На правах рукописи

ТРОПСКАЯ НАТАЛИЯ СЕРГЕЕВНА

МЕХАНИЗМЫ ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ НАРУШЕНИЙ МОТОРНО-ЭВАКУАТОРНОЙ ФУНКЦИИ

ЖЕЛУДКА И ТОНКОЙ КИШКИ И ИХ

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат

на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва – 2009 1

Работа выполнена в Государственном Учреждении Здравоохранения Научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н.В.Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор, лауреат Государственной премии Попова Тамара Сергеевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Смирнов Виктор Михайлович доктор медицинских наук, профессор Парфенов Асфольд Иванович доктор биологических наук Заржецкий Юрий Витальевич

Ведущая организация:

ФГУ Государственный Научный центр колопроктологии Росздрава

Защита диссертации состоится «_»_2009 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 001.051.01 в Государственном Учреждении Научно-исследовательском институте общей реаниматологии РАМН по адресу: 107031, Москва, ул. Петровка, д.25, стр.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН Автореферат разослан «_» _2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор медицинских наук профессор Решетняк В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования Нарушения моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) развиваются практически после всех операций на органах брюшной полости и характеризуются снижением сократительной активности желудка, блокадой генерации мигрирующего миоэлектрического комплекса (ММК) – основного маркера пропульсивной координированной перистальтики тонкой кишки и замедлением транзита содержимого по кишечнику (Т.С. Попова и соавт., 2002, А.С. Ермолов и соавт., 2005, В.С. Савельев и соавт., 2007, B.Y. De Winter et al, 1997, Y. Shibata, S. Toyoda, 1998, A. Luckey et al, 2003).

Несмотря на многочисленные работы, единого представления о характере и динамике изменений сократительной активности желудка и тонкой кишки, а также времени восстановления ММК в раннем послеоперационном периоде не сложилось (А.А. Курыгин и соавт., 1994, A. Luckey et al, 2003). По-видимому, это связано с тем, что нарушения моторики при различном течении послеоперационного периода имеют свои особенности, которые определяются исходным характером, тяжестью заболевания, объемом и травматичностью выполненного оперативного вмешательства, а также выраженностью эндотоксемии. При моделировании эндотоксемии у здоровых животных выявлены существенные изменения моторики желудка, генерации ММК тонкой кишки и транзита содержимого по кишечнику (J.J. Cullen et al, 1999, T. Watanabe et al, 2002, E. Quintana et al, 2006). Однако, данные о роли эндотоксемии в нарушениях моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки в послеоперационном периоде в литературе отсутствуют.

В отношении механизмов нарушений моторно-эвакуаторной функции ЖКТ в послеоперационном периоде, существуют различные гипотезы, основу которых составляют данные о гиперактивности симпатоадреналовой системы, подавлении холинергических активирующих влияний, изменениях в уровне серотонина и оксида азота (NO), а также активации ноцицептивных путей (В.П.

Савченко, Т.В. Савченко, 2004, А.П. Симоненков, В.Д. Федоров, 2008, T.M.

Moojen et al., 1999, B. Behm, N. Stollman, 2003, H. Fukuda et al, 2005). Однако, нерешенными остаются вопросы о том, изменения активности какой из регуляторных систем лежат в основе нарушений генерации ММК, а также за счет какой организации сокращений или взаимодействия между отделами ЖКТ происходит усиление или ослабление транзита содержимого по кишечнику в раннем послеоперационном периоде.

На сегодняшний день вопросы оптимизации выбора прокинетиков для коррекции моторно-эвакуаторных нарушений в раннем послеоперационном периоде остаются дискутабельными. В определенной мере это связано с тем, что назначение прокинетиков осуществляется без учета фактора наличия и отсутствия эндотоксемии. Так, введение антихолинэстеразных средств не всегда приводит к положительным результатам. Эффективность метоклопрамида, домперидона и цизаприда по данным различных авторов широко варьирует. Практически отсутствуют данные о применении в качестве прокинетиков блокаторов синтеза NO и агонистов опиатных рецепторов.

Вышеизложенные факты определяют актуальность настоящего научного исследования.

Раскрыть механизмы нарушений моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки после абдоминальных вмешательств и в условиях эндотоксемии;

определить подходы к их фармакологической коррекции.

1. Изучить механизмы организации моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки для осуществления координации в норме.

2. Изучить изменения моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки при использовании прокинетиков различного механизма действия в норме.

3. Исследовать моторно-эвакуаторные нарушения желудка и тонкой кишки после абдоминальных вмешательств при благоприятном течении послеоперационного периода и при летальных исходах.

';

4. Оценить влияние прокинетиков различного механизма действия на моторно-эвакуаторную функцию желудка и тонкой кишки после абдоминальных вмешательств в раннем послеоперационном периоде.

5. Установить роль эндотоксемии в патогенезе моторно-эвакуаторных нарушений желудка и тонкой кишки при благоприятном течении послеоперационного периода и при летальных исходах.

6. Оценить влияние прокинетиков различного механизма действия на моторно-эвакуаторную функцию желудка и тонкой кишки после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии в раннем послеоперационном периоде.

7. Обосновать применение наиболее эффективных прокинетиков для коррекции моторно-эвакуаторных расстройств желудка и тонкой кишки в раннем послеоперационном периоде после абдоминальных вмешательств и в условиях эндотоксемии.

1. Впервые на основе проведенных фундаментальных экспериментальных исследований получены новые данные о влиянии на моторно-эвакуаторную функцию ЖКТ прокинетиков, действующих на основные рецепторы – адренергические, холинергические, серотониновые, допаминергические, опиатные и нитринергические в различных условиях.

2. Установлено, что механизмом антродуоденальной координации является синхронизация электрической активности двенадцатиперстной кишки (ДПК) и желудка, выражающаяся в появлении пачек пиковых потенциалов на электромиограммах (ЭМГ) ДПК модулированных по частоте желудка.

3. Впервые выявлено, что в норме наиболее значимым фактором в усилении транзита по кишечнику является снижение времени распространения фазы III ММК из ДПК в тощую кишку.

4. Впервые установлено, что после абдоминальных вмешательств основной вклад в подавление распространения ММК по тонкой кишке вносит усиление тормозной неадренергической нехолинергической импульсации, главным медиатором которой служит NO.

5. Впервые показано, что после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии в отсутствии ММК наблюдается появление гигантских мигрирующих сокращений (ГМС), которые обеспечивают ускоренное продвижение содержимого по кишечнику.

6. Впервые показано, что после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии неостигмин не вызывает усиления антродуоденальной координации, не нормализует распространение ММК из ДПК в тощую кишку и транзит по кишечнику. Более того, введение неостигмина вызывает значительную спастическую активность в тонкой кишке и ГМС.

7. Впервые показано, что после абдоминальных вмешательств и в условиях эндотоксемии домперидон оказывает стимулирующее влияние не только на моторную функцию гастродуоденальной зоны, но и тощей кишки.

8. Установлена эффективность использования домперидона и тримебутина для стимуляции моторно-эвакуаторной функции органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств вне зависимости от наличия или отсутствия эндотоксемии.

Эти прокинетики ускоряют сроки восстановления электрической активности желудка, ДПК и тощей кишки с появлением ММК, способствуют нормализации антродуоденальной координации и эвакуаторной функции кишечника.

1. В норме в межпищеварительном периоде основными показателями согласованной работы органов ЖКТ являются антродуоденальная координация и мигрирующий миоэлектрический комплекс (ММК). Время распространения фазы III ММК по тонкой кишке, обеспечивающей нормальную пропульсивную перистальтику, определяет скорость и организацию транзита содержимого по кишечнику.

2. После абдоминальных вмешательств нарушения моторно-эвакуаторной функции ЖКТ проявляются снижением антродуоденальной координации, подавлением пропульсивной перистальтики с исчезновением фазы III ММК в тонкой кишке и сохранением некоординированных сокращений тонкой кишки, обеспечивающих минимальное продвижение содержимого по кишечнику. В блокаде пропульсивной перистальтики, ведущую роль играют усиление тормозной импульсации и активация ноцицептивных путей. Основной вклад в подавление распространения ММК по тонкой кишке вносит усиление неадренергической нехолинергической импульсации, главным медиатором которой служит NO.

3. После абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии в отсутствии ММК наблюдается появление гигантских мигрирующих сокращений (ГМС), которые обеспечивают ускоренное продвижение содержимого по кишечнику. В возникновении ГМС определенную роль играет активация холинергических нервных влияний.

4. Домперидон и тримебутин являются наиболее эффективными прокинетиками в связи с тем, что после абдоминальных вмешательств вне зависимости от наличия или отсутствия эндотоксемии они ускоряют сроки восстановления электрической активности желудка, ДПК и тощей кишки с появлением ММК, способствуют нормализации антродуоденальной координации и транзита содержимого по кишечнику.

Теоретическая и практическая значимость работы Теоретическое значение работы состоит в получении новых фундаментальных данных о механизмах организации моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки для осуществления координации в норме, а также о механизмах нарушений моторно-эвакуаторной функции ЖКТ и о влиянии прокинетиков различного механизма действия после абдоминальных вмешательств и в условиях эндотоксемии.

Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации корригирующих мероприятий по восстановлению моторно-эвакуаторной функции ЖКТ в послеоперационном периоде. При выборе средств стимуляции моторноэвакуаторной функции ЖКТ после абдоминальных вмешательств необходимо учитывать наличие или отсутствие эндотоксемии. В результате проведенных исследований установлено, что в ранние сроки после абдоминальных вмешательств стимуляцию моторно-эвакуаторной активности различных отделов ЖКТ следует проводить, используя следующие прокинетики – цизаприд, метоклопрамид, домперидон, пропранолол, L-NAME и тримебутин. Наиболее эффективными препаратами для стимуляции моторно-эвакуаторной функции органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии являются домперидон и тримебутин. Анализ полученных экспериментальных данных позволил дать обоснованные практические рекомендации по использованию различных прокинетиков после абдоминальных вмешательств и в условиях эндотоксемии.

Автором лично выбрана тема и разработана программа исследования, осуществлялось планирование и организация экспериментов по всем разделам работы. Автор является основным участником экспериментальных исследований по изучению моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки в различных условиях. Лично автором организовано проведение и выполнение электрофизиологических исследований. Оперативная подготовка животных и проведение отдельных исследований выполнены совместно со специалистами лаборатории экспериментальной патологии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского.

Участие автора в накоплении, статистической обработке, анализе и обобщении материала составляет 100%.

Результаты диссертационной работы включены в планы лекций, семинарских и практических занятий для студентов Московского Государственного Универсетитета прикладной биотехнологии. Материалы исследования используются в научно-исследовательской работе клинических подразделений и лаборатории экспериментальной патологии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского.

По результатам исследования получены патенты Российской Федерации на изобретения: №2057483 от 10 апреля 1996 г. «Способ диагностики органов желудочно-кишечного тракта по его электромиограммам и устройство для его осуществления», №2317000 от 20 февраля 2008 г. «Устройство для исследования электрической активности желудочно-кишечного тракта в хронических экспериментах на крысах», №2317117 от 20 февраля 2008 г. «Способ мониторинга электрической активности желудочно-кишечного тракта в эксперименте».

Материалы исследований были доложены и обсуждены на Четвертой, Пятой, Шестой, Девятой, Десятой, Одиннадцатой, Двенадцатой и Тринадцатой Российской Гастроэнтерологической Неделе (Москва, 1998, 1999, 2000, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007), на II Российском конгрессе по патофизиологии с международным участием (Москва, 2000), на городской научно-практической конференции «Вопросы диагностики и лечения кишечной непроходимости» (Москва, 2001), на симпозиуме «Функциональные методы исследования желудочно-кишечного тракта» (Москва, 2004), на VII Международном конгрессе «Trauma, Shock, Inflammation and Sepsis» (Мюнхен, 2007), на VIII съезде научного общества гастроэнтерологов России (Москва, 2008), на VII Московской ассамблее «Здоровье столицы» (Москва, 2008).

Апробация диссертации состоялась 18 ноября 2008 года на научной конференции Проблемно-плановой комиссии «Заболевания органов брюшной полости и малого таза» научно-исследовательского института скорой помощи им.

Н.В.Склифосовского.

Основное содержание диссертационной работы отражено в 56 научных работах, из них 15 статей в центральной печати (12 – в журналах рекомендованных ВАК РФ) и 3 патента РФ на изобретения. Написана глава «Современные подходы к восстановлению моторной функции желудочно-кишечного тракта» в монографии А.С. Ермолова, Т.С. Поповой, Г.В. Пахомовой, Н.С. Утешева «Синдром кишечной недостаточности в неотложной абдоминальной хирургии (от теории к практике). - М.: МедЭкспертПресс, 2005.- 460с.

Диссертация изложена на 320 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Список литературы содержит 355 источников (67 отечественных и 288 зарубежных).

Диссертация содержит 69 таблиц, иллюстрирована 44 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В соответствии с поставленными задачами были проведены 7 серий исследований на 518 крысах, включающих хронические эксперименты на 208 животных, по результатам которых была осуществлена компьютерная обработка 4986 электромиограмм (ЭМГ), и острые эксперименты на 310 животных (табл.1).

Эксперименты осуществлялись в соответствии с приказом Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 № 75 «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм использования экспериментальных животных».

В период с 1999 по 2003 годы в экспериментах были использованы специальные технические средства, разработанные Л.Ф. Порядковым (1996, 2001, 2003). В дальнейшем были разработаны новые технические средства, а также методология для исследования электрической активности органов ЖКТ в хронических экспериментах на крысах (патенты РФ - №2317000 и №2317117).

Исследования организации моторно-эвакуаторной функции ЖКТ и влияния прокинетиков проводили в условиях нормы, после лапаротомии и после лапаротомии в сочетании с внутривенным введением липополисахарида Escherichia coli serotype 055:B5 (ЛПС E. coli) («Sigma») в дозе 200 мкг/кг.

Прокинетики вводились в следующих дозировках: неостигмин (прозерин, ОАО «Фармстандарт-Октябрь») - 0,2 мг/кг, кальция пантотенат (ОАО «Фармстандарт-Октябрь) - 0,75 мг/кг, цизаприд (координакс, «Janssen Pharmaceutica») - 0,2 мг/кг, метоклопрамид (церукал, «AWD pharma») - 0,5 мг/кг, домперидон (мотилиум, «Janssen Pharmaceutica») - 0,5 мг/кг, пропранолол (анаприлин, ОАО «АЙ СИ ЭН Лексредства») - 0,15 мг/кг, L-NAME (L-ARGININE METHYL ESTER, «ICN Biomedicals Inc.») - 0,1 мг/кг, тримебутин (тамбутин, «Dae Han New Pharm. Co.») - 2,86 мг/кг.

Для проведения электрофизиологических хронических экспериментов крысам во время лапаротомии были вживлены игольчатые электроды в стенку антральной части желудка, начальной части ДПК и начальной части тощей кишки (15 см дистальнее связки Трейтца), а также зонд в начальный участок тощей кишки (10 см дистальнее связки Трейтца).

Электромиографию выполняли на аппаратурном комплексе «Гастроинтестинальный монитор» (НИИ космического приборостроения, Москва). Записи электрической активности производились как в широкой полосе 0,03 – 100 Гц, так и в низкочастотном (медленные волны)- 0,03-1 Гц и высокочастотном диапазонах (спайковая активность)- 1-100 Гц.

Записи осуществляли ежедневно в течение часа в послеоперационном периоде. В сериях с введением прокинетиков записи проводили в течение трех часов - сначала регистрировали фоновую электрическую активность в течение часа, затем в зонд вводили прокинетические препараты и продолжали регистрацию еще два часа. В серии по исследованию организации моторно-эвакуаторной функции органов ЖКТ и влияния прокинетиков различного механизма действия в норме животным за 10-14 дней до экспериментов были вживлены зонд и электроды по вышеуказанной методике.

При анализе сигналов использовали оригинальную программу обработки данных, разработанную руководителем лаборатории автоматизированных систем управления лечебно-диагностическим процессом НИИ СП им. Н.В. Склифосовского канд.физ.мат.наук В.А. Васильевым и канд.биол.наук Я.Б. Азаровым. При анализе ЭМГ рассчитывали основные параметры электрической активности – медленные волны (МВ), спайковую активность и мигрирующий миоэлектрический комплекс (ММК).

Для оценки периода МВ применялся спектральный анализ тех интервалов ЭМГ желудка, ДПК и тощей кишки, которые содержали пиковые потенциалы на МВ. Оценка спайковой активности производилась двумя способами: 1) расчет процента МВ со спайковой активностью (характеристика количества сокращений за время наблюдения). В часовых записях подсчитывали количество МВ со спайковой активностью, умножали на 100 и делили на общее количество МВ; 2) расчет интенсивности спайковой активности с помощью алгоритма нелинейной фильтрации (патент РФ №2057483). Для цифрового и графического преставления данных спайковой активности за 100% принимали фоновую спайковую активность и рассчитывали % активности от фоновых значений после воздействия для каждого животного. При оценке параметров ММК мы ориентировались на определения, которые дали Сode G.F., Marlett J.A. (1975) и модифицированные нами для нашего эксперимента.

1. Исследование организации моторно-эвакуа- 30 720 торной функции органов ЖКТ и влияния прокинетиков различного механизма действия в норме 2. Исследование динамики изменений мотор- 10 210 но-эвакуаторной функции органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств при благоприятном течении послеоперационного периода 3. Исследование влияния прокинетиков раз- 48 1872 личного механизма действия на моторно-эвакуаторную функцию органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств при благоприятном течении послеоперационного периода 4. Исследование нарушений моторно-эвакуа- 11 132 торной функции органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств при развитии послеоперационного перитонита 5. Исследование динамики изменений мотор- 7 168 но-эвакуаторной функции органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии при благоприятном течении послеоперационного периода 6. Исследование влияния прокинетиков раз- 43 1806 личного механизма действия на моторно-эвакуаторную функцию органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии при благоприятном течении послеоперационного периода 7. Исследование нарушений моторно-эвакуа- 59 78 торной функции органов ЖКТ после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии при развитии послеоперационного перитонита - Период каждого цикла ММК (сек) - время от окончания одной фазы III до окончания следующей фазы III на одном электроде.

- Процент времени каждой из фаз ММК. В часовых записях подсчитывали длительность каждой из фаз ММК в секундах, затем длительность каждой фазы умножали на 100 и делили на период ММК. При отсутствии ММК в часовых записях подсчитывали длительность каждой фазы в секундах, затем длительность каждой фазы умножали на 100, и делили на 3600 сек (длительность записи).

- Продолжительность фазы III (сек) – расстояние от начала до конца фазы III на каждом электроде.

- Время распространения фазы III от ДПК к тощей кишке – время от окончания фазы III на ДПК до окончания фазы III на тощей кишке.

- Процент времени антродуоденальной координации это время модулированной частотой желудка спайковой активности на ДПК, деленное на продолжительность фазы II в ДПК.

- наличие – отсутствие ГМС – гигантских мигрирующих спайков, которые являются электрофизиологическими коррелятами ГМС – гигантских мигрирующих сокращений.

- наличие – отсутствие спастической активности.

В острых опытах проводили исследование кишечного транзита. Крысам per os вводили маркер Evans Blue («ICN Biomedicals Inc.») в количестве 0,1 мл (50 мг вещества растворяли в 1 мл 0,9% NaCl). Через 20 минут крыс усыпляли летальной дозой уретана. На вскрытии выделяли тонкую кишку (от пилоруса до слепой кишки), измеряли длину всей кишки и расстояние, которое прошел маркер за 20 минут. Индекс транзита - ИТ (выраженный в процентах), определяли как отношение расстояния, пройденного маркером к общей длине кишки, умноженное на 100 (B.Y. De Winter и соавт., 1999). В сериях с введением прокинетиков сначала осуществляли введение препарата, через 40 минут вводили маркер Evans Blue, через 20 минут крыс усыпляли летальной дозой наркотического средства и проводили измерения ИТ по вышеуказанной методике.

Все данные в окончательном варианте представляли как медиану и персентили – Ме (25;75)% и для статистического анализа использовали непараметрические критерии. В электрофизиологических экспериментах для выявления достоверности действия препарата до и после воздействия в 1-й и 2-й час применяли непараметрический критерий – ранговый дисперсионный анализ по Фридману (Friedman –ANOVA). При анализе данных транзита по кишечнику до- и после введения препаратов был выбран непараметрический критерий Манна-Уитни. При исследовании динамики изменений параметров электрической активности и индекса транзита в послеоперационном периоде проводилось сравнение фоновых значений на каждые сутки после операции с нормальными значениями. В этом случае использовали непараметрический критерий Манна-Уитни.

Характеристика моторно-эвакуаторной функции желудка и тонкой кишки в норме и влияние прокинетических препаратов различного механизма В норме в желудке, ДПК и тощей кишке крыс происходит постоянная спонтанная генерация медленных волн (МВ), что создает условия для сократительной деятельности различных отделов ЖКТ. В экспериментах установлено, что для желудка частота МВ составляла 0,077 (0,072; 0,080) Гц, для ДПК - 0, (0,60; 0,67) Гц и для тощей кишки 0,53 (0,49; 0,54) Гц. При этом для изучаемых отделов тонкой кишки был характерен понижающийся проксимо-дистальный градиент частот. Известно, что именно спайковая электрическая активность связана с сократительной деятельностью гладких мышц ЖКТ (S.K. Sarna, 2006).

Процент МВ со спайковой активностью является характеристикой количества сокращений за время наблюдения. В среднем в течение часа регистрации электрической активности этот показатель составил для желудка - 12,0 (9,8; 12,2)%, ДПК - 40,5 (38,9; 42,4)% и тощей кишки - 44,0 (42,1; 46,4)%.

В норме в межпищеварительном периоде электрическая активность тонкой кишки характеризуется выраженной ритмичностью с чередованием периодов покоя и активности и наличием ММК, который представляет собой мигрирующий фронт спайковой электрической активности, возникающий в ДПК и распространяющийся в тощую кишку. Период ММК в ДПК составлял 700 (620;

810) сек, и в тощей кишке 710 (680;770) сек. В экспериментах установлено, что ММК состоял из трех фаз: покоя (фаза I) – МВ без пиковых потенциалов, нерегулярной активности (фаза II) – пиковые потенциалы возникали не на каждой МВ и регулярной ритмической активности (фаза III) – группы пиковых потенциалов возникали на каждой МВ. Основные параметры ММК представлены в таблице 2.

активность, % активность % ДПК к тощей кишке, сек Антродуоденальная координация является важным показателем нормальной эвакуаторной деятельности, для которой характерна согласованная работа желудка и ДПК. В проведенных экспериментальных исследованиях установлено, что в межпищеварительном периоде в фазу нерегулярной активности на ЭМГ ДПК перед началом регулярной фазы пиковые потенциалы возникали не хаотично, а формировались в группы пачек. Частота групп пачек соответствовала частоте желудка. Проведенный спектральный анализ этих интервалов ЭМГ желудка и ДПК показал, что на спектрограммах желудка наблюдался основной пик, представляющий частоту желудка – 0,074 (0,072; 0,092) Гц, что соответствовало его периоду МВ 13,1 (12,5; 13,9) сек. На спектрограммах ДПК наблюдались два пика – 0,68 (0,58; 0,70) Гц, характерный для основной частоты МВ ДПК и второй пик - 0,074 (0,072; 0,092) Гц, характерный для МВ желудка.

Таким образом, на ЭМГ ДПК присутствовало два ритма – основной базальный ритм ДПК с периодом МВ 1,48 (1,47; 1,69) сек и модулирующий ритм с периодом МВ желудка 13,1 (12,5; 13,9) сек. Таким образом, сокращения двух органов - желудка и ДПК, работающих на различных частотах координировались посредством возникновения на ЭМГ ДПК желудочного ритма. Такая организация электрической активности желудка и ДПК - антродуоденальная координация - наблюдалась в течение 17 (15; 18)% времени от продолжительности нерегулярной активности в ДПК.

В экспериментах установлено, что введение прокинетических препаратов в межпищеварительном периоде в норме изменяет организацию электрической активности желудка, ДПК и тощей кишки, что проявляется в изменениях спайковой активности, антродуоденальной координации, соотношения фаз ММК, а также времени распространения фазы III ММК в изучаемых отделах тонкой кишки. Кроме того, введение прокинетиков в различной степени изменяет скорость и характер эвакуации содержимого по кишечнику. Данные об изменении основных параметров моторно-эвакуаторной функции ЖКТ под влиянием прокинетиков представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 3, неостигмин, кальция пантотенат, метоклопрамид, цизаприд, домперидон и пропранолол приводили к ускорению кишечного транзита, в то время как L-NAME и тримебутин не изменяли его. Анализ изменений параметров электрической активности органов ЖКТ после введения прокинетиков показал, что повышение спайковой активности в различных отделах ЖКТ не играет решающей роли в усилении кишечного транзита, т.к.

препараты, ускоряющие транзит в различной степени влияют на спайковую активность. Усиление антродуоденальной координации также не влияет на ускорение транзита по кишечнику. Это объясняется противоположным влиянием на антродуоденальную координацию прокинетиков, вызывающих ускорение транзита.

Наиболее значимым фактором в усилении транзита по кишечнику является уменьшение времени распространения фазы III ММК. Этот показатель снижался при введении всех прокинетиков, которые вызывали ускорение транзита по кишечнику. При этом характер перемещения содержимого отличался. Так, наблюдалось значительное снижение времени распространения фазы III ММК при введении неостигмина (220 (210; 300) сек, p0,05.

К пятым, а у некоторых животных к шестым суткам происходила нормализация временных соотношений между фазами ММК в ДПК и синхронизация его с тощей кишкой. Время распространения ММК от ДПК к тощей кишке соответствовало норме.

Таким образом, восстановление электрической активности желудка и тонкой кишки проходило через ряд последовательных стадий, начиная от появления единичных пиковых потенциалов, пачек пиковых потенциалов, сначала слабой, затем сильной интенсивности, формирования фазы III в отделах тонкой кишки, сначала хаотичной, а затем все более стабильной, и в конце концов восстановления ММК, распространяющегося от ДПК к тощей кишке. Появление стабильного ММК и восстановление антродуоденальной координации на пятые сутки после операции свидетельствовало о нормализации координированного распространения сокращений. Необходимо отметить, что нормализация сокращений происходила по направлению от дистальных отделов ЖКТ к проксимальным, т.е. сначала восстанавливалась спайковая электрическая активность тощей кишки, затем ДПК и в последнюю очередь желудка. При этом восстановление сократительной способности желудка совпадало по времени с нормализацией антродуоденальной координации и распространяющегося ММК от ДПК к тощей кишке.

При исследовании динамики транзита по кишечнику в первые сутки после операции выявлено, что индекс транзита (ИТ) был достоверно снижен по сравнению с нормой и составлял 23,1 (22,3; 26,9)%, p0,05. При осмотре органов брюшной полости не было обнаружено каких либо выраженных изменений.

Сопоставление динамики восстановления электрической активности ЖКТ и транзита кишечного содержимого у животных с благоприятным течением послеоперационного периода позволило выявить, что несмотря на значительные нарушения электрической активности желудка, ДПК и тощей кишки, нормализация эвакуаторной функции кишечника происходит уже на 2 сутки после операции. В связи с тем, что в эти сроки происходит восстановление процента МВ со спайковой активностью в тощей кишке и появление фазы III ММК в этом участке ЖКТ как основного маркера пропульсивной активности можно полагать, что нормальное обеспечение продвижения содержимого на 2 сутки после операции осуществляется, главным образом, за счет моторной функции тощей кишки. Более ранняя нормализация некоторых параметров моторики тощей кишки по сравнению с гастродуоденальной зоной, свидетельствует о большей автоматии тощей кишки по сравнению с желудком и ДПК. Таким образом, при благоприятном течении послеоперационного периода достаточно быстро происходит нормализация сократительной способности тощей кишки и восстановление эвакуаторной деятельности тонкого кишечника, однако нормализация ММК, отражающего координированность работы исследуемых отделов ЖКТ, происходит в более поздние сроки.

В связи с тем, что уже со вторых суток начиналось восстановление ММК в тощей кишке, то с целью выявления механизмов, лежащих в блокаде ММК был проведен анализ действия прокинетиков, воздействующих на различные рецепторы желудка и тонкой кишки в первые сутки. Различные препараты стимулировали различные фазы (II и/или III) миоэлектрического комплекса тонкой кишки, что выражалось в усилении либо непропульсивной, либо пропульсивной перистальтики. Так, активация возбуждающих холинергических влияний путем введения неостигмина и кальция пантотената приводила в основном к стимуляции фазы II. Активация серотониновых рецепторов путем введения цизаприда также приводила к стимуляции фазы II, однако в отличие от прозерина и кальция пантотената наблюдались короткие распространяющиеся вспышки спайковой активности от ДПК к тощей кишке. Обладая двойным стимулирующим действием на моторику ЖКТ, т.е. подавляя тормозные и усиливая возбуждающие влияния, метоклопрамид вызывал усиление фазы II в ДПК, а в тощей кишке наблюдалась появление фазы III. Блокада различных ингибиторных путей с помощью домперидона, пропранолола, L-NAME и тримебутина вызывала появление фазы III регулярной ритмической активности как в ДПК, так и в тощей кишке. При этом наиболее ярко такая стимуляция проявлялась при блокаде NANC путей, когда введение L-NAME, вызывало появление ММК, распространяющегося от ДПК к тощей кишке уже в 1 сутки после операции (рис.3).

Рис.3. Изменения электрической активности желудка (1), двенадцатиперстной (2) и тощей кишки (3) при введении в тощую кишку L-NAME в первые сутки после операции. Стрелкой показан момент введения препарата.

Таким образом, после абдоминальных вмешательств в блокаде фазы III ММК в ДПК и тощей кишке ведущую роль играет усиление тормозной импульсации (т.е. адренергических, допаминергических и NANC путей), и активация модулирующих энкефалинергических влияний. Основной вклад в подавление распространения ММК по тонкой кишке вносит усиление импульсации NANC путей, главным медиатором которой служит NO.

Как видно из таблицы 4, все препараты приводят к нормализации транзита по кишечнику в первые сутки после операции. Анализ изменений различных параметров моторной функции при введении прокинетиков позволил выявить за счет каких изменений в организации моторной активности происходит нормализация транзита по кишечнику. Все препараты в различной степени влияли на интенсивность спайковой активности в различных отделах ЖКТ и антродуоденальную координацию. Усиление кишечного транзита до нормальных значений под действием различных прокинетиков происходило за счет определенной организации моторной функции тонкой кишки. Неостигмин и кальция приводили к нормализации транзита кишечного содержимого за счет появления редких гигантских мигрирующих сокращений (ГМС), сопровождающихся как правило, значительными «пробросами» инертного маркера. Цизаприд вызывал усиление транзита за счет стимуляции нерегулярной активности с особым образом организованными распространяющимися сокращениями. Метоклопрамид приводил к усилению транзита кишечного содержимого за счет стимуляции фазы III тощей кишки. Введение домперидона, пропранолола, L-NAME и тримебутина вызывало усиление транзита кишечного содержимого за счет стимуляции фазы III как в ДПК, так и в тощей кишке.

Анализ эффективности прокинетиков в нормализации моторно-эвакуаторной функции ЖКТ позволил дать обоснование их применения в раннем послеоперационном периоде (табл.4).

Введение неостигмина и кальция пантотената в ранние сроки после операции приводило к восстановлению транзита по кишечнику в первые сутки, однако, при их применении не выявлялось ускорение сроков нормализации антродуоденальной координации и распространения ММК из ДПК в тощую кишку.

Кроме того, введение этих препаратов вызывало спастическую активность тонкой кишки и ГМС.

Эффективность применения прокинетиков для коррекции моторно-эвакуаторной функции ЖКТ после абдоминальных Прокинетики Сроки Наличие Наличие Сроки нор- Сроки тенат Введение цизаприда и метоклопрамида, несмотря на появление спастической активности, приводило к нормализации транзита и способствовало более раннему восстановлению антродуоденальной координации (3 сутки) с появлением распространяющегося ММК на 3 и 4 сутки после операции соответственно.

Введение домперидона, пропранолола и тримебутина способствовало более раннему восстановлению транзита по кишечнику, антродуоденальной координации (2-3 сутки) и появлению распространяющегося ММК на 4 сутки после операции. Применение L-NAME оказалось эффективным в ускорении сроков нормализации транзита по кишечнику, в появлении ММК на 3 сутки, но не влияло на сроки восстановления антродуоденальной координации.

Механизмы моторно-эвакуаторных нарушений желудка и тонкой кишки и их фармакологическая коррекция после абдоминальных вмешательств в условиях эндотоксемии У животных, благополучно перенесших оперативное вмешательство с имплантацией трех пар электродов и зонда в тощую кишку, а также интраоперационным введением в бедренную вену 200 мкг/кг раствора липополисахарида E.coli, была исследована динамика изменений электрической активности желудка, ДПК и тощей кишки в послеоперационном периоде (1-8 сутки).

В первые сутки после операции в фоновых записях отмечалось снижение процента МВ со спайковой активностью во всех отделах ЖКТ и уменьшение показателя антродуоденальной координации. На ЭМГ желудка помимо основной частоты регистрировались периоды тахиаритмии, процент которых составил 25 (20; 27)%. Электрическая активность ДПК и тощей кишки была представлена фазами покоя и нерегулярной активности. Фаза III - регулярной активности отсутствовала. Продолжительность нерегулярной активности превышала продолжительность покоя в обоих отделах. На ЭМГ ДПК, так и на ЭМГ тощей кишки возникали длительные разряды пиковых потенциалов превышающих в 1,5-2 раза период МВ - спастическая активность.

На вторые и третьи сутки после операции отмечались сниженные показатели спайковой активности во всех отделах ЖКТ. При этом на ЭМГ желудка число эпизодов тахиаритмии на вторые сутки сокращалось и составляло (10;14)%, а к третьим суткам их не наблюдалось. Показатель антродуоденальной координации был значительно ниже нормы. На ЭМГ ДПК и тощей кишки преобладала нерегулярная активность. Фаза III регулярной активности отсутствовала в обоих отделах тонкой кишки. Основной характерной особенностью в эти сроки явилось появление на ЭМГ ДПК и тощей кишки пачек высокоамплитудных пиковых потенциалов, превышающих по амплитуде обычные пиковые потенциалы в 2-4 раза. Период длительности пачек пиковых потенциалов составлял 3,5- 4 сек, т.е. превышал период МВ в 1,5 – 2 раза. В основном, такие высокоамплитудные пачки пиковых потенциалов возникали одновременно на ДПК и тощей кишке (спастическая активность). Однако, наблюдались и распространяющиеся высокоамплитудные пачки пиковых потенциалов - ГМС, количество которых в течение часа составляло от 2 до 4 (рис. 4). У одних животных такая активность занимала до 20% времени регистрации электрической активности, у других – такой режим активности регистрировался практически постоянно.

На четвертые сутки отмечались сниженные показатели спайковой активности в гастродуоденальной зоне, в то время как в тощей кишке процент МВ со спайковой активностью соответствовал норме - 43,6 (42,9; 44,5)%, p>0,05. Показатель антродуоденальной координации был снижен до 9,0 (8,0; 12,0)%, p0,05.