Вперше виявлено, що ріст активності катепсину Д и лактатдегідрогенази, вмісту малонового діальдегіду і α-токоферолу, активності каталази у внутрішніх органах після моделювання синдрому системної запальної відповіді зворотно корелює з активністю парасимпатичної нервової системи.
Вперше показано, що селективна фармакологічна стимуляція N-холінорецепторів в умовах синдрому системної запальної відповіді гальмує активацію лактатдегідрогенази і катепсину Д у всіх внутрішніх органах, частково запобігає інтенсифікації перекісного окислювання ліпідів і активізації антиоксидантної системи, поліпшує показники виживаності щурів в умовах моделі синдрому системної запальної відповіді.
Теоретичне і практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що додатково до вже вивчених гуморального і клітинного механізмів запуску і розвитку системного запалення необхідно враховувати і нервовий, вегетативний компонент, який в значній мірі обумовлює наслідки даного патологічного процесу.
Розгляд механізмів синдрому компенсаторної протизапальної відповіді необхідно доповнити N-холінергічним протизапальним шляхом, в ініціюванні роботи якого істотна роль приділяється вегетативній нервовій системі.
Отримані дані щодо протективної ролі парасимпатичної нервової системи під час розвитку синдрому системної запальної відповіді служать патофізиологічним обґрунтуванням для пошуку фармакологічних засобів, що знижують інтенсивність запалення за допомогою прямої стимуляції вагуса чи вибірково N-холінорецепторів.
Проведене комплексне дослідження з адаптації технології спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму для застосування у лабораторних тварин дозволило розробити стандартні вимоги до використання даного методу при оцінці активності вегетативної нервової системи у щурів: визначена оптимальна тривалість ділянок кардіоритмограми, що аналізуються; рекомендовані частотні діапазони для оцінки симпатичних і парасимпатичних впливів; доведені можливість і доцільність оцінки спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму під загальним наркозом; визначені особливості впливу різних анестетиків на показники спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму.
Дані про різну реактивність вегетативних відділів у відповідь на стимуляцію α-адренорецепторів у щурів зі сприятливим і несприятливим прогнозом дозволяють проводити подібну класифікацію тварин при проведенні досліджень синдрому системної запальної відповіді.
Одночасно, завдяки наявності кореляційних зв'язків між станом вегетативної регуляції і біохімічних показників у внутрішніх органах дослідник одержує можливість прогнозувати вагу органних ушкоджень при відтворенні синдрому системної запальної відповіді за допомогою перев'язки і пункції сліпої кишки.
Щоб одержати можливість вивчати репаративні процеси при сприятливих наслідках системного запального процесу, дослідник може загальмовувати розвиток запалення за допомогою стимуляції N-холінорецепторів шляхом одночасного введення неостигміну (100 мкг/кг п/к) і атропіну (50 мкг/кг п/к).
Особистий внесок здобувача. Автор самостійно виконав інформаційний пошук, сформулював мету і задачі дослідження, вибрав методи дослідження, спланував і виконав експерименти, провів статистичну обробку результатів дослідження, узагальнив отримані дані й оформив рукопис.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були повідомлені на на ІV Національному конгресі патофізіологів України з міжнародною участю (Чернівці, травень 2004 р.), III-му конгресі патофізіологів Росії (Москва, жовтень 2004 р.), науково-практичній конференції «Нейроендокринні і імунні механізми регуляції гомеостазу в нормі та патології» (Запоріжжя, травень 2005 р.), науково-практичній конференції «Эндотоксикоз: природа, диагностика, принципы коррекции» (Волгоград, травень 2005 р.), IV-х читаннях ім. В.В. Підвисоцького (Одеса, травень 2005 р.), науково-практичній конференції «Комп’ютерна медицина - 2005» (Харків, червень 2005 р.), науково-практичній конференції «Гомеостаз: физиология, патология, фармакология и клиника» (Одеса, вересень 2005 р.), ІІІ-й конференції Українського товариства нейронаук (з міжнародною участю), присвяченій 75-річчю Донецького державного медичного університету ім. М. Горького (Донецьк, вересень 2005 р.), 5th International Congress of Pathophysiology (Beijing, China, June 28 – July 1, 2006), науково-практичній конференції «Актуальні питання патофізіології” (Ялта, жовтень 2006 р.), науково-практичній конференції «Центральные и периферические механизмы вегетативной нервной системы» (Донецьк-Слов’янськ, травень 2007 р.).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 13 наукових робіт, у тому числі 6 статей у фахових журналах ВАК України, 7 тез доповідей на наукових конференціях.
Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, 7 розділів, висновків і списку використаної літератури, викладена на 168 сторінках друкованого тексту. Робота містить 13 таблиць на 7 сторінках, 55 рисунків на 24 сторінках. Список літературних джерел включає 199 вітчизняних і іноземних найменувань на 20 сторінках.
Матеріали та методи досліджень. Реалізація задач даного дослідження проведена на 183 білих щурах-самцях лінії Вістар, яких утримували в стандартних умовах віварію. В експерименти включали тварин масою 200 – 300 г без ознак захворювань. Перед проведенням досліджень щурів протягом тижня адаптували до лабораторних умов і персоналу.
Перша серія досліджень була присвячена модифікації технології спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму до роботи з щурами. Така необхідність обумовлена відсутністю на сьогоднішній день єдиних стандартів по використанню даного методу у малих лабораторних тварин.
У цілому у 20 тварин зареєстрували 164 десятихвилинних записи ЕКГ, що послужили матеріалом для оцінки прийнятності підходів до оцінки стаціонарності процесів, вибору адекватного математичного методу спектрального перетворення, розрахунку оптимальної довжини аналізованої ділянки і визначення діапазонів частот для оцінки вегетативних впливів.
Для попередження реєстрації перехідних процесів у стані вегетативної регуляції щурів, і, отже, підвищення відтворюваності результатів спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму, у цих тварин у різні дні реєстрували кардіоритмограми в стані наркотичного сну. Використано наступні анестетики: кетамін 75 мг/кг в/м, тіопентал-натрій 75 мг/кг в/п і галотан 0,5%. Щоб визначити, чи зберігається в цих умовах реактивність вегетативної нервової системи, в окремих експериментах анестезованим тваринам проводили пробу з фармакологічною стимуляцією α-адренорецепторів – однократно внутришньом’язово вводили фенілефрин у дозі 2 мг/кг.
В другій серії експериментів у 29 щурів вивчали залежність між станом і реактивністю різних відділів вегетативної нервової системи і виживаністю щурів в умовах моделі синдрому системної запальної відповіді. З використанням технології спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму вивчили похідний стан вегетативної регуляції та її реакцію у відповідь на стимуляцію α-адренорецепторів за допомогою фенилефрину в тій самій дозі. Потім моделювали синдром системної запальної відповіді за допомогою загальноприйнятого методу перев'язки і пункції сліпої кишки. Через 2 години після закінчення операції знову оцінювали вегетативний статус тварин. Після цього за тваринами спостерігали, реєструючи їхню 10-добову виживаність.
У третій серії експериментів вивчали індивідуальні особливості виразності метаболічних порушень у внутрішніх органах щурів, що розрізняються станом і реактивністю вегетативної нервової системи. На підставі результатів, отриманих у попередніх серіях, за допомогою спектрального аналізу варіабельності серцевого ритму тварин третьої серії (54 щура) попередньо поділяли на контрольну групу (12 тварин) і групи зі сприятливим і несприятливим прогнозом для життя в моделі синдрому системної запальної відповіді (20 і 22 тварин відповідно). Після того, як модель відтворювали, через кожні 2 години методом декапітації виводили по три особі для відстеження динаміки зміни активності катепсину Д, лактатдегідрогенази, каталази, концентрації малонового діальдегіду, α-токоферолу в тканинах серця, легень, печінки і нирок. На 8 годину спостереження з експерименту виводили по 10 щурів зі сприятливим і несприятливим прогнозом для вивчення кореляційних зв'язків між біохімічними показниками і спектральними характеристиками варіабельності серцевого ритму.
В експериментах четвертої серії на 20 щурах були підібрані такі дози неостигміну (100 мкг/кг п/ш) і атропіну (50 мкг/кг п/ш), щоб при одночасному введенні вони були фізіологічно еквівалентними у відношенні М-холінорецепторних ефектів – частота серцевих скорочень і артеріальний тиск мінялися не більше ніж на 5%., що дозволяло вибірково стимулювати N-холінорецептори.
Для з'ясування впливу N-холінорецепторного протизапального шляху на прогноз для життя в 21 щура в моделі синдрому системної запальної відповіді через кожні 2 години повторювали одночасні ін'єкції неостигміну й атропіну протягом 8 годин. Виживаність оцінювали протягом 10 діб (п'ята серія експериментів).
Дослідження біохімічних показників у внутрішніх органах при стимуляції N-холінорецепторів виконали в 39 щурів з несприятливим прогнозом за даними СА ВСР. З них 19 щурів – основна група, що одержувала через кожні 2 години підшкірні ін'єкції неостигміну й атропіну, 20 щурів – плацебо-група, що одержувала в ті ж терміни замість вегетотропних препаратів підшкірні ін'єкції фізіологічного розчину в еквівалентних об'ємних дозах (шоста серія експериментів).