечных сокращений и показателя сократительной функции сердца по сравнению с экспериментами, в которых реперфузию производили исходным раствором (Na⁺ = 140 mM). Реперфузия сердца гипернатриевым раствором сопровождалась развитием синусового ритма во всех экспериментах.

Пример 3. Эксперименты проводят по той же схеме, что и в примере 1, но реперфузию осуществляют раствором, содержащим 0,1 мкМ изадрина. Установлено, что изадрин увеличивает частоту сокращений сердца и способствует более раннему восстановлению развиваемого давления во время реперфузии после кардиоплегии (табл. 1). Однако положительный инотропный эффект, вызванный изандрином, сопровождается значительным увеличением диастолического давления и усилением выхода миоглобина из сердца до 3,1 мкг/г сухой массы (рис. 1). Несмотря на более раннее появление сокращений, не наблюдается полное восстановление сократительной функции миокарда. Отмечено появление желудочковых экстрасистол в первые 20 мин реперфузии.

Литература

1. Дворцин Г.Ф. /Защита миокарда в экспериментальной и клинической кардиохирургии // Обзорная информация. ВНИИМИ., 1984 - С. 73.

2. Busselen P. // Pfluger"s Arch. - 1987. - v. 408. - p. 458-464.

3. Jynge P., Hearse D.J., Braimbridge M. V. /Protection of the ischemic myocardium: cardioplegia. N.-Y., Academic Press. - 1981.

4. Hearse D. J. , /The Protection of the ischemic myocardium: surgical success v clinical failure ? //Progress in Cardivasc. Disease. - 1988. - V. 30. - P. 381 - 401.

5. Herbette L. / Heart and Cardiovascular System. Ed H. Fozzard, 1992.

6. Jynge P. , Hearse D.J., Feuvray D., Mahalu W. et al./ The St Thomas Hospital cardioplegic solution: a characterisation of two species. //Scand. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1981. - Suppl. 30. - P. 3 - 28.

7. Tani M. , Neely J.R. /Na+ accumulation increases Ca²⁺ overload and impairs function in anoxic rat heart // J. Mol. Cell. Cardiol. - 1990. - Vol. 22, N1, - C. 57-72.

8. Tani M., Neely J.R. /Deleterious effects of digitalis on reperfusioninduced arrhythmin and myocardial injury in ischemic rat hearts: possible involvements of myocardial Na⁺ and Ca² imnalance // Basic Res. Cardiol. - 1991. - V. 86. - P. 340 - 354.

9. Wallis D. E. , Gierke L.W., Scanlon P.J. / Sustained postischemic depression following magnesium - diltiazem cardioplegia // Proc. Soc. Exp. Med. Biol. - 1986. - V. 182. - P. 375 - 385.