ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2014, том 40, № 2, с. 112-118
УДК 612;591.1;615.89
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ПИЯВКИ НА СОСТОЯНИЕ АРТЕРИАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОЖИЛЫХ ИСПЫТУЕМЫХ МЕТОДОМ
ФОТОПЛЕТИЗМОГРАФИИ © 2014 г. И. П. Баскова1, И. Б. Павлова1, А. С. Парфенов2
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины Министерства здравоохранения РФ, Москва E-mail: saliva1@yandex.ru Поступила в редакцию 12.03.2013 г.
Использовали аппаратно-программный комплекс "Ангиоскан-01" для изучения влияния постановки медицинской пиявки на состояние артериальной стенки пожилых испытуемых. Оценивали эффект одной медицинской пиявки на показатели вазомоторной функции эндотелия мелких рези-стивных артерий и средних артерий мышечного типа. Состояние ригидности артериальной стенки определяли путем измерения индекса жесткости и индекса аугментации при нагрузочной пробе в виде окклюзии плечевой артерии. Показано, что постановка одной медицинской пиявки оказывает не только локальное, но и системное воздействие на эндотелий артериальных сосудов, способствуя улучшению его вазомоторной функции путем нормализации жесткости артериальной стенки. Предполагается участие в данном процессе секрета слюнных клеток медицинской пиявки, который, как недавно показано на культуре клеток эндотелия человека (HUVEC), способен повышать уровень NO как в клетках, так и во внеклеточной жидкости, и активировать e-NOS.
Ключевые слова: медицинская пиявка, секрет слюнных клеток медицинской пиявки, пульсовая волна объема, контурный анализ, окклюзионная проба, индекс окклюзии по амплитуде, индекс окклюзии с запаздыванием фаз, индекс жесткости, индекс аугментации.
Б01: 10.7868/80131164614020027
Успешное использование медицинской пиявки при лечении самых разных заболеваний (гиру-дотерапия) стимулировало изучение механизмов ее воздействия на различные системы организма. Прокусывая кожный покров, пиявка оказывает лечебное действие не только кожно-висцераль-ным путем, стимулируя точки акупунктуры [1, 2], но, главным образом, путем гуморального воздействия секрета слюнных клеток [3], представляющего сбалансированный набор нескольких сотен биологически активных соединений, различных по составу и молекулярной массе [4—8]. Это воздействие направлено, прежде всего, на механизмы регуляции системы гемостаза, поскольку кровь теплокровных является необходимым источником жизнеобеспечения медицинской пиявки [3]. Беспрепятственный отбор медицинской пиявкой крови у жертвы определяется как ее физиологическими особенностями, так и свойствами секрета слюнных клеток, который попадает в ранку, нанесенную укусом пиявки [2]. Изучение свойств секрета слюнных клеток (ССК) стало возможным после того, как был разработан способ его отбора непосредственно от медицин-
ской пиявки [9]. Нашими работами еще в 80-х годах было показано ингибирование пиявочным секретом агрегации тромбоцитов человека и адгезии на поверхности коллагенов различных генетических типов [10, 11], что в значительной степени определяет блокирование пиявочным секретом активации внутреннего механизма свертывания крови у крыс [12]. Позднее из пиявочных экстрактов зарубежными авторами были изолированы калин и саратин, ингибиторы адгезии и агрегации тромбоцитов, а нами было продемонстрировано их присутствие в составе ССК медицинской пиявки [5].
В литературе, посвященной эффективности гирудотерапии при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, таких как различные формы клинического течения ишемической болезни сердца, стабильная стенокардия, постинфарктный кардиосклероз и другие [1, 2, 13], отмечается ингибирование агрегации тромбоцитов, что свидетельствует о реализации этой, описанной выше, одной из важнейших функций пиявочного секрета на уровне всего организма. Не менее значимой является впервые продемонстрированная нами способность ССК медицинской пиявки
стимулировать синтез NO при инкубации с культурой клеток эндотелия человека (HUVEC) и с культурой клеток кардиомиоцитов крысы. Полученные результаты свидетельствуют о том, что при этом оксид азота не только накапливается в клетках эндотелия, но и выходит в межклеточное пространство, что обеспечивает его дальнейшее распространение [14]. Хотя известно, что оксид азота участвует в регуляции различных функций организма, как в норме, так и при патологиях [15—17], его идентификация в качестве эндотелий-зависимого фактора релаксации сосудов (en-dothelium-derivedrelaxing factor EDRF) заслуживает внимания, особенно после сообщения о том, что эндогенно генерируемый оксид азота обладает не только паракринными, но и эндокринными функциями, обеспечивая вазодилятацию ди-стальных органов и систем организма [18]. Поэтому для нас представлялось интересным проанализировать способность пиявочного секрета, в качестве стимулятора синтеза NO, участвовать в поддержании тонуса артериальных сосудов пожилых испытуемых, патологические изменения которых обусловлены естественным старением организма.
В то же время, воздействие ССК медицинской пиявки на организм человека при гирудотерапии происходит через активацию ими кожного мик-роциркуляторного русла, представляющего ареал резистивных сосудов, которые, как известно, участвуют в функционировании пульсовой волны [19]. В связи с этим представляется принципиально важным выяснение влияния на состояние артериальной стенки оксида азота, образующегося непосредственно в эндотелии резистивных сосудов микроциркуляторного русла под действием ССК пиявки. Также важно оценить, насколько снижение тонуса мелких резистивных сосудов, под действием истинно эндогенного источника NO в условиях гипоксии, приводит к изменению тонуса крупных артерий. Для решения этой, дискутируемой в литературе [19, 20] проблемы, медицинская пиявка является уникальным инструментом, позволяющим помочь решить обозначенную проблему.
В работе использовали диагностический аппаратно-программный комплекс "Ангиоскан-01", в основе работы которого — регистрация фото-плетизмографического сигнала с помощью оптических датчиков, установленных на концевых фалангах пальцев обеих рук испытуемого [21, 22]. Данный подход позволяет надежно регистрировать пульсовую волну объема, а при выполнении окклюзионной пробы оценивать вазомоторную функцию эндотелия.
Манжетка
Канал 1
Интенсивность излучения светодиода
Канал 2 Пиявка j
Артерия
Ткань
i
A4
Вена Капилляры
I min I max
Рис. 1. Схема проведенного исследования. A — схема выполнения процедур и расположение датчиков канала 1 и канала 2. Б — схема формирования фотопле-тизмографического сигнала. I min и I max — величины потока фотонов в зависимости от фазы сердечной деятельности [22].
МЕТОДИКА
В работе принимали участие 21 пожилой испытуемый в возрасте 55—80 лет, из них 4 мужчин и 17 женщин. Анализ проводили в утренние или дневные часы, положение тела испытуемых — расслабленное при сидении откинувшись на спинку кресла или стула. После первичного измерения артериального давления проводили окклю-зионную пробу (I) с наложением манжетки на правую руку испытуемого. При этом датчик канала 1 располагался на правой руке, а датчик канала 2 — на левой руке испытуемого [22]. Спустя 30 минут, определяли артериальное давление, и если оно восстанавливалось, ставили медицинскую пиявку на область запястья левой руки испытуемого, датчик канала 1 подключали к его правой руке. Включали режим "Контурный анализ" и наблюдали за состоянием пульсовой волны в течение 5—30 минут до укуса медицинской пиявки и 30 минут после укуса. Пиявку снимали, прикасаясь к ее головной области ватной палочкой, смоченной спиртовым раствором. На место укуса накладывали стерильную давящую марлево-ват-ную повязку. Измеряли давление на правой руке испытуемого и спустя 10 минут проводили повторную окклюзионную пробу (II) с наложением манжетки также на правую руку. Датчик канала 1 подключали к правой, а датчик канала 2 — к левой руке испытуемого. По окончании пробы снова измеряли артериальное давление и после отдыха испытуемого в течение 1 часа, повторно анализировали пульсовую волну в режиме "контурного анализа", подключив датчик канала 1 к правой руке испытуемого (рис. 1).
Пульсовую волну объема регистрировали с помощью аппаратно-программного комплекса "Ангиоскан-01" [22]. Постоянная регистрация пульсовых волн осуществлялась с помощью оптических детекторов, встроенных в оптические
График канала 1 (основного)
0 12 3
График канала 2 (референсного)
5
мин
5
мин
Рис. 2. Пример протокола окклюзионной пробы. Верхняя часть рисунка — сигнал с датчика, установленного на правой руке, где проводилась окклюзия (волнистой линией обозначена динамика сдвига фазы). Нижняя часть рисунка — сигнал с указательного пальца левой руки.
датчики, установленные на концевых фалангах указательных пальцев обеих рук испытуемых (рис. 1). Для исключения влияния системного изменения тонуса пальцевых артерий во время проведения окклюзионного теста использовали двух-канальную систему регистрации фотоплетизмо-графического (ФПГ) сигнала.
Окклюзионную пробу, необходимую для оценки функции эндотелия, проводили с помощью манжеты тонометра, которую накладывали на плечо правой руки испытуемого. В ней создавали давление, превышающее величину систолического давления на 50 мм рт. ст. в течение 5 минут. Сигнал продолжал регистрироваться еще в течение 3 мин после стравливания давления.
Индекс окклюзии по амплитуде, выраженный в относительных единицах, рассчитывает программа прибора на основе анализа сигналов, фиксируемых датчиками канала 1 и канала 2. На рис. 2 представлен сигнал, зарегистрированный каналом 1, снятый с правой руки одного из испытуемых. Виден сигнал до окклюзии, отсутствие сигнала во время окклюзии и сигнал после окклюзии. Запись на канале 2 отражает сигнал с указательного пальца левой руки, где не выполнялась окклюзия. Видно, что амплитуда сигнала после окклюзионной пробы, зарегистрированная на канале 1, увеличена по сравнению с исходным
значением. Прирост амплитуды сигнала связан с продукцией монооксида азота, продуцируемого эндотелиальными клетками в
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.