способ воспроизведения кардиогенного шока на мелких лабораторных животных

Формула изобретения

Способ воспроизведения кардиогенного шока на мелких лабораторных животных, включающий введение в стенку левого желудочка раствора серной кислоты, отличающийся тем, что в миокард левого желудочка вводили 20%-ный раствор серной кислоты в дозе 1·10^-7 м³/кг массы животного после перерезки левой общей сонной артерии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экспериментальной медицине.

Трудность создания адекватной стандартной модели кардиогенного шока (КШ), возникшего в результате развития острой сердечной недостаточности, оставляет нерешенными многие вопросы его патогенеза и высокую летальность, которая составляет 80-98%. Поэтому моделирование КШ до настоящего времени представляет актуальную проблему в кардиологии [1, 3, 8].

Известно, что при воспроизведении истинного КШ необходимо, чтобы причиной его возникновения являлось снижение сократительной способности миокарда с последующей гипотензивной реакцией (среднее артериальное давление ниже 80 мм рт. ст.), и причиной остановки сердца при КШ являлась его асистолия, а не фибрилляция, что имеет место при других моделях. Это соответствовало бы клиническому его течению [4, 5, 6].

Известные способы моделирования КШ, возникшего в результате осложненного крупноочагового инфаркта миокарда, сводятся к перевязке левой веночной артерии либо эмболизации мелких разветвлений коронарных артерий у здоровых животных [8] или на фоне адреналовой нагрузки [4], или с помощью надуваемого резинового баллончика, помещаемого между перикардом и миокардом [2].

Перечисленные способы связаны с оперативным вмешательством - торакотомией, кроме того, процент воспроизведения КШ в предлагаемых моделях составлял в 10-50% случаев, и остановка сердца наступала в основном в результате его фибрилляции [5], что не характерно клиническому течению КШ. В настоящее время нами разработана модель КШ, возникшего в результате развития острой сердечной недостаточности.

Прототипом нашей модели КШ является модель, выполненная на кошках [7]. Кошкам, весом от 2,5-3,5 кг, под уретановым наркозом (1 г/кг) в стенку левого желудочка без вскрытия грудной клетки вводили 0,25 мл 25% раствора серной кислоты. Системное АД при этом снижалось на 30%.

Однако такая концентрация H₂SO₄, применяемая нами на белых крысах, вызывала остановку сердца через 6-20 мин, поэтому может использоваться только для воспроизведения скоротечного КШ, что затрудняет поиск эффективных методов его лечения.

При разработке модели КШ мы руководствовались тем положением, что в последнее время все больше появляется клинических наблюдений, свидетельствующих о влиянии церебральной ишемии на развитие сердечной недостаточности. Патология сердца и мозга часто имеет общую основу - атеросклероз сосудов мозга и сердца. Выявлена роль нервно-эмоционального стресса, ишемических расстройств мозгового кровообращения, инсультов в патогенезе заболеваний сердечно-сосудистой системы [3, 10, 12]. В ряде работ показано, что при ишемии головного мозга происходит возбуждение симпатоадреналовой системы, сопровождающееся выбросом больших количеств катехоламинов, что приводит к повреждению миокарда [9, 11].

Техническим результатом изобретения является максимальное приближение модели КШ к клиническому его течению как осложнение при развитии острой сердечной недостаточности.

Технический результат достигается тем, что в миокард левого желудочка вводили 20% раствор H₂SО₄ в дозе 1·10 ^-7 м³/кг массы животного (0,01 мл /100 г) после перерезки левой общей сонной артерии.

Способ достигается следующим образом. Белых крыс после внутримышечного введения этаминала натрия в дозе 30 мг/кг массы животного увязывали на станках. Затем у каждой из них выделяли левую общую сонную артерию, под которую подводили 2 лигатуры, их перевязывали и перерезали сонную артерию. Кроме того, выделяли левую бедренную артерию, вставляли в нее фторопластовую канюлю диаметром 1 мм, второй конец которой соединяли с ртутным манометром. Чтобы не свертывалась кровь, канюлю предварительно заполняли гепарином. Визуальное наблюдение за артериальным давлением (АД) велось синхронно с записью ЭКГ. ЭКГ снимали с помощью игольчатых электродов в стандартных и усиленных однополюсных отведениях. Вначале регистрировали ЭКГ и АД у интактных крыс, затем, после перерезки сонной артерии, в стенку левого желудочка без вскрытия грудной клетки вводили 20% раствор Н₂SO₄ в дозе 1·10 ^-7 м³/кг массы животного. Предварительно на нескольких крысах приобретался опыт точного попадания иглы в стенку миокарда левого желудочка, а не в его полость. Когда колебания иголки совпадали с частотой сердечных сокращений, мы вводили серную кислоту, используя для этого инсулиновый шприц.

Наши наблюдения показали, что введение 20% раствора Н₂ SO₄ в дозе 1·10^-7 м³/кг массы животного на фоне предварительно перерезанной левой общей сонной артерии является оптимальной дозой и концентрацией H ₂SO₄ для воспроизведения КШ на мелких лабораторных животных с пролонгированным его течением (от 180 мин до суток) и высокой летальностью (в 80% случаев) в результате асистолии сердца.

Эксперименты.

В 1-й серии опытов на 10-ти крысах поставлены эксперименты только с перерезкой левой общей сонной артерии. Нами выявлено, что через 60 мин после перерезки возникали электрические нарушения сердца без развития КШ и смертности животных. Среднее системное АД оставалось в пределах нормы - 100 мм рт. ст. Однако через сутки у шести из 10-ти крыс развились выраженные нарушения электрической активности миокарда (фиг.1), характеризующиеся уширением зубца S_2,3,AVF отведениях и снижением вольтажа зубца R_2,3, что может свидетельствовать о нарушении электрической проводимости в миокарде левого желудочка и снижении его сократимости. На следующие сутки все крысы остались живы, и за ними не велось наблюдение.

Во 2-й серии опытов (10 крыс) в миокард вводили 25% раствора Н₂SO ₄ в дозе 1·10^-7 м³/кг массы животного. Остановка сердца наступала через 3-20 мин у всех крыс в результате асистолии сердца. Регистрировался идиовентрикулярный ритм, развивался скоротечный КШ (фиг.2, фиг.3).

В 3-й серии опытов (10 крыс) вводили 20% раствор H₂SO₄ в дозе 1·10^-7 м³/кг массы животного без перерезки левой общей сонной артерии. И, несмотря на повреждающее действие Н₂SO₄ на миокард, которое характеризовалось некрозом передней стенки левого желудочка, остановка сердца наступала в течение суток только в 30% случаев, у остальных - через 2 ч наступало значительное восстановление ЭКГ (фиг.4), и крысы остались живы.

Во 4-й серии опытов на 10 крысах поставлены эксперименты с введением 20% раствора H₂SO₄ в дозе 1·10 ^-7 м^3/кг массы животного через 5-10 мин после перерезки левой сонной артерии. Нарушения электрической активности миокарда наступали уже через 1-3 мин после введения H₂SO₄ и прогрессировали в течение 60 мин (фиг.5). Нарушения характеризовались выраженной эливацией сегмента ST_2,3, а в части опытов формированием почти монофазной кривой (фиг.6, фиг.7). Среднее системное АД в 80% случаев снижалось до 50-40 мм рт. ст., и остановка сердца наступала через 90 мин - 16 ч в результате асистолии.

Использование предлагаемого способа воспроизведения КШ позволяет вызвать пролонгированное снижение сократительной способности миокарда с последующим стойким падением АД и высокой летальностью - в 80% случаев в результате асистолии сердца, что является характерным клиническому течению КШ и может быть использовано для изучения патогенеза КШ и поиска применения эффективного метода лечения при острой сердечной недостаточности, осложненной КШ.

Литература

1. Бердичевский М.С. Некоторые механизмы кардиогенного шока в эксперименте.//Кардиология. - 1979. - № 5. - С.78-82.

2. Бердичевский М.С. Кардиогенный шок и острые расстройства кровообращения: механизмы развития и патогенетическая терапия: Дис. д-ра мед. наук. - М. - 1981.

3. Болезни сердца и сосудов. Руководство для врачей. Под ред. Е.И.Чазова. М.: Медицина, - 1992. - Т.4. - 448 с.

4. Горев Н.Н., Повжитков М.М., Король С.А. Экспериментальные цитотоксические некрозы миокарда. Моделирование и гемодинамическая характеристика острого кардиотоксического шока.//Кардиология. - 1973. - № 2. - С.11-17.

5. Грацианский Н.А. Лечение коронарного шока.//Кардиология. -1975. - № 4. - С.53-62.

6. Грицюк А.И., Нетяженко В.З., Сиренко Ю.И. Кардиогенный шок у больных острым инфарктом миокарда.// Кардиология. - 1984. - № 9. - С.19-26.

7. Миллер Л.Г., Гаевый М.Д. Реакция внутри- и внечерепных сосудов на норадреналин при экспериментальном кардиогенном шоке.//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1977 - № 1. - Т.33. - С.15-17.

8. Чазов Е.И., Богословский В.А., Руда М.Я., Трубецкой А.В./ Изменение гемодинамики противопульсацией на фоне экспериментального кардиогенного шока.// Кардиология. - 1970. - № 6. - С.3-17.

9. Bittner H.B., Chen E.P., Milano С.А. et all. Myocardial beta-adrenergic receptor function and high-energy phosphates in brain death-related cardiac disfunction.//Circulation. -1995. - Vol.95, № 9. - P.472-478.

10. Mc. Dermot P.M., Lefevre F., Arron M. et all. ST segment depression detected by continuous electrocardiography in patients with acute ischemic stroke or transient ischemic attack.//Stroke. - 1994. - Vol.25, № 9. - P.1820-1824.

11. Perloff J., 1984; по: Болезни сердца и сосудов: Руководство для врачей. Под ред. Е.И.Чазова. - М.: Медицина, 1992. - Т.4. - Гл.4. - С.106-123.

12. White M., Wiechmann R.J., Roden R.L. el all. Cardiac bela-adrenergic neuroeffector system in acute myocardial disfunction related to brain injury. Evidence for catecholamine-mediated myocardial damage.//Circulation. - 1995. - Vol.92, № 8. - P.2183-2189.