Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.
Тримебутин в коррекции нарушений
электрической активности органов ЖКТ при
экспериментальной эндотоксемии
Н.С. Тропская, Т.С. Попова
НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского, Москва
Цель исследования. Изучить влияние тримебутина на
электрическую активность органов желудочно-кишечного
тракта (ЖКТ) в послеоперационный период в условиях
эндотоксемии.
Материал и методы. Исследования выполнены на 13
половозрелых крысах-самцах линии Вистар. Животным во
время лапаротомии были вживлены зонд в тощую кишку и
электроды в стенку антральной части желудка,
двенадцатиперстной кишки (ДПК) и тощей кишки.
Интраоперационно в бедренную вену вводился раствор
липополисахарида Escherichia coli serotype 055:B5 в
дозе 200 мкг/кг. Исследованы две группы крыс, которым
в первые 3 сут после операции вводили внутрикишечно
однократно физиологический раствор 0,2 мл (контрольная
группа, n=7) и тримебутин в дозе 2,86 мг/кг в объеме
0,2 мл (опытная группа, n=6). Электрическая активность
исследуемых отделов ЖКТ регистрировали методом
электромиографии в течение часа (фон) и 2 ч после
введения лекарственного вещества.
Результаты. В контрольной группе на протяжении 3
сут после операции наблюдались значительное снижение
показателя антродуоденальной координации и отсутствие
фазы III мигрирующего миоэлектрического комплекса (ММК)
в ДПК и тощей кишке. На 2-е и 3-и сутки в ДПК и
тощей кишке отмечалось появление патологических
паттернов моторики – высокоамплитудной спастической
активности и гигантских мигрирующих спайков (ГМС).
Нормализация показателя антродуоденальной координации
и ММК выявлялась лишь к 8-м суткам после операции.
В опытной группе введение тримебутина в течение 3
сут после операции кардинальным образом изменяло
динамику электрической активности отделов ЖКТ. Уже на
3-и сутки в фоновых записях показатель
антродуоденальной координации не отличался от
нормальных значений. К 4-м суткам в ДПК и тощей кишке
регистрировался ММК. В послеоперационный период во все
сроки наблюдения не отмечалось эпизодов
высокоамплитудной спастической активности и ГМС.
Выводы. В ранний послеоперационный период в
условиях эндотоксемии происходят значительные
нарушения в генерации ММК с появлением патологических
паттернов моторики в виде ГМС и спастической
активности. Введение тримебутина в этих условиях
является эффективным, что обусловлено отсутствием
патологических паттернов моторики, ускорением
нормализации антродуоденальной координации и быстрым
восстановлением распространения ММК из ДПК в тощую
кишку.
Ключевые слова: электрическая активность желудка и
тонкой кишки, эндотоксин, мигрирующий миоэлектрический
комплекс.
После хирургических вмешательств на органах брюшной
полости наблюдается торможение моторики
желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), проявляющееся
нарушением генерации мигрирующего миоэлектрического
комплекса (ММК) [10]. Воспалительный ответ на
операционную травму является одним из потенциальных
факторов в патогенезе моторных послеоперационных
расстройств [3]. Даже простая манипуляция с кишечником
вызывает транзиторное увеличение проницаемости
слизистой оболочки, приводящее к транслокации бактерий
и других токсинов и локальному воспалительному ответу
в кишечной стенке с последующим накоплением
гранулоцитов различной степени зрелости в мышечной
оболочке, что связано со значительной дисфункцией мышц
тонкой кишки [8, 15]. Если выполнение лапаротомии
приводит к транзиторному воспалительному ответу,
который, как правило, стихает к 24 ч после операции
[2], то оперативное вмешательство в условиях
эндотоксемии, по-видимому, будет вызывать более
длительную воспалительную реакцию.
Исследований, посвященных изучению нарушений моторики
при эндотоксемии, немного, но имеющиеся
экспериментальные данные свидетельствуют о том, что,
во-первых, ЖКТ животных очень чувствителен к
липополисахариду (ЛПС) E. coli как в низких (20
мкг/кг), так и высоких дозах (от 2 до 5 мг/кг) [7] и,
во-вторых, системное введение ЛПС E. coli вызывает
значительные изменения моторной функции ЖКТ. Так, в
работах J.J. Cullen и соавт. [5] показано, что
введение ЛПС E. coli (0,2 мг/кг, внутривенно) здоровым
собакам приводило к исчезновению ММК в течение 2 сут.
Наблюдалось снижение сократительной активности
желудка, двенадцатиперстной кишки (ДПК) и тощей кишки.
Имеются сведения о том, что прокинетики уменьшают
бактериальную транслокацию, эндотоксемию и избыточный
рост бактерий в тонкой кишке и эти эффекты могут быть
связаны с усилением кишечных сокращений и усилением
транзита для удаления бактерий и эндотоксинов [17].
Одним из перспективных прокинетиков является
тримебутин. Его влияние на моторику ЖКТ, а также
обезболивающие и противовоспалительные свойства
обусловлены неспецифическим действием на все классы
периферических опиатных рецепторов – μ, κ и δ.
Известно, что одной из функций периферических опиатных
рецепторов является ингибирование освобождения
провоспалительных нейропептидов в периферической ткани
и снижение чувствительности нейронов, связанных с
висцеральными афферентными C-волокнами. Эти факты
объясняют анальгезирующий и противовоспалительный
эффект опиоидов на периферии [1]. Так, значительное
обезболивающее действие после подкожной инъекции
нор-тримебутина было отмечено после
интраперитонеального введения уксусной кислоты [16]. А
локальное введение крысам тримебутина в толстую кишку,
но не его системное введение снижало признаки
воспаления при остром экспериментальном колите [4].
Данные относительно влияния тримебутина на моторику
ЖКТ в послеоперационный период в условиях эндотоксемии
в литературе отсутствуют. Однако имеются сведения о
влиянии федотозина (периферического k-опиатного
агониста) на моторику кишечника. В двух
экспериментальных моделях на крысах – после
лапаротомии в сочетании с пальпацией слепой кишки и
при перитоните, вызванном интраперитонеальным
введением уксусной кислоты, – показано, что федотозин
восстанавливает нормальную моторику [11].
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния
тримебутина на электрическую активность органов ЖКТ в
послеоперационном периоде в условиях эндотоксемии.
Материал и методы исследования
Исследования выполнялись на 13 полово-зрелых
крысах-самцах линии Вистар, которые до экспериментов
содержались на полноценном рационе из натуральных
продуктов.
Животным во время лапаротомии были вживлены зонд в
тощую кишку и электроды в стенку антральной части
желудка, ДПК и тощей кишки (15 см дистальнее связки
Трейтца). Интраоперационно в бедренную вену был введен
раствор ЛПС Escherichia coli serotype (E. coli) 055:B5
в дозе 200 мкг/кг. Исследования проводили ежедневно
после операции: сначала регистрировали фоновую
электрическую активность в течение часа, затем в зонд
вводили либо физиологический раствор в объеме 0,2 мл
(контрольная группа, n=7), либо тримебутин в дозе 2,86
мг/кг в объеме 0,2 мл (опытная группа, n=6) и
продолжали регистрацию еще 2 ч. Препарат вводили в
первые 3 сут после операции, в дальнейшем (4–8-е
сутки) осуществляли динамическое наблюдение за
изменением электрической активности органов ЖКТ. По
окончании записей в 1-е и 2-е сутки внутрикишечно
вводился глюкозо-солевой раствор в объеме 8 мл/400 г.
Начиная с 3-х суток крыс переводили на обычное
кормление. Свободный доступ к воде сохранялся на
протяжении всего послеоперационного периода за
исключением времени регистрации.
Записи электрической активности производились в узкой
полосе частот (1–100 Гц). При анализе электромиограмм
(ЭМГ) оценивали параметры, характеризующие координацию
различных отделов ЖКТ:
– наличие (отсутствие) ММК;
– наличие (отсутствие) гигантских мигрирующих спайков
(ГМС) и спастической активности;
– показатель антродуоденальной координации (выраженный
в процентах). Данный показатель определяли как
отношение времени спайковой активности в ДПК с
модулированной частотой желудка, деленное на
продолжительность фазы II в ДПК, умноженное на 100.
Численные параметры представляли как медиану и
перцентили – Ме (25;75). В каждой изученной группе
сравнивались фоновые значения на каждые сутки после
операции со значениями, характерными для здоровых
животных. Для выявления достоверности различий
использовали непараметрический критерий Манна–Уитни.
Результаты исследования и их обсуждение
В контрольной группе на протяжении 3 сут после
операции наблюдались значительное снижение показателя
антродуоденальной координации и отсутствие фаз III ММК
в ДПК и тощей кишке (табл. 1 и 2).
В 1-е сутки после операции в фоновых записях на ЭМГ
всех исследуемых отделов ЖКТ обнаруживались единичные
вспышки пиковых потенциалов и отдельных пачек пиковых
потенциалов слабой интенсивности (рис. 1 А).
Основной характерной особенностью на 2-е и 3-и
сутки было появление на ЭМГ ДПК и тощей кишки пачек
высокоамплитудных пиковых потенциалов, превышающих по
амплитуде обычные пиковые потенциалы в 2–4 раза (рис.
1 Б, Г). Период длительности пачек пиковых потенциалов
составлял 3,5–4 с, т. е. превышал период медленных
волн в 1,5–2 раза. Отмеченный характер генерации
пиковых потенциалов соответствовал спастической
активности изучаемых отделов тонкой кишки. В основном
высокоамплитудные пачки пиковых потенциалов возникали
одновременно на ДПК и тощей кишке (рис. 1 В). Вместе с
тем наблюдались и распространяющиеся высокоамплитудные
пачки пиковых потенциалов – ГМС, количество которых в
течение часа составляло от 2 до 4 (см. рис. 1 В). У
одних животных такая активность занимала до 20%
времени проводимой регистрации, у других такой режим
регистрировался практически постоянно. На 3-и сутки на
ЭМГ ДПК и тощей кишки количество эпизодов спастической
активности и ГМС снижалось (см. рис. 1 Г). При
введении физиологического раствора в тощую кишку в
первые 3 сут на ЭМГ желудка, ДПК и тощей кишки не
наблюдалось какой-либо выраженной реакции.
К 4-м суткам эпизоды спастической активности и ГМС
практически исчезали, и в тонкой кишке наблюдалось
формирование ММК. В ДПК и тощей кишке присутствовали
все фазы комплекса, однако их продолжительность и
очередность были нарушены. При этом генерация фаз III
в ДПК в отличие от тощей кишки оказалась нестабильной.
Наблюдались лишь единичные распространяющиеся фазы III.
Нормализация показателя антродуоденальной координации
и ММК, распространяющегося от ДПК к тощей кишке,
выявлялась лишь к 8-м суткам после операции (табл. 3).
В опытной группе введение тримебутина в течение 3 сут
после операции кардинальным образом изменяло динамику
электрической активности отделов ЖКТ (рис. 2 А, Б). В
1-е сутки введение препарата вызывало изменение
организации спайковой активности в ДПК и тощей кишке:
из хаотичных пиковых потенциалов, наблюдаемых в фоне,
регистрировались распространяющиеся пачки пиковых
потенциалов. Уже на 2-е сутки в фоновых записях
наблюдалось появление фаз III ММК в тощей кишке (см.
табл. 2). Эпизодов ГМС и спастической активности не
отмечено. Введение тримебутина в эти сроки приводило к
появлению фаз III в ДПК, а в тощей кишке увеличивалось
их количество. На 3-и сутки в фоновых записях
показатель антродуоденальной координации не отличался
от нормальных значений (см. табл. 1). Появлялись
единичные фазы III в ДПК, а в тощей кишке
обнаруживались все фазы комплекса с нормальной
последовательностью, но увеличенной продолжительностью
(см. рис. 2 Б). Стимуляция тримебутином на 3-и сутки
не влияла на количество фаз III в ДПК, в то время как
в тощей кишке их количество увеличивалось. К 4-м
суткам на ЭМГ ДПК и тощей кишки регистрировался
распространяющийся ММК. Особо следует отметить, что в
опытной группе в послеоперационный период во все сроки
наблюдения не отмечалось эпизодов ГМС и спастической
активности.
Результаты наших исследований показали, что в ранний
послеоперационный период в условиях эндотоксемии имеют
место значительные нарушения электрической активности
ЖКТ, выражающиеся прежде всего в том, что на
протяжении первых 3 сут после операции в ДПК и тощей
кишке отсутствует регулярная ритмическая активность в
виде фаз III ММК, распространение которых обеспечивает
нормальную координированную деятельность тонкой кишки.
В динамике изменений электрической активности
отчетливо выделяются стадии гипо- и гипермоторики
тонкой кишки. В 1-е сутки после операции наблюдается
значительное снижение электрической активности, что
обусловлено в большей степени рефлекторным торможением
моторики в ответ на хирургическое вмешательство.
Стадия гипермоторики проявляется появлением как
высокоамплитудной спастической активности, так и ГМС.
Известно, что ГМС являются электрофизиологическим
аналогом гигантских мигрирующих сокращений [6]. В
норме они присутствуют в терминальном отделе
подвздошной и проксимальном отделе толстой кишки. В
патологических условиях, например при воспалении,
частота ГМС резко увеличивается, при этом они могут
начинаться в ДПК и быстро распространяться вдоль всей
тощей кишки в подвздошную [13]. Появление ГМС в
верхних отделах ЖКТ – ДПК и начальном участке тощей
кишки является, по данным литературы, маркером
воспалительной реакции [14]. Кроме того, ГМС также
могут служить маркером абдоминальной боли [13].
В группе животных, которым в 1-е 3 сут после операции
вводили тримебутин, ГМС и спастической активности не
наблюдалось. Это может свидетельствовать о том, что
воздействие на опиатные рецепторы приводит к снижению
воспалительной реакции и боли. Действительно,
патологическая импульсация во время оперативного
вмешательства вызывает сенсибилизацию нейронов задних
рогов спинного мозга [9]. Она проявляется длительной
деполяризацией этих нейронов и снижением болевого
порога. В исследовании F.J. Roman и соавт. in vitro на
образцах спинного мозга крыс показано, что тримебутин
подавлял высвобождение глутамата [12]. В этом
отношении подавление высвобождения глутамата
тримебутином представляет перспективу его
использования как болеутоляющего агента.
Кроме того, установлено, что введение тримебутина в
ранние сроки после операций оказывает выраженное
прокинетическое действие и способствует более быстрому
восстановлению координированной моторики, так как
нормализует показатели антродуоденальной координации и
распространения ММК.
Выводы
В ранний послеоперационный период в условиях
эндотоксемии происходят значительные нарушения в
генерации ММК с появлением патологических паттернов
моторики в виде ГМС и спастической активности.
Введение тримебутина в этих условиях является
эффективным, что обусловлено отсутствием
патологических паттернов моторики, ускорением
нормализации антродуоденальной координации и быстрым
восстановлением распространения ММК из ДПК в тощую
кишку.
Список литературы:
1. Карпов И.А., Овечкин А.М. Послеоперационное
обезболивание в абдоминальной хирургии: боль в
абдоминальной хирургии, эпидемиология и клиническое
значение // Новости анестезиол. реаниматол.: информ.
сб. – 2005. – № 4. – С. 1–14.
2. Anup R., Aparna V., Pulimood A., Balasubrama-nian
K.A. Surgical stress and the small intestine: Role of
oxygen free radicals // Surgery. – 1999. – Vol. 125. –
P. 560–569.
3. Behm B., Stollman N. Postoperative ileus:
etiologies and interventions // Clin. Gastroenterol.
Hepatol. – 2003. – Vol. 1, N 2. – P. 71–80.
4. Chevalier E., Pйtoux F., Chovet M., Langlois A.
Beneficial effect of trimebutine and N-monodesmethyl
trimebutine on trinitrobenzene sulfonic acid-induced
colitis in rats // Life Sci. 2004. – Vol. 76, N 3. –
P.319–329.
5. Cullen J.J., Ephgrave K.S., Caropreso D.K.
Gastrointestinal myoelectric activity during
endotoxemia // Am. J. Surg. – 1996. – Vol. 171. – P.
596–599.
6. De Vos W.C. Migrating spike complex in the small
intestine of the fasting cat // Am. J. Physiol. –
1993. – Vol. 265, N 4 (Pt 1). – P. 619–627.
7. Hellstrцm P.M., al-Saffar A., Ljung T., Theodorsson
E. Endotoxin actions on myoelectric activity, transit,
and neuropeptides in the gut. Role of nitric oxide //
Dig. Dis. Sci. – 1997. – Vol. 42. – P. 1640–1651.
8. Kalff J.C., Schraut W.H., Simmons R.L., Bauer A.J.
Surgical manipulation of the gut elicits an intestinal
muscularis inflammatory response resulting in
postsurgical ileus // Ann. Surg. – 1998. – Vol. 228. –
P. 652–663.
9. King A.E., Thompson S.W., Urban L., Woolf C.J. The
responses recorded in vitro of deep dorsal horn
neurons to direct and orthodromic stimulation in the
young rat spinal cord // Neuroscience. – 1988. – Vol.
27. – P. 231–242.
10. Luckey A., Livingston E., Tache Y. Mechanisms and
treatment of postoperative ileus // Arch. Surg. –
2003. – Vol. 138. – P. 206–214.
11. Riviere P.J., Pascaud X., Chevalier E. et al.
Fedotozine reverses ileus induced by surgery or
peritonitis: action at peripheral kappa-opioid
receptors // Gastroenterology. – 1993. – Vol. 104. –
P. 724–731.
12. Roman F.J., Lanet S., Hamon J. et al.
Pharmacological properties of trimebutine and
N-monodesmethyltrimebutine // J. Pharmacol. Exp. Ther.
– 1999. – Vol. 289, N 3. – P. 1391–1397.
13. Sarna S.K. Myoelectrical and contractile
activities of gastrointestinal tract // Schuster M.M.,
Crowell M.D., Koch K.L. Schuster atlas of
gastrointestinal motility in health and disease. – 2nd
ed. – Hamilton–London: BC Decker Inc., 2002. – P.
1–18.
14. Sarna S.K. Neuronal locus and cellular signaling
for stimulation of ileal giant migrating and phasic
contractions // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver
Physiol. – 2003. – Vol. 284, N 5 (suppl.). – P.
789–797.
15. Schwarz N.T., Beer-Stolz D., Simmons R.L., Bauer
A.J. Pathogenesis of paralytic ileus: intestinal
manipulation opens a transient pathway between the
intestinal lumen and the leukocytic infiltrate of the
jejunal muscularis // Ann. Surg. – 2002. – Vol. 235. –
P. 31–40.
16. Sinniger V., Mouchet P., Bonaz B. Effect of
nor-trimebutine on neuronal activation induced by a
noxious stimulus or an acute colonic inflammation in
the rat // Life Sci. – 2005. – Vol. 77, N 23. – P.
2927–2941.
17. Zhang S.C., Wang W., Ren W.Y. et al. Effect of
cisapride on intestinal bacterial and endotoxin
translocation in cirrhosis // World J. Gastroenterol.
– 2003. – Vol. 9, N 3. – P. 534–538.
Статья опубликована на сайте
http://www.gastroscan.ru