Экспериментальное исследование механизмов снижения потребления кислорода организмом при барбитуратной коме

Кома как состояние, сопровождающее экстремальные воздействия на организм. Предложения по метаболической коррекции температуры тела для уменьшения летальности при барбитуратной коме путем выявления факторов, лимитирующих потребление кислорода организмом.

Рубрика Медицина
Вид диссертация
Язык русский
Дата добавления 07.09.2012
Размер файла 2,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Работа дыхательной цепи может быть нарушена некоторыми веществами, названными специфическими ингибиторами. Эти агенты делят на три группы [35]:

(1) ингибиторы переноса электронов - цианид, амитал (барбамил), антимицин А, британский антилюизит, 2-гептил-4-оксихинолин-N-оксид, ротенон и др.

(2) истинные разобщающие агенты (под влиянием этих веществ поток протонов по градиенту концентраций внутрь митохондрий не сопровождается ресинтезом АТФ; скорость переноса электронов при этом не изменяется) - 2,4_динитрофенол, дикумарол, грамицидин D, жирные кислоты с длинной цепью, арсенат и др.

(3)?ингибиторы фосфорилирующего окисления. Эти соединения подавляют сопряжённый с фосфорилированием перенос электронов в интактных митохондриях, но не подавляют нефосфорилирующий перенос электронов. К их числу относятся олигомицин, гуанидин, триэтилолово, азид натрия и др.

Барбитураты обладают некоторыми свойствами, присущими описанным ингибиторам дыхательной цепи [18], что может влиять на энергопродукцию при барбитуратной коме.

Производные барбитуровой кислоты in vitro значимо уменьшают дыхание мозговых тканей лишь в концентрациях, превышающих 10_3 М [112]. Ernster L. с соавт. показали, что амитал в разбавленном растворе (210-3 М) полностью и специфично ингибирует процесс реоксидации НАДН2 в НАД+ в дыхательной цепи митохондрий (цит. по [1]). Однако концентрации депрессанта, необходимые для подавления дыхания in vitro, всегда больше тех, которые могут быть достигнуты при анестезии в клинике. Гексенал, введённый в организм человека в высшей разовой дозе - 1 г [47], при условии равномерного распределения в организме, обеспечит тканевую концентрацию около 6,510_5 М; гибель могут вызвать барбитураты в дозах, в десять раз больших терапевтических [42], значит и тканевые концентрации при отравлении могут быть на порядок больше, то есть около 6,510_4 М. Из этого следует, что вызванное барбитуратом угнетение клеточного дыхания является скорее следствием уменьшения нервной активности, чем его причиной [1]. Однако в пользу гипотезы об угнетении барбитуратами НАДН2-дегидрогеназы может свидетельствовать тот факт, что в ряде исследований введение экзогенного сукцината (но не субстратов, окисляемых НАД-зависимо) уменьшало продолжительность барбитуратной комы у крыс [149] и летальность крыс и людей [160].

В митохондриях печени и мозга оксибарбитураты угнетают аэробное окисление углеводородов, но не разобщают окисление и фосфорилирование; тиобарбитураты, кроме того, разобщают эти процессы; разобщающему действию тиобарбитуратов сопутствует их способность активировать АТФазу [88]. В опытах на собаках, анестезированных тиопенталом в дозе 177 мг/кг, показано, что тиопентал не разобщает окисление и фосфорилирование в головном мозгу [136].

В свете представленных данных предположение о нарушении нормальной работы дыхательной цепи при коме, вызванной барбитуратами, представляется обоснованным и требует проверки.

1.5 Периферические эффекты барбитуратов и возможный характер их влияния на энергетический обмен в организме

“Едва ли может быть совпадением, что эффективные наркотики оказывают влияние на множество биологических систем. Вероятно, для угнетения деятельности такой сложной системы, как головной мозг, необходимо подавление ряда весьма различных процессов, в том числе и некоторых процессов, протекающих вне мозга…” [45]. Эту точку зрения подтверждает отсутствие наркотического эффекта при введении людям гексенала в бедренную и гексобаритона в сонную артерию в дозах, уже через несколько секунд вызывающих наркотический сон при внутривенном введении этих барбитуратов [15].

Известно, что амёбы в разбавленном растворе барбитуратов “наркотизируются” - утрачивают чувствительность к внешним раздражителям [1]. Так как у одноклеточных животных нет нервной системы, но депрессанты на них действуют, не исключена возможность влияния барбитуратов на другие клетки, помимо нейронов. Действительно, показано нарушение тиопентоном транспорта глюкозы и фосфата через мембрану эритроцитов человека [152]. При тиопенталовом наркозе продемонстрировано угнетение секреции инсулина [166], ингибирование синтетазы оксида азота (II) в аорте крыс [102]. Пентобарбитал увеличивает активность митохондриальной аденозиндифосфорибозилтрансферазы глиальных клеток на 30 % [133].

Барбитураты не считаются гепатотоксичными веществами [26], однако это не исключает возможности их обратимого влияния на функцию печени [113, 118]. При некоторых экстремальных состояниях (геморрагический шок [86, 130], шок, вызванный пентобарбиталом [125], гипоксия [101], сепсис [134, 180]) отмечено нарушение обезвреживания аммиака с ростом его концентрации в крови. При “шоковой печени”, осложняющей течение ожогов, травм, отравлений, состояний после переливания несовместимой крови, концентрация аммиака в крови может повышаться с 11,6 мкМ (в норме) до 174 мкМ [78].

Обезвреживание аммиака у млекопитающих путём его связывания в мочевину в слизистой оболочке толстой кишки и в печени требует присутствия некоторых аминокислот - орнитина, цитруллина или аргинина. В ходе протекания реакций синтеза 1 молекулы мочевины расходуется энергия гидролиза трёх молекул АТФ, но, так как одна из них гидролизуется до АМФ и пирофосфата, реально “цена” обезвреживания аммиака составляет 2 моль АТФ на 1 моль NH3 [36, 77]. Для синтеза мочевины в печени использются глутамин (образованный из аммония в клетках других органов), а также свободный аммиак NH3 и его протонированный катион - аммоний NH4+, попавшие в кровь воротной вены из просвета кишечника [99]. Способность печени улавливать аммиак из крови, притекающей от кишечника, весьма значительна: у крыс концентрация аммиака в печёночных венах в 2 раза [107], а у коров - в 8-12 раз [138] меньше, чем в воротной вене. О том, насколько аммиак-обезвреживающая функция печени и слизистой оболочки толстой кишки изменяется при введении организма в барбитуратную кому, имеющиеся в литературе данные судить не позволяют.

Поскольку аммиак, образующийся в кишечнике, имеет, в значительной мере, микробное происхождение, представляют интерес данные о влиянии барбитуратов на условия жизнедеятельности микробов в организме. Барбитуратный наркоз модифицирует различные реакции организма, обеспечивающие противомикробный иммунитет. Так, тиопентон in vitro в концентрациях, достигаемых при анестезии, уменьшает на 50 % поляризацию нейтрофилов [142], угнетает адгезию, хемотаксис, фагоцитоз и killing-функцию полиморфноядерных лейкоцитов [155]. Тиопентал натрия in vitro в концентрации 20 мг/л ослабляет “оксидативный взрыв” нейтрофилов и моноцитов на 59 и 45 %, соответственно [119]. Показано уменьшение содержания лейкоцитов в периферической крови через несколько секунд после введения барбитуратов, прямо пропорциональное их дозе [15]. Приём человеком фенобарбитона даже в дозе 1,5 мг/кг ведёт к угнетению индуцированной бласт-трансформации лимфоцитов [147]. Всё это приводит, в частности, к замедлению элиминации Escherichia coli из крови in vitro [119]. У больных, которых лечили с применением барбитуратной комы, отмечалась лейкопения (у четверти пациентов - агранулоцитоз и супрессия костного мозга) [162], частота оппортунистических инфекций, в том числе пневмоний, вызванных грам-отрицательными бактериями возрастала двукратно [153, 162].

Тиопентон и пентобарбитон полностью останавливают перистальтику подвздошной кишки морской свинки in vitro [120], а пентобарбитон в дозах 50-150 мг/кг угнетает перистальтику желудка и кишечника крыс in vivo [123], тиопентал в дозе 7,7 мг/кг угнетает перистальтику кишечника лошадей [132]. В сочетании с возможным нарушением противомикробного иммунитета это может привести к увеличению образования аммиака в кишечнике: образование аммиака в содержимом кишечника может интенсифицироваться в течение нескольких минут и не требует присутствия живых бактерий [171]. Кроме того, несмотря на снижение сердечного выброса, при коме, вызванной тиопенталом, кишечный кровоток возрастает [173], что может способствовать проникновению аммиака в кровь из просвета кишечника.

Таким образом, барбитуратная кома может сопровождаться возникновением синергичесих факторов, направленных на рост содержания аммиака в крови: повышение его продукции в кишечнике, увеличение возможности диффузии из кишечного содержимого в кровь и ограничение способности кишечника и печени обезвреживать аммиак. Поэтому определение показателей, характеризующих продукцию и обезвреживание аммиака в организме (концентрация аммиака и мочевины в крови, экскреция аммиака с выдыхаемым воздухом) необходимо для расширения наших представлений о влиянии барбитуратов в коматогенных дозах на энергетический обмен.

1.6 Постановка задач исследования

Как следует из приведённых данных, снижение энергетических потребностей организма при интоксикации барбитуратами является твёрдо установленным фактом. Однако возможность нарушений энергетического обмена, ограничивающих его максимальную мощность, также не исключается.

Вопрос о соотношении энергетических потребностей и возможностей организма при барбитуратной коме специально не изучался. Однако нарушения ряда энергозависимых функций (поддержания постоянной температуры тела, внешнего дыхания, ритмической активности желудочно-кишечного тракта, реакций клеточного иммунитета) и, наконец, сам факт высокой летальности при барбитуратной коме, свидетельствуют о высокой вероятности существенных ограничений в системе энергетического обеспечения организма.

Так как при условии сохранении ритмичного дыхания или проведения ИВЛ доставка кислорода к тканям барбитуратами, по-видимому, не нарушается [111, 170], а артерио-венозная разница по кислороду уменьшается [146, 170], причины возможных нарушений энергетического обмена имеют, вероятно, тканевые механизмы.

Данные о вызываемых барбитуратами нарушениях транспорта кислорода [37, 38, 39] и тканевого метаболизма [6, 21, 57] не позволяют судить о роли этих нарушений в патогенезе барбитуратной комы. Большинство работ, посвященных влиянию барбитуратов на тканевое звено энергетического обмена, выполнены in vitro и характеризуют прямое действие этих веществ на метаболизм исследуемых тканей и клеток (практически всегда - нервных). При этом концентрации барбитуратов, вызывающие значимые биоэнергетические нарушения, как правило, существенно выше тех, которые могут создаваться в тканях при моделировании барбитуратной комы.

Влияние индуцированных введением барбитуратов эндогенных факторов, способных изменять энергетический обмен нервной ткани и организма в целом, в таких работах учесть невозможно. Поэтому возврат к изучению влияния барбитуратов на энергетический обмен целостного организма представляется объективно необходимым для совершенствования лечения барбитуратной комы.

Практически важным, но всё ещё недостаточно изученным, вопросом является последовательность смены лимитирующих факторов по мере углубления депрессии газообмена при барбитуратном наркозе. Требуют уточнения условия, при которых лимитирующую роль играет функциональная активность клеток и тканей организма, а также условия, при которых потребление кислорода организмом лимитируется его массопереносом. Учитывая значение, которое кислород-зависимое окисление имеет для теплопродукции, эти сведения необходимы для обоснования предложений по коррекции температуры тела при барбитуратной коме.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Экспериментальные животные и моделирование барбитуратной комы

Исследование проведено на 920 самках крыс-альбиносов массой 150-200 г, приобретённых в питомнике “Рапполово” АМН РФ. Животных содержали в виварии кафедры военной токсикологии и медицинской защиты Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова в пластмассовых клетках по 6 голов при температуре воздухе 20-22 0С, естественном освещении, на подстилках из древесных стружек. Рацион животных соответствовал приказу МО СССР № 245 от 1982 г. и приказу МЗ СССР № 1179 от 1983 г. Кормление осуществлялось ad libitum, в первой половине дня. В течение суток перед использованием в эксперименте крыс не кормили. Для маркировки животных использовали спиртовой раствор пикриновой кислоты.

Животных распределяли на экспериментальные группы случайно; контрольная и экспериментальные группы участвовали в опыте одновременно.

Барбитуратную кому моделировали внутрибрюшинным введением тиопентала или амитала натрия (ТН, АН) в дозах 75 или 100 мг/кг, соответственно.

2.2 Дизайн исследования

Для решения задач диссертационного исследования (стр. 11) в условиях моделирования барбитуратной комы изучали:

- параметры внешнего дыхания;

- влияние стимулятора ЦНС (стрихнина) на потребление кислорода организмом;

- влияние содержания кислорода во вдыхаемом воздухе на потребление кислорода организмом;

- влияние глюкозы, карбоновых кислот или глутамата на потребление кислорода организмом и выживаемость животных;

- влияние дозы и кратности введения сукцината натрия (СН) на потребление кислорода организмом;

- влияние малоната натрия на потребление кислорода организмом и на эффект СН;

- влияние СН на динамику охлаждения тела;

- содержание биоэнергетических субстратов (лимонной кислоты - в крови и головном мозгу, пировиноградной кислоты - в крови);

- содержание аммиака и мочевины в крови и экскрецию аммиака с выдыхаемым воздухом;

- влияние ацетата аммония (АА) на потребление кислорода организмом.

Схема выполнения 11 перечисленных экспериментов представлена ниже.

Параметры внешнего дыхания определяли до и каждые 0,5 ч в течение 2 ч после введения ТН. Частоту дыхательных движений (ЧДД), дыхательный объём (ДО), МОД и потребление кислорода организмом измеряли в опытной и контрольной группах (каждая включала по 11 животных). Контрольные и опытные животные получали хлорид или сукцинат натрия, соответственно, через 0,5 ч после введения ТН.

Для изучения влияния стрихнина на потребление кислорода организмом у крыс определяли исходную интенсивность потребления кислорода, вводили им ТН в дозах 31,6 75,0 мг/кг или (в контроле) хлорид натрия; через 30 мин опытным животным вводили стрихнина нитрат (0,5 мг/кг) и в обеих группах определяли потребление кислорода в течение 40 мин. Количество животных в каждой группе составляло 16 (по 4 на каждую дозу ТН).

Влияние содержания кислорода во вдыхаемом воздухе на потребление кислорода организмом определяли в течение 70 мин после введения ТН в интервале доз 31,6 75,0 мг/кг. После измерения исходной интенсивности потребления кислорода и введения ТН крыс контрольной группы помещали в атмосферу чистого кислорода, животных опытной группы оставались на воздухе. Измерения повторяли каждые 10 мин в соответствующей газовой среде. Количество животных в группах было 4 при каждой из доз ТН в диапазоне 31,6 63,1 мг/кг или 8 при дозе ТН 75,0 мг/кг.

Для исследования влияния глюкозы, карбоновых кислот или глутамата на потребление организмом кислорода и выживаемость при коме, вызванной ТН, выполнили 8 опытов. В каждом из них животные были распределены на 3-4 группы, из которых первая получала хлорид натрия, вторая - СН, а каждая другая - другие вещества или их комбинации. Каждый препарат вводили через 0,5 ч после определения исходного уровня интенсивности потребления кислорода организмом и введения ТН. Количество крыс в контрольной и опытных группах одного эксперимента было равным: 11 - для цитрата или бензоата, 10 - для _кетоглутарата или пирувата, 8 - для дыхания чистым кислородом или его комбинации с сукцинатом, 6 - для диметилсукцината, малата, глутамата с пиридоксином или без него, никотиновой кислоты, ацетата с сукцинатом или без него, 4 - для глюкозы с инсулином или без него.

Для изучения дозовой зависимости влияния СН на потребление кислорода крысами провели два опыта. В первом испытывали дозы СН 1 и 5 ммоль/кг, во втором - 5 и 10 ммоль/кг. Каждой опытной группе соответствовала контрольная, крысы из которой получали хлорид натрия в эквивалентных по натрию количествах. Препараты вводили через 0,5 ч после ТН. Интенсивность потребления кислорода определяли до (исходный уровень) и каждые 0,5 ч в течение 3 ч после введения ТН. В каждой группе было 8 животных.

Для выявления влияния кратности введения сукцината натрия на газообмен и устойчивость к ТН или АН экспериментальных животных, после измерения исходной интенсивности потребления кислорода и введения барбитурата контрольным животным вводили хлорид натрия через 30, 60, 90, 120, 150 и 180 мин, а крысам, входившим в опытные группы, - СН через 30 мин и хлорид натрия через 60, 90, 120, 150 и 180 мин или сукцинат натрия через 30, 60, 90, 120, 150 и 180 мин после введения барбитурата. Измерение потребления кислорода проводилось в течение 2,5 ч после введения барбитурата. Количество животных каждой группы в опытах с ТН составляло 7, в опытах с АН - 5.

Влияние малоната натрия на потребление кислорода крысами и на эффект СН изучали, случайно распределив 44?крысы на 4 равные группы; всем крысам вводили ТН, через 0,5 ч после него - хлорид (контроль) или сукцинат и (или) малонат натрия. Потребление кислорода определяли до (исходный уровень) и каждые 0,5 ч в течение 3 ч после введения ТН.

Влияние СН на динамику охлаждения тела при барбитуратной коме изучали, измеряя ректальную и подкожную температуру до и через 3 ч после введения ТН. Животные контрольной и опытной групп (каждая включала 23 крысы) получали хлорид или сукцинат натрия, соответственно, через 0,5 ч после ТН.

Содержание биоэнергетических субстратов в крови и головном мозгу при барбитуратной коме изучали на крысах, по схеме опыта с измерением температуры тела (см. выше). Забор тканей осуществляли после декапитации спустя 0,5, 1 или 3 ч после введения животным ТН.

В крови этих же крыс определяли содержание аммиака, а в крови крыс, забитых спустя 3 ч после введения им ТН, определяли концентрацию мочевины. У крыс, забитых спустя 1 ч после введения ТН, до декапитации определяли экскрецию аммиака в выдыхаемом воздухе.

Влияние АА на потребление кислорода организмом при барбитуратной коме изучали в диапазоне доз АА 0,5 8 ммоль/кг. Для каждой дозы АА схема опыта была такой же, как для опыта с малонатом (см. выше), причём вместо малоната вводили АА. Количество животных в группах было 4 при каждой из доз АА в диапазоне 0,5 4 ммоль/кг или 7 при дозе АА 8 ммоль/кг.

2.3 Изучение потребления кислорода экспериментальными животными

Интенсивность потребления кислорода организмом определяли закрытым камерным методом в аппарате Regnault [55]. Во время респирометрии животных не фиксировали, они имели возможность свободно перемещаться в горизонтальной плоскости в пределах респирометрической камеры (рисунок 3).

Рисунок 3. Аппарат Regnault для определения интенсивности потребления кислорода.

На столе - респирометрическая камера с крысой.

Для моделирования гипероксии через респирометрическую камеру (объём 900 мл) с крысой пропускали 9000 мл чистого кислорода. Конечное содержание кислорода в камере рассчитывали, используя формулу, приведённую П.В.?Маковецким [46]:

цО2 = 100 - 79,5/e9000/900, %,

где цО2 - конечная объёмная доля кислорода в камере, 100 - объёмная доля кислорода в чистом кислороде, 79,5 - объёмная доля других, кроме кислорода, газов в атмосферном воздухе, e - основание натуральных логарифмов, 9000/900 - соотношение объёмов пропускаемого кислорода и респирометрической камеры.

цО2=99,996 %, что позволило рассматривать газовую среду в респирометрической камера после пропускания чистого кислорода как практически состоящую из чистого кислорода.

2.4 Изучение параметров внешнего дыхания у экспериментальных животных

Для оценки показателей внешнего дыхания - МОД, ЧДД и ДО на фоне наркоза использовали устройство для изучения лёгочной вентиляции (ЛВ) у крыс.

Принцип действия устройства основан на поступлении воды в респирометрическую бюретку за счёт разрежения, создаваемого животным во время вдоха. Устройство, схема которого представлена на рисунке 4, состояло из маски с увлажнённым замшевым уплотнителем, клапанной коробки с двумя шариковыми клапанами и респирометрической бюретки. Бюретка соединена с сифонным модулем, заполненным водой. Гидростатическое давление на уровне соединения сифонного модуля с бюреткой равно давлению воздуха в бюретке, которое, в свою очередь, уравновешено с атмосферным давлением, благодаря чему в отсутствие дыхания животного вода в бюретку не поступает.

При вдохе в подмасочном пространстве создаётся разрежение, нижний клапан (клапан вдоха) открывается, разрежение распространяется на респирометрическую бюретку, в которую из сифонного модуля поступает подкрашенная вода. Объём воды, поступившей в бюретку за минуту, соответствует величине ЛВ за 1 мин, а число поступлений - величине ЧДД. Выдох осуществляется через верхний клапан (клапан выдоха) в атмосферу.

Для расчёта МОД величину ЛВ за 1 мин пересчитывали на массу тела животного и выражали в мл воздуха на кг массы тела в мин. Величину ДО рассчитывали путём деления величины МОД на величину ЧДД.

Рисунок 4. Схема устройства для изучения лёгочной вентиляции у крыс.

1 - наркотизированная крыса;

2 - маска;

3 - уплотнитель;

4 - клапанная коробка;

5 - респирометрическая бюретка.

Стрелкой указано направление движения воды, поступающей из сифонного модуля в бюретку при вдохе.

Ритмичность дыхательных движений оценивали путём визуального наблюдения, а также путём сравнения результатов определений ЧДД у одного и того же животного с интервалом 1 мин.

2.5 Изучение изменений температуры тела при барбитуратной коме

Ректальную и подкожную температуру крыс измеряли ртутным термометром с ценой деления 0,1 С. Для измерения ректальной температуры резервуар термометра погружали на 3 см в прямую кишку крысы. Для измерения подкожной температуры крысы делали разрез кожи спины длиной 1 см на уровне задних рёбер перпендикулярно оси позвоночного столба и помещали резервуар термометра под кожу на 3 см в краниальном направлении.

2.6 Химическое исследование крови, выдыхаемого воздуха и гомогената головного мозга

Для определения содержания лимонной кислоты в головном мозгу его помещали в охлаждённый стеклянный шприц и экструдировали в 20 % раствор трихлоруксусной кислоты. Для химического исследования использовали безбелковый фильтрат мозга или крови.

Содержание лимонной кислоты в крови и головном мозгу определяли по цветной реакции с уксусным ангидридом и пиридином [151].

Концентрацию пировиноградной кислоты в крови определяли колориметрическим методом в реакции с 2,4_динитрофенилгидразином по Фридеману и Хаугену [62].

Экскрецию аммиака с выдыхаемым воздухом рассчитывали по его накоплению в поглотителе (2 мл 0,01 н. H2SO4). Аммиак определяли титрометрически в присутствии индикатора Ташира [117, 156].

Концентрацию аммиака и аммония (далее обозначаемую как концентрация аммиака) в крови определяли микродиффузионным методом Конвея с последующим обратным ацидометрическим титрованием [63].

Содержание мочевины в крови определяли гипобромитным методом в аппарате Коварского [63].

2.7 Статистическая оценка результатов исследования

Оценка значимости различий среднегрупповых величин.

Значимость межгрупповых различий градуальных показателей оценивали с помощью t-критерия Стьюдента для средних арифметических [61], U_критерия Вилкоксона-Манна-Уитни, критерия Вилкоксона-Вилкокс и критерия знаков [117].

Оценка значимости межгрупповых различий выживаемости.

Для оценки значимости межгрупповых различий выживаемости пользовались точным методом Фишера [16].

Оценка связи между измерявшимися признаками.

В тех случаях, когда имелись основания полагать, что связь между измерявшимися признаками могла быть аппроксимирована линейной функцией, для оценки связи между признаками применяли коэффициент корреляции r [61].

Оценка защитного эффекта препаратов.

Для выявления защитного действия препаратов при интоксикации ТН оценивали в группах среднюю продолжительности жизни [8] и определяли скорость наступления гибели методом Прозоровского [59]. Полученные величины сравнивали с помощью t-критерия Стьюдента.

Оценка значимости межгрупповых различий средней смертельной дозы.

Для определения средней смертельной дозы и её ошибки пользовались методом пробит-анализа Литчфилда-Вилкоксона [7].

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Разработка экспериментальных моделей

3.1.1 Выбор вида барбитуратов

Барбитураты (производные барбитуровой кислоты) и тиобарбитураты (производные тиобарбитуровой кислоты), несмотря на сходство механизмов действия, имеют различия как по продолжительности вызываемого ими сна, так и по характеру биотрансформации. Использовать для моделирования комы препараты длительного действия представлялось нецелесообразным, поскольку это удлиняло бы интервал времени, в которое пребывающие в коме животные недоступны для наблюдения и обследования. В связи с этим для моделирования барбитуратной комы выбрали ТН - производное тиобарбитуровой кислоты, средство для неингаляционного наркоза короткого действия - и АН (барбамил) - производное барбитуровой кислоты, снотворное средство короткого действия.

3.1.2 Выбор дозы барбитуратов

Для моделирования барбитуратной комы предварительно оценивали действие ТН, вводимого в нескольких дозах (от 0,42 до 1,00 ЛД50), на рефлексы экспериментальных животных, на продолжительность их пребывания в боковом положении, на ритм внешнего дыхания и на летальность.

Полученные данные (таблица 1) позволили сделать вывод о качественном отличии состояния, возникающего при введении животным ТН в дозе ЛД50, от состояний, возникающих после введении ТН в дозах 0,42 0,84 ЛД50. После введения ТН в дозе 75 мг/кг угасали все соматические рефлексы, за исключением роговичного, гибель наступала у 50 ± 25 % животных. При интоксикации меньшими дозами ТН сохранялась двигательная реакция животных на звук и болевые раздражения. Случаи гибели были единичными (< 10 %). Независимо от дозы ТН, гибели всегда предшествовало нарушение ритма дыхания - оно становилось периодическим, напоминая дыхание Чейн-Стокса.

Таблица 1. Характеристика доз тиопентала натрия, применявшихся для моделирования острой интоксикации барбитуратами

Доза ТН, мг/кг

Доля от ЛД50

Визуально наблюдавшиеся проявления интоксикации

31,6

0,42

Боковое положение со 25 по 20 ± 3 мин после введения ТН; дыхание - ритмичное

39,8

0,53

Боковое положение со 25 по 125 ± 41 мин после введения ТН; дыхание - ритмичное

50,1

0,67

Боковое положение со 25 по 163 ± 32 мин после введения ТН; дыхание - ритмичное

63,1

0,84

Боковое положение со 25 по 330 ± 127 мин после введения ТН; единичные случаи гибели в первые 3 ч опыта; у животных, впоследствии погибших, дыхание - периодическое

75,0

1,00

Боковое положение с 25 мин. по 10 ± 3 ч после введения ТН; отсутствие соматических рефлексов, кроме роговичного; единичные случаи гибели в первые 3 ч опыта; гибель 50 ± 25 % животных в течение 48 ч после начала опыта; у животных, впоследствии погибших, дыхание - периодическое

Таким образом, состояние животных после введения ТН в дозе 75 мг/кг было идентифицировано как кома. Это позволило выбрать данную дозу ТН для моделирования барбитуратной комы у крыс.

Также оценивали действие АН, вводимого в нескольких дозах. При введении крысам АН в дозе 75 мг/кг наблюдалось боковое положение с 3 5 мин по 400 ± 130 мин, сохранялась двигательная реакция на болевое раздражение, случаев гибели в первые двое суток не было. После введения АН в дозе 100 мг/кг крысы находились в боковом положении с 2 5 мин по 10 ± 3 ч, у них отсутствовали соматические рефлексы, кроме роговичного, летальность составила 50 ± 20 %. Состояние, вызываемое введением АН в дозе 100 мг/кг, было идентифицировано как кома, что позволило выбрать эту дозу для моделирования барбитуратной комы у крыс.

3.1.3 Выбор показателей, характеризующих тепловое состояние организма при барбитуратной коме

Млекопитающие по сравнению с эктотермными животными таких же размеров имеют на порядок более высокий уровень основного обмена. Это связано с поддержанием температуры тела гомойотермными животными и людьми [77]. Это также объясняет и более интенсивный уровень потребления кислорода. Так как при окислении различных субстратов часть теплоты реакции, которая не запасается в высокоэнергетических связях, составляет не менее 74 %, определив у эндотермного животного температуру тела и интенсивность потребления кислорода, можно оценить его способность преобразовывать энергию химических связей углеводов и липидов в тепло и макроэргические соединения (преимущественно АТФ). Однако температура ядра тела, измеренная, например, в проксимальной части прямой кишки, является функцией не только теплопродукции (косвенно оцениваемой также по интенсивности потребления кислорода), но и теплоотдачи [5]. Чтобы выяснить, связаны ли изменения температуры тела, преимущественно, с изменениями теплопродукции или теплоотдачи, целесообразно также определять и подкожную температуру. Если на фоне действия фармакологического агента температура ядра тела снижается быстрее, чем температура оболочки, можно сделать вывод о возрастании связанной с перераспределением кровотока теплоотдачи как преобладающей причине охлаждения тела. В случае равной или опережающей скорости снижения температуры тепловой оболочки тела преимущественную роль играет уменьшение теплопродукции. Поэтому в качестве показателей, характеризующих тепловое состояние организма при барбитуратной коме, выбрали потребление кислорода организмом, ректальную температуру и подкожную температуру.

3.1.4 Моделирование гипероксии

Для оценки роли систем массопереноса кислорода в развитии феномена снижения потребления кислорода организмом при барбитуратной коме сопоставляли вызванные барбитуратом изменения интенсивности потребления кислорода крысами при различном парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе. При дыхании чистым кислородом при атмосферном давлении его парциальное давление в альвеолах возрастает в несколько раз по сравнению с дыханием на воздухе [41]. Это даёт основание полагать, что и весь поток кислорода из вдыхаемой газовой смеси к клеткам может возрасти в несколько раз. В случае наличия у какого-либо из звеньев системы массопереноса кислорода лимитирующей роли в процессе потребления кислорода организмом можно ожидать интенсификацию газообмена при гипероксии. Вдыхание чистого кислорода при повышенном барометрическом давлении может сопровождаться неврологическими расстройствами и нарушениями газообмена [48], что препятствует решению поставленной задачи. Поэтому гипероксию моделировали, обеспечивая дыхание животных чистым кислородом при атмосферном давлении.

3.1.5 Моделирование состояния повышенной интенсивности катаболизма

Для оценки роли уменьшения потребности тканей в энергии как одного из предполагаемых механизмов снижения потребления кислорода организмом при барбитуратной коме предполагалось использовать состояние повышенной интенсивности катаболизма. При наличии у этого фактора лимитирующей роли стимуляторы катаболизма должны интенсифицировать газообмен как у интактных животных, так и при коме.

Среди стимуляторов ЦНС выделили 3 группы веществ, по-разному влияющих на мозговой кровоток и поглощение кислорода мозгом [76]. Вещества одной группы (бемегрид, коразол, фенамин, мелипрамин) увеличивают мозговой кровоток и интенсифицируют поглощение кислорода мозгом. Вещества другой группы (камфора, кордиамин, ипразид) в большинстве случаев увеличивают кровоснабжение мозга и понижают или не изменяют потребление кислорода мозгом. Корме того, имеются аналептики, которые повышают поглощение кислорода мозгом, не влияя при этом существенно на мозговой кровоток (стрихнин) или оказывая двухфазное действие (кофеин).

Для моделирования состояние повышенной интенсивности катаболизма выбрали стрихнин как фармакологический “зонд”, интенсифицирующий катаболизм интактного мозга без повышения мозгового кровотока.

При введении в стимулирующих дозах стрихнин возбуждает дыхательный центр, что проявляется углублением и учащением дыхательных движений; повышает чувствительность дыхательного центра к углекислоте. Это повышение наблюдается также в случаях, когда функция дыхательного центра угнетена (морфином, хлоралгидратом и т. п.). Под влиянием стрихнина отмечено повешение способности ЦНС к суммации импульсов. Даже малые дозы стрихнина увеличивают газообмен, температура тела возрастает, обмен веществ усиливается [58].

Максимальную мощность энергопродукции в спортивной медицине оценивают, определяя максимальное потребление кислорода, так как потребление кислорода отражает величину энергетического обмена [3, 68]. При увеличении функциональной активности ЦНС потребление кислорода возрастает не только нервной системой, но и другими тканями. Поэтому, исходя из 1 и 2 задач настоящего исследования, стрихнин был выбран для выявления состояния, при котором потребление кислорода организмом лимитировано функциональной активностью ЦНС.

Для выбора дозы стрихнина, интенсифицирующей газообмен у интактных животных, крысам вводили 0,25 или 0,5 или 1 или 1,5 мг/кг. Введение стрихнина в дозе 0,25 мг/кг не модифицировало потребление кислорода, в дозе 0,5 мг/кг - повышало на 15 ± 10 %, а в дозах 1 и 1,5 мг/кг - угнетало потребление кислорода на 10 ± 5 и 20 ± 10 % от исходного уровня, соответственно. Выбрали дозу стрихнина 0,5 мг/кг.

Интенсификация потребления кислорода при введении коматозным крысам стрихнина в дозе 0,5 мг/кг свидетельствовала бы о том, что при барбитуратной коме потребление кислорода лимитируется потребностью тканей в энергии.

3.1.6 Выбор показателей, характеризующих обеспеченность организма субстратами клеточного дыхания

Для оценки возможности того, что потребление кислорода при барбитуратной коме зависит от обеспеченности организма субстратами клеточного дыхания, целесообразно определить концентрацию таких субстратов в крови и в тканях головного мозга. Одним из веществ, подлежащих определению в крови, явилась пировиноградная кислота как один из конечных продуктов анаэробной стадии гликолиза, с одной стороны, и как маркер гипоксии, с другой. В крови и в тканях головного мозга при барбитуратной коме определяли содержание лимонной кислоты - продукта цитратсинтазной реакции, лимитирующей “скорость оборота” ЦК [36] - отражающее величину пула интермедиатов ЦК.

3.1.7 Моделирование воздействий, пополняющих пул интермедиатов цикла Кребса

Гипотеза о лимитирующем влиянии содержания интермедиатов цикла Кребса в митохондриях на потребление кислорода организмом может быть проверена путём создания их избытка введением извне. Для этого вводимые вещества должны иметь возможность проникать к местам их утилизации и включаться метаболические пути. Можно предположить, что при низкой (лимитирующей потребление кислорода) концентрации интермедиатов ЦК в тканях введение этих веществ извне повлечёт за собой интенсификацию потребления кислорода организмом.

Транспорт интермедиатов ЦК - цитрата, -кетоглутарата, сукцината, фумарата, малата - через биомембраны клеток различных органов осуществляется специфическими Na+-зависимыми переносчиками [128, 137, 139, 143, 174, 177], причём соотношение котранспортируемых катионов Na+ и анионов ди- или трикарбоновых кислот составляет 2:1 [137] или 3:1 [174]. Это даёт основание использовать водные растворы средних натриевых солей карбоновых кислот - интермедиатов ЦК для введения в организм.

Данные о проницаемости ГЭБ в отношении сукцината и глутамата противоречивы: с одной стороны, есть данные, что проникают плохо [45], а с другой - фармакологический эффект (для сукцината и для глутамата) налицо [44, 45].

Переносчики дикарбоновых кислот используются и для переноса через мембраны экзогенных эфиров янтарной кислоты [143] и некоторых аминокислот, в частности, аспартата и глутамата [103, 143].

Эфиры янтарной кислоты внутриклеточно гидролизуются с помощью эстераз, например:

CH3O-CO-CH2-CH2-CO-OCH3 + 2 H2O

2 CH3OH + HOCO-CH2-CH2-COOH (1)

Экзогенный глутамат способен внутриклеточно окисляться при участии глутаматдегидрогеназы, уравнение (2) [36].

Глутамат- +NAD+ + H2O -кетоглутарат2- + NH4+ + NADH + H+ (2)

Видно, что при гидролизе диметилсукцината и при дегидрировании глутамата образуются эквимолярные количества сукцината и _кетоглутарата, соответственно, что, с учётом их возможности проходить через мембраны, позволяет использовать и диметилсукцинат, и глутамат для пополнения пула интермедиатов ЦК в митохондриях.

Суммарная концентрация семи интермедиатов ЦК (цитрата, изоцитрата, -кетоглутарата, сукцината, фумарата, малата и оксалоацетата) в головном мозгу равна 3,3 мМ [22] или 4,03 мМ [45], в мышцах человека составляет от 1,39 мМ в покое до 5,38 мМ после физической нагрузки [115]. В связи с этим можно предположить, что при условии равномерного распределения в организме вводимые извне интермедиаты ЦК способны ощутимо повлиять на их пул лишь в дозах, превышающих 1,39 ммоль/кг массы тела. Сопоставление тканевых концентраций некоторых интермедиатов ЦК с Km ферментов, катализирующих реакции, в которых они являются субстратами (таблица 2), позволяет: (1) высказать предположение, что “скорость оборота” ЦК может зависеть от концентрации некоторых его интермедиатов и (2) предложить для введения экзогенных интермедиатов их дозы, создающие в организме концентрации, в несколько раз превышающие Km ферментов ЦК.

Наличие у вводимых в таких дозах интермедиатов ЦК влияния на показатели энергетической обеспеченности организма явилось бы косвенным свидетельством дефицита интермедиатов ЦК в тканях при барбитуратной коме. Поэтому для моделирования воздействий, пополняющих пул интермедиатов ЦК, соответствующие вещества вводили животным в форме средних натриевых солей в дозах 5 10 ммоль/кг. Меньшую дозу (1 ммоль/кг) использовали в качестве контроля, позволяющего оценить значение пополнения пула интермедиатов ЦК в механизме влияния вводимых веществ на показатели энергетической обеспеченности организма.

Таблица 2. Концентрации некоторых интермедиатов цикла Кребса в головном мозгу и константы Михаэлиса ферментов, катализирующих реакции, использующие их как субстраты

Субстрат

Концентрация субстрата вголовном мозгу, ммоль/кг

Источник

Фермент

Km фермента, мМ

Источник

Цитрат

0,32

[22]

Аконитаза

1,1

[74]

0,28

[45]

Изоцитрат

0,027

[22]

Изоцитратдегидрогеназа

0,45

0,03

[45]

Сукцинат

0,79

[22]

Сукцинатдегидрогеназа

0,37

0,34

[45]

0,1

[13]

3.1.8 Выбор срока введения лечебных средств

Средства экспериментальной терапии вводили через 0,5 ч после ТН. Для экстраполяции этого срока на человека использовали несколько вариантов. (1) Хронологическое время. Средние продолжительности жизни крысы и человека относятся как 3:70 [72]. (2) “Физиологическое” время. Принято считать, что старение человека продолжается до 98 лет, а старение крысы - до 3 лет [100], значит “физиологическое” время для крысы идёт в ?33 раза быстрее, чем для человека. (3) Токсикокинетическое время. На примере экспериментов с метотрексатом было показано, что любой процесс, включающий хронологическое время, зависит от массы тела животного [97]. Была обнаружена зависимость времени выведения от массы тела, проведены расчеты и установлено, что 1 мин хронологического времени человека соответствует 0,25 мин крысы. Следовательно, крыса в 4 раза быстрее выделяет химическое вещество, чем человек.

0,5 ч для крысы соответствуют от 2 (если рассчитывать по (3)) до 16 (если рассчитывать по (1)) ч для человека. Следовательно, выбранный срок введения лечебных средств приблизительно соответствует реальным срокам начала терапии отравленных.

3.1.9 Моделирование истощения пула интермедиатов цикла Кребса

Для проверки гипотезы об истощении пула интермедиатов ЦК как факторе, лимитирующем потребление кислорода при барбитуратной коме, моделировали состояние организма, характеризуемое уменьшенным содержанием интермедиатов ЦК в тканях. Это достигали введением животным соли аммония.

Избыток аммония может обращать протекающую в митохондриях глутаматдегидрогеназную реакцию [36]:

-кетоглутарат 2- + NH4+ + NADPH + H+ Глутамат- +NADP+ + H2O (3)

Это подтверждается описанием гипераммониемии как причины дефицита _кетоглутарата в митохондриях [172].

Сочетание реакций каталитического аминирования _кетоглутарата и последующего трансаминирования глутамата с оксалоацетатом, катализируемого аспартатаминотрансферазой, может приводить к уменьшению содержания оксалоацетата в митохондриях [36].

Известно, что in vitro образование CO2 из пирувата в астроцитах угнетается аммонием. Образование CO2 из глутамата угнетается аммонием как в астроцитах, так и в нейронах [121]. Основной источник углекислоты в организме - реакции декарбоксилирования, две из которых - изоцитратдегидрогеназная и -кетоглутаратдегидрогеназная - участвуют в цикле трикарбоновых кислот Кребса [36]. Следовательно, избыток аммония препятствует окислению пирувата и глутамата в ЦК.

Через 10-15 мин после введения крысам АА в абсолютно смертельной дозе (8 ммоль/кг) отмечалось угнетение газообмена: потребление организмом кислорода уменьшалось в 4-5 раз по сравнению с исходным уровнем, несмотря на развитие к этому времени судорог. Гибель животных наступала через 1,5-3 мин от начала судорог. Такое же течение интоксикации характерно для (1) щ_фторкарбоновых кислот и щ-фторалкоголей алифатического ряда с чётным числом атомов углерода, а также их соединений, продукт биотрансформации которых - фторцитрат - является специфическим ингибитором аконитатгидратазы, и (2) синильной кислоты и её соединений - ингибиторов цитохромоксидазы [34].

Это даёт основания полагать, что соли аммония обладают общеядовитым действием, нарушая тканевые биоэнергетические процессы. Возможно, существенную роль в проявлениях интоксикации солями аммония играет нарушение окисления в ЦК. Непосредственной причиной этого нарушения является дефицит интермедиатов ЦК, в первую очередь _кетоглутарата и оксалоацетата, концентрации которых могут лимитировать скорость _кетоглутаратдегидрогеназной и цитратсинтазной реакций ЦК, соответственно [36, 77].

Доза аммония, вводимая извне для влияния на пул интермедиатов ЦК, должна быть сопоставима с общим содержанием промежуточных продуктов ЦК в тканях организма. Как указано выше (раздел 3.1.6), суммарная концентрация семи интермедиатов ЦК составляет несколько ммоль/л. Поэтому казалось целесообразным вводить соль аммония в соответствующих дозах.

Важным критерием при выборе аниона в аммониевой соли, предназначенной для введения в организм лабораторных животных, была величина рН получаемого раствора для инъекции. Для обеспечения рН раствора, близкого к физиологическому диапазону, использовали уксуснокислую соль аммония. Близость констант ионизации уксусной кислоты и гидрата аммиака в водных растворах (Kb(nh4oh) =1,7510-5 (при 25С); Ka(ch3cooh) = 1,710-5 (при 25С) [1]) обеспечивают рН растворов ацетата аммония чуть больше 7, причём на рН слабо влияет концентрация соли. При этом растворы, предназначенные для введения хлорида аммония в дозах 1 или 8 ммоль/кг, имеют рН 5,1 или 4,7, соответственно. Поэтому аммоний вводили животным в форме ацетата.

Итак, моделирование истощения пула интермедиатов ЦК вызывали введением крысам водного раствора АА в дозах 0,5; 1; 2; 4 и 8 ммоль/кг. Потребление кислорода экспериментальными животными после введения АА в дозе 0,5 ммоль/кг имело тенденцию к увеличению в 1,07 раза; после введения бoльших доз АА газообмен угнетался: дозам 1, 2, 4 и 8 ммоль/кг соответствовало уменьшение потребления кислорода в 1,11; 1,33; 1,42 и 2,79 раза по сравнению с крысами, получившими инъекцию раствора NaCl (рисунок 5).

Рисунок 5. Дозовая зависимость влияния ацетата аммония на потребление кислорода крысами в интервале 5-40 мин после введения (М ± m, n=4 7).

С учётом изложенного, при рассмотрении гипотезы об истощении пула интермедиатов ЦК как фактора, причастного к снижению энергетической обеспеченности организма при барбитуратной коме, роль аммиака требовала проверки.

Для оценки вклада аммиака в изменение потребления кислорода организмом при барбитуратной коме выполняли следующие действия:

(1) определяли концентрацию аммиака в крови крыс при барбитуратной коме;

(2) определяли концентрацию аммиака в крови после введения крысам различных доз АА, а также дозу АА, соответствующую концентрации, определённой в (1);

(3) определяли изменение потребления кислорода после введения АА в различных дозах, а также интерполировали потребление кислорода, соответствующее дозе АА, определённой в (2); эту интерполированную величину трактовали как снижение потребления кислорода, обусловленное действием эндогенного аммиака;

(4) определяли отношение изменения потребления кислорода организмом, обусловленного действием эндогенного аммиака, к реально наблюдаемому изменению потребления кислорода крысами при барбитуратной коме. Это отношение рассматривали как долю эффекта депрессии газообмена, связанную с изменением концентрации аммиака в крови животных при погружении в кому.

3.1.10 Выбор средств метаболической коррекции, пригодных для применения в условиях нарушений внешнего дыхания

Как было показано в разделе 1.2.1, при барбитуратной коме одним из осложнений являются нарушения внешнего дыхания. Следовательно, средства метаболической терапии не должны снижать устойчивость организма к гипоксии дыхательного типа. Отсюда вытекает необходимость оценки влияния предполагаемых средств метаболической терапии на устойчивость организма к гипоксии дыхательного типа. Экзогенные интермедиаты ЦК должны лишь пополнять их пул, но не усугублять дыхательную гипоксию, которая может иметь место при барбитуратной коме.

Предполагаемые средства метаболической коррекции давали per os в виде водных растворов испытателям мужского пола в возрасте 19_40 лет за 0,5 ч до выполнения пробы с задержкой дыхания на вдохе. Проба Штанге выполнялась дважды - в покое и (спустя 5 мин) после физической нагрузки (20 приседаний за 30 с). Натриевую соль янтарной кислоты назначали в виде коммерчески доступного препарата ЯНА®, 1 таблетка которого после растворения в воде образует 395 мг (2,44 ммоль) СН [27]. В качестве других коммерчески доступных препаратов янтарной кислоты использовали аданол (743 мг на 1 чел.) и цитофлавин (362 мг на 1 чел.). Указанные дозы эквивалентны 395 мг СН или 1 таблетке ЯНА®. Цитрат натрия давали в дозе 419 мг на 1 чел. Раствор, содержащий такое количество цитрата натрия, получали, растворяя в воде 312 мг лимонной кислоты и 410 мг гидрокарбоната натрия. В контрольные группы включили испытателей, получавших препараты, не обладающие способностью пополнять пул интермедиатов ЦК - гидрокарбонат натрия (410 мг на 1 чел.) или пирацетам (400 мг на 1 чел.) Дозы гидрокарбоната и цитрата были эквивалентны по содержанию натрия и соответствовали 1 таблетке ЯНА®. Испытателям о том, какой препарат им назначен, не сообщали.

Препараты янтарной кислоты, а также цитрат натрия в покое не уменьшали, а после физической нагрузки значимо увеличивали продолжительность задержки дыхания (таблица 3), следовательно, испытанные средства не могут усугубить гипоксию в случае нарушения внешнего дыхания. Это позволило рассматривать интермедиаты ЦК в качестве потенциальных средств экспериментальной терапии барбитуратной комы.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

* -различие с NaHCO3 значимо, p < 0,05

3.2 Потребление кислорода и тепловое состояние организма при барбитуратной коме

Для оценки теплового состояния организма и его связи с потреблением кислорода при барбитуратной коме определяли потребление кислорода организмом, ректальную и подкожную температуру у крыс.

Через 30 мин после введения ТН или АН в коматогенных дозах у крыс наблюдалось снижение интенсивности газообмена в 3,44 или 3,85 раза, соответственно. В течение трёх часов потребление кислорода в среднем не изменялось более чем на 7 % от уровня, достигнутого через 30 мин (рисунок 6). Потребление крысой кислорода менее 17 % от исходного уровня всегда сопровождалось её последующей гибелью.

Рисунок 6. Динамика потребления кислорода крысами (М?±?m) после введения тиопентала (n?=?134) или амитала натрия (n?=?11) в коматогенных дозах. По оси абсцисс - время после введения барбитурата, ч, по оси ординат - потребление кислорода, % от исходного уровня.

Угнетение газообмена у крыс при барбитуратной коме сопровождалось снижением температуры ядра тела, измеренной в проксимальном отделе прямой кишки (рисунок 7). Коэффициент линейной корреляции r между потреблением кислорода и падением ректальной температуры равен 0,82, что при n?=?23 соответствует уровню значимости p?<?0,01 [50].

Для выяснения вопроса о том, является ли снижение температуры ядра тела при барбитуратной коме следствием уменьшения теплопродукции или увеличения теплоотдачи, сопоставляли изменения ректальной и подкожной температуры. Подкожная температура изменялась в той же степени, что и ректальная (рисунок 8), что свидетельствует об отсутствии преимущественной роли усиления теплообмена с окружающей средой в падении температуры тела при барбитуратной коме. Характер изменения температуры тела (равное снижение ректальной и подкожной температуры) указывает на снижение теплопродукции как на ведущий механизм данного явления.

Практически вся тепловая энергия получается организмом за счёт аэробной стадии катаболизма [77]. Поэтому корреляция снижения температуры тела и снижения интенсивности потребления крысами отражает причинную связь между этими эффектами коматогенных доз барбитуратов.

Рисунок 7. Взаимосвязь потребления кислорода и изменения ректальной температуры у крыс при коме, вызванной тиопенталом натрия.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 8. Изменения (М ± m, n = 19) ректальной и подкожной температуры у крыс через 3 ч после введения тиопентала натрия в коматогенной дозе.

Таким образом, тепловое состояние организма при барбитуратной коме у крыс характеризовалось утратой гомойотермии, что было причинно связано с уменьшением интенсивности потребления кислорода организмом.


Подобные документы

  • Исследование компенсаторных механизмов метаболического ацидоза. Анализ факторов гипоксии тканей. Клиническая картина и дифференциальная диагностика диабетической комы. Ликвидация инсулиновой недостаточности. Неотложная помощь при гипогликемической коме.

    презентация [924,8 K], добавлен 31.03.2016

  • Определение понятия комы. Рассмотрение особенностей наиболее значительной степени угнетения центральной нервной системы. Специфические виды помощи при коме. Мониторное наблюдение за пациентом, измерение функций систем дыхания, состава крови, рефлексов.

    презентация [162,3 K], добавлен 06.04.2015

  • Допустимость иметь беременность и роды женщине, страдающей сердечно-сосудистыми заболеваниями. Физиологические изменения гемодинамики и функции сердца. Синдром сдавления нижней полой вены. Объем циркулирующей крови. Потребление организмом кислорода.

    презентация [2,0 M], добавлен 29.05.2015

  • Черты процесса адаптации к стрессовым ситуациям. Использование организмом в условиях стресса стресс-лимитирующих систем. Механизм воздействия стрессовых гормонов, стадии стресс-реакции организма. Этапы ареактивности в зависимости от силы раздражителя.

    реферат [18,7 K], добавлен 28.08.2009

  • Потеря организмом способности к самообновлению и самовосстановлению. Суть процесса обновления клеток и как он останавливается. Запуск организмом процессов, способствующих его саморазрушению, старению и гибели. Лекарство против старения, профилактика.

    реферат [44,6 K], добавлен 22.12.2013

  • Кома: понятие, симптомы и течение. Признаки почечной и геморрагической комы. Степени тяжести комы. Особенности состояния кожных покровов и дыхания больного при комах разной этиологии. Оказание помощи больному при диабетической (гипергликемической) коме.

    презентация [269,8 K], добавлен 19.05.2012

  • Проявления физиологического действия кислорода в организме при нормальных условиях и гипероксии. Патологические изменения в легких. Биохимические и метаболические эффекты. Методики расчёта токсической дозы кислорода для режимов лечебной рекомпрессии.

    курсовая работа [132,3 K], добавлен 05.01.2016

  • Показания и противопоказания применения кислорода в лечебных целях. Правила подачи увлажненного кислорода через носовой катетер. Оснащение, необходимое при подаче кислорода из кислородной подушки. Подготовка к процедуре, характеристика основных этапов.

    презентация [657,8 K], добавлен 10.06.2014

  • Основные понятия и особенности аэробных возможностей человека при занятии физкультурой. Сущность абсолютных и относительных показателей максимального потребления кислорода, их уровни и системы. Показатели резервов физической работоспособности по МПК.

    курсовая работа [27,4 K], добавлен 30.11.2008

  • Исходы дистрофических изменений нейроглии и нейроцитов при коме. Характеристика стадий отека и набухания головного мозга. Морфологические изменения нервной ткани: влажность и помутнение поверхности, увеличение объема, дряблость мозгового вещества.

    презентация [322,9 K], добавлен 05.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.