Роль симпатико-адреналовой системы в механизме действия бактериальных эндотоксинов
- Авторы: Иванов Н.Р.1, Шенкман Б.З.1
-
Учреждения:
- Саратовский медицинский институт
- Выпуск: Том 62, № 2 (1981)
- Страницы: 39-42
- Тип: Статьи
- Статья получена: 20.09.2021
- Статья одобрена: 20.09.2021
- Статья опубликована: 15.02.1981
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/80714
- DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj80714
- ID: 80714
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Возникновению грамотрицательной септицемии у человека может способствовать ряд факторов: 1) недостаточно эффективное лечение очагов инфекции; 2) развитие устойчивости микроорганизмов к антибактериальным средствам; 3) снижение резистентности больных, в том числе в результате хронических истощающих заболеваний; 4) длительная терапия кортикостероидами, иммунодепрессантами и цитостатическими препаратами. Наиболее существенным звеном патогенеза септицемии является воздействие на организм бактериальных эндотоксинов.
Ключевые слова
Полный текст
Возникновению грамотрицательной септицемии у человека может способствовать ряд факторов: 1) недостаточно эффективное лечение очагов инфекции; 2) развитие устойчивости микроорганизмов к антибактериальным средствам; 3) снижение резистентности больных, в том числе в результате хронических истощающих заболеваний; 4) длительная терапия кортикостероидами, иммунодепрессантами и цитостатическими препаратами. Наиболее существенным звеном патогенеза септицемии является воздействие на организм бактериальных эндотоксинов.
Одним из ранних проявлений патогенного действия бактериальных эндотоксинов на организм человека и животных является возбуждение симпатико-адреналовой системы, ведущее к мобилизации катехоламинов из надпочечников и других хромаффинных элементов. В пользу этого положения свидетельствуют данные об истощении запасов катехоламинов в мозговом слое надпочечников, сочетающемся с повышением их уровня в надпочечниковых венах и накоплением адреналина в периферической крови и тканях [4, 18].
Повышение уровня адреналина и норадреналина в крови при действии эндотоксина констатируют многие авторы [2, 15, 261. У больных брюшным тифом и бруцеллезом выделение катехоламинов с мочой увеличивается в 3—4 раза [25].
В 1944 г. Франке установил, что адреналин усиливает кишечный застой, вызванный эндотоксином у собак, и сделал вывод, что чрезмерная секреция адреналина в комбинации с симпатическими сосудосуживающими импульсами является одним из, важнейших механизмов, посредством которых бактериальные эндотоксины вызывают в организме гемодинамические нарушения. К такому же заключению пришли позднее многие другие исследователи [1, 12, 21, 27].
Освобождением катехоламинов объясняется раннее возникновение сосудистого спазма, ведущего к ишемической аноксии органов, характерной для эндотоксинового шока [36]. Отмечена корреляция между уровнем катехоламинов в плазме и степенью гемодинамических нарушений при эндотоксиновом шоке [34].
Существенное значение в патогенезе септического или эндотоксинового шока имеет повышение активности ß-адренергических механизмов. Этим в определенной степени объясняется падение сосудистого сопротивления с последующим снижением артериального давления, открытие артерио-венозных шунтов, венозный застой и ряд других гемодинамических нарушений. Развивающаяся в этих условиях капиллярная гипоксия и повышение гидродинамического давления в капиллярном русле приводят к транссудации жидкости из сосудов и дальнейшему снижению объема циркулирующей крови [13, 38].
Гиперчувствительность к адреналину при действии эндотоксинов встречается у кроликов и не обнаруживается у собак. Более того, имеются данные о том, что развивающаяся при эндотоксиновом шоке у собак недостаточность миокарда сопровождается снижением чувствительности миокарда к адреналину [8].
Очевидно, гемодинамические и другие нарушения в организме нельзя объяснить преимущественным действием симпатико-адреналовой системы. В последнее время накопилось много доказательств того, что одним из триггерных механизмов в патогенном действии эндотоксинов является высвобождение гистамина и серотонина из форменных элементов крови и тканевых депо.
Хотя никто из исследователей не отрицает факта накопления катехоламинов в организме после воздействия эндотоксинов, не все придают одинаковое значение этим изменениям. Некоторые авторы пытаются объяснить действием катехоламинов гипергликемию и обеднение печени гликогеном [2], увеличение уровня молочной и пировиноградной кислот в крови [2, 3], усиление катаболизма белка и возрастание содержания аминокислот [3], гиперлипидемию [28] и другие метаболические нарушения.
Об участии адренергической системы в механизме действия эндотоксинов свидетельствует и то, что фармакологические препараты, блокирующие адренергические эффекты, ослабляют действие эндотоксинов, а симпатомиметические средства оказывают противоположное действие. Так, блокада адренорецепторов феноксибензамином снижает гемодинамические нарушения, увеличивает время выживания животных при эндотоксиновом шоке [11, 12, 20]. Интересно, что повышение портального давления и застой в органах брюшной полости у собак, возникающие после внутривенной инъекции гистамина, также блокируются введением феноксибензамина [20].
Вместе с тем ряд исследователей пришли к выводу, что адреналин и норадреналин не ответственны за развитие эндотоксинового шока. Поводом к такому заключению явилось то, что пересечение шейного отдела спинного мозга при шоке не сопровождается накоплением катехоламинов, в то время как гибель от шока наступает раньше, чем у контрольных животных [34]. Однако этот факт не может служить серьезным основанием для отрицания роли симпатической нервной системы в медиации эндотоксиновых поражений.
Заслуживают внимания данные о том, что чревная симпатическая денервация или адреналэктомия у собак не препятствуют развитию портальной гипертонии, системной гипотензии и геморрагического некроза в кишечнике после введения эндотоксина [19].
Не исключена возможность того, что выброс катехоламинов из депо является компенсаторной реакцией, направленной на поддержание артериального давления при развитии шока. В пользу этого предположения свидетельствует снижение сопротивляемости к эндотоксинам у животных (крыс и собак), лишенных мозгового слоя надпочечников [19].
В опытах на изолированном сердце собак катехоламины оказывают нормализующее влияние на функции миокарда при воздействии на него эндотоксином [8]. В условиях in vivo катехоламины снижают гиперчувствительность к гистамину у мышей, развившуюся после внутривенного введения эндотоксинов, полученных из различных бактериальных культур [10, 22].
Интересно, что предварительное введение малых доз адреналина благоприятно влияет на исход бактериальной интоксикации. В условиях же отсутствия надпочечников адреналин не проявляет защитных свойств [19]. Возможно, что экзогенный адреналин стимулирует выброс глюкокортикоидов, которые повышают устойчивость животных к эндотоксинам [6].
По данным ряда авторов [7, 37, 39], кортикостероиды и блокаторы α-адренорецепторов (феноксибензамин) повышают сроки выживаемости животных при эндотоксиновом шоке, а также оказывают благоприятное действие при лечении больных септическим шоком. Рекомендуется введение больших доз кортикостероидов при септическом шоке [32]. Возможно, что это влияние кортикостероидов частично опосредуется катехоламинами, поскольку известно, что в результате введения этих гормонов увеличивается образование и высвобождение адреналина из надпочечников [17].
Длительная инфузия норадреналина больным способствует повышению сердечного выброса и предотвращает расширение периферических сосудов [33].
У больных с септицемией при введении норадреналина отмечается нормализация артериального давления, увеличение сердечного выброса, снижение центрального венозного давления, а также повышение фильтрации мочи [9, 32]. Однако на фоне инфузии норадреналина может развиться тахикардия и даже аритмия. Его применение показано после восполнения объема плазмы для предотвращения возможного гипотензивного действия. Последнего можно избежать при лечении больных дофамином.
Лансинг, Хиншоу (1969) исследовали влияние дофамина на гемодинамические показатели у собак при введении им эндотоксинов. Авторы исходили из того, что инъекция эндотоксина вызывает снижение венозного возврата к сердцу вследствие депонирования крови в гепатопортальном бассейне. В связи с этим агенты, повышающие венозный возврат, могут потенцировать терапевтический эффект при эндотоксиновом шоке. В то же время известно, что дофамин оказывает сосудосуживающее действие на печеночные артерии и тем самым предотвращает депонирование крови в печени, вызывает шунтирование крови через систему нижней полой вены, благодаря чему увеличивается венозный приток к сердцу. Предположения авторов подтвердились. Оказалось, что у собак, леченных дофамином, снижение венозного возврата и системного артериального давления было менее выражено, чем в контрольной группе. Кроме того, у собак опытной группы увеличивался сердечный выброс, что может быть следствием не только повышения венозного возврата, но и положительного ино- и хронотропного действия дофамина на сердце. В дальнейшем было показано, что введение дофамина при эндотоксиновом шоке оказывает положительное хроно- и инотропное влияние на сердце, приводит к расширению коронарных сосудов, увеличению кровотока в сосудах почек и кишечника [31]. В настоящее время дофамин и фентоламин предложены для лечения бактериального шока у больных [6, 38].
Особенно показан дофамин у больных с развившейся сердечной недостаточностью. Вводить его следует в дозах, позволяющих поддерживать артериальное давление примерно на 3—4 кПа (20—30 мм рт. ст.) ниже нормального уровня, чтобы избежать чрезмерного сосудистого спазма, то есть 2—5 мкг/(кг*мин) [32].
Анализируя проблему участия симпатико-адреналовой системы в реализации биологического действия бактериальных эндотоксинов, важно прежде всего ответить на вопрос: является ли активация адренергических механизмов результатом непосредственного действия эндотоксинов или же она служит защитной мерой против нарушений, возникающих при введении эндотоксинов в организм. Большинство исследователей считают правильным второе предположение. Симпатико-адреналовая активность, развивающаяся рефлекторно через рецепторы, чувствительные к гемодинамическим изменениям, а также как важнейшее проявление стрессорной реакции, играет положительную роль в течении интоксикации. Тем не менее, будучи чрезмерным, этот процесс может иметь ряд отрицательных последствий, о которых говорилось выше.
Существует мнение, что активация симпатико-адреналовой системы не является доминирующей на ранней стадии бактериального шока у людей [9]. Ее роль возрастает по мере прогрессирования сердечно-сосудистой недостаточности, особенно на фоне развития гиповолемии. Последнее может быть следствием действия гистамина и серотонина, высвобождающихся под влиянием эндотоксинов.
Известно, что гистамин стимулирует секрецию адреналина, действуя непосредственно на мозговой слой надпочечников [35], а также рефлекторно — посредством вызываемой им гипотензии, путем раздражения барорецепторов сосудистых зон [24]. Кроме того, при введении гистамина повышается активность адренергических центров [14]. С другой стороны, адреналин и норадреналин стимулируют активность гистидиндекарбоксилазы, что имеет определенное значение в развитии феномена Шварцмана и эндотоксинового шока [30].
Необходимо учитывать совместное влияние адреналина и гистамина на сосуды. Так, в присутствии сосудосуживающих доз гистамина адреналин оказывает сосудорасширяющее действие. Антагонистические отношения между катехоламинами и гистамином проявляются и в том, что повышение синтеза и высвобождение гистамина в условиях истощения запасов катехоламинов поддерживают состояние циркуляторного коллапса на поздних стадиях эндотоксинового поражения [29].
Приведенные данные свидетельствуют, что между биогенными аминами существуют сложные взаимоотношения; это затрудняет анализ нарушений обмена каждого из этих медиаторов и их роли в реализации действия бактериальных эндотоксинов.
Об авторах
Н. Р. Иванов
Саратовский медицинский институт
Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com
Член-корр. АМН СССР, профессор
РоссияБ. З. Шенкман
Саратовский медицинский институт
Email: info@eco-vector.com
кандидат медицинских наук
РоссияСписок литературы
- Адо А. Д. В кн.: Кишечные инфекционные заболевания. М., Медицина, 1961
- Гончарова В. И. В кн.: Вопросы инфекц. патол. и эксперим. терапии инфекций. М., Медицина, 1963
- Коровников К. А., Шастин P. Н., Школовой В. В., Бельченко Д. И. В кн.: Тр. Калининского мед. ин-та, т. 10. Калинин, 1963
- Попененкова 3. А. Роль биогенных аминов в патогенезе экспериментальной бактериальной интоксикации и инфекции. Автореф. докт. дисс. М., 1968
- Шенкман Б. 3. В кн.: Микробные антигены. М., Медицина, 1978
- Agosti Е. Minerva pediat., 1977, 29, 7
- Andеrsоn R. W., James P. M., Bredenberg С. E., Hardaway R. M. Ann. Surg., 1967, 165, 34
- Archer L. T., Black M. R., Hinshaw L. B. Brit. J. Pharm., 1975, 54, 2
- Baue A. E. Surgery, 1969, 65, 5
- Bergman R. K., Munoz J. J. Infect, and Immun., 1977, 15, 1
- Berk J. L., Hagen J. F., Beyer W., Gerber M. J. Ann. Surg., - 1969, 169, 1
- Brake C. M., Emerson T. E., Wittmers L. E., Hinshaw L. B. Am J. Physiol., 1964, 207, 149
- Brobmann G. F., Jacobson E. D. Bruns. Beitr. Klin. Chir., 1970, 218, 4
- Cier J. F., Paulet G., Klepping J. J. Physiol, 1958, 50, 221
- Ferragna A., Rоssо1ini A., Bianchini A. M., Cellesi C., Mattei C. G. Mal. infett. e parassit., 1973, 25, 8
- Franke F. E. J. Nat. Cancer. Inst., 1944—1945, 5, 185
- Harrisоn T. S., Chawla R. C., Wojtalik R. S New. Eng. J. Med., 1968, 279, 136
- Heiffer M. N., Mundy R. L., Mehlman B. Am. J. Physiol., 1960, 198, 1307
- Hinshaw L. B., Brake C. M., Emerson T. E. a. o. Ibid., 1964, 207, 925
- Jampietrо P. F., Hinshaw L. B., Brake C. M. Ibid., 1963, 204, 611
- Klein W. W. Wien. Z. inn. Med.,'.1971, 52, 9
- Kuratsuka K., Homma R., Shimasaki Y., Funasaka I. Anim. Plant and Microbial Toxins. N. Y. — London, 1976, 1, 521
- Lansing E. J., Hinshaw L. B. Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.), 1969, 130, 1
- Malmejac J. C: R: Soc: Biol., 1951, 145, 704
- Piliego N., Rossini P. Folia allergol., 1963, 10, 4
- Prager R. L., Dunn E. L., Seatоn J. F. J. Surg. Res., 1975, 18, 4
- Rao P. S., Bhagat B. D., Cavanagh D. Proc. Soc. exp. Biol. Med., 1972, 141, 2
- Rossolini A., Bianchini A. M., Mattei C., Marsili C. Ann. Sclavo, 1974, 16, 6
- Schayer R. W. Am. J. Physiol., 1960, 198, 6
- Schayer R. W., Reilly M. A. European J. Pharmacol., 1972, 20, 271
- Schwarz R. H., Aviado D. M. J. clin. Pharmacol., 1976, 16, 2—3
- Shubin H., Weil M. H., Carlsson R. W. Am. Heart J., 1977, 94, 1
- Smulyan H., Cuddy R. P., Eich R. H. JAMA, 1964, 190, 188
- Spink W., Reddin J., Zak S. J. a. o. J. Clin. Invest., 1966, 45, 1
- Stevens P. F., Bensley S. H. Anat. Rec., 1955, 123, 227
- Thomas L. Ann. Rev. Physiol., 1954, 16, 467
- Vick J. A., Ciuchta H. P., Manthei J. H. J. Pharmacol Exper. Therap., 1965, 150, 382
- Weil M. Ann. Clin. Res., 1977, 9, 181
- Wilson R. F., Thal A. P., Kindling P. H. a. o. Arch. Surg., 1965, 91, 121