3.3 Влияние изменений интенсивности внешнего дыхания и содержания кислорода во вдыхаемом воздухе на его потребление организмом при барбитуратной коме

На данном этапе исследования изучалась роль снижения активности газотранспортных систем (включая системы внешнего дыхания и кровообращения) как возможной причины нарушения утилизации кислорода организмом при барбитуратной коме.

В течение 25-30 мин после введения ТН интенсивность внешнего дыхания значительно уменьшалась. ЧДД снижалась вдвое - со 120_160 мин^-1 у интактных животных до 60-80 мин^-1. Потребление кислорода организмом к этому времени составляло 27 ± 1 % от исходного уровня.

В течение последующих полутора часов отмечалось дальнейшее угнетение внешнего дыхания: ЧДД и МОД уменьшались в 1,4 раза. В то же время потребление кислорода организмом существенно не изменялось в сравнении с величиной, регистрируемой через 0,5 ч после введения ТН (рисунок 9, графики 1).

У животных, которым через 0,5 ч после ТН вводили СН, тенденция к снижению интенсивности внешнего дыхания в последующие 1,5 ч сохранялась, в то время как потребление кислорода, напротив, увеличивалось в 1,2 раза (рисунок 9, графики 2).

Таким образом, в период с 0,5 до 2,0 ч после введения ТН наблюдались явления, которые могли бы свидетельствовать об относительной независимости потребления кислорода от состояния газотранспортных систем:

- снижение интенсивности внешнего дыхания животных, не приводившее к уменьшению потребления ими кислорода;

- индуцированная введением СН интенсификация потребления кислорода, не обусловленная интенсификацией внешнего дыхания.

Однако, фактор, лимитирующий потребление кислорода организмом, при одной и той же дозе барбитурата может быть различным у выживших и погибших животных. Поэтому раздельно для каждой из этих групп была определена динамика показателя, характеризующего соотношение интенсивности внешнего дыхания (МОД) и потребления кислорода организмом (Q_O2). В спортивной медицине этот показатель называется “дыхательным эквивалентом” и у здоровых людей колеблется в пределах 18 30 [68].

Рисунок 9. Влияние сукцината натрия на частоту дыхательных движений (ЧДД), дыхательный объём (ДО), минутный объём дыхания (МОД) и потребление кислорода (Q_O2) при барбитуратной коме (М ± m, n = 11). По оси абсцисс - время после введения тиопентала натрия, часы, по оси ординат - ЧДД, мин^-1; ДО, мл/кг; МОД, мл/(кг?мин); Q_O2, мл/(кг?мин); --_--1 - NaCl; --?-- 2 - СН.

* - различие с контролем значимо, p < 0,05;

+ - различие с уровнем, определённым через 0,5 ч значимо, p < 0,05.

Средняя величина отношения МОД/Q_O2 у крыс, выживших после введения ТН в дозе 75 мг/кг, не опускалась ниже 10,4, а через 2 ч возросла до 12,4. У крыс, впоследствии погибших, она снижалась на 21 % и к концу второго часа интоксикации составила 8,4 (рисунок 10). При столь низкой величине МОД/Q_O2 60?% всего кислорода, вдыхаемого крысой, ею поглощалось.

Рисунок 10. Динамика отношения минутного объёма дыхания к интенсивности потребления кислорода у крыс в зависимости от исхода интоксикации тиопенталом натрия. По оси абсцисс - время после введения тиопентала натрия, ч, по оси ординат - отношение минутного объёма дыхания к потреблениию кислорода организмом. --_--1 - выжившие; --?-- 2 - погибшие.

* - различие между группами значимо, p < 0,05.

Помещение крыс в атмосферу чистого кислорода на 70 мин после введения ТН в дозах 0,4 1,0 ЛД₅₀ не модифицировало потребление кислорода организмом (рисунок 11): оно дозозависимо снижалось как в отсутствие оксигенотерапии (график 1), так и, в равной степени, при её проведении (график 2). Таким образом, потребление кислорода организмом при барбитуратной коме не лимитировалось его содержанием во вдыхаемом воздухе в условиях нормоксии и гипероксии.

Рисунок 11. Потребление кислорода организмом в зависимости от дозы тиопентала натрия при различном парциальном давлении атмосферного кислорода (М ± m, n = 4). --_--1 - дыхание воздухом (pO₂ = 159 mmHg); --?-- 2 - дыхание кислородом (pO₂ = 760 mmHg).

3.4 Влияние стрихнина на потребление кислорода организмом при различной глубине барбитуратного наркоза

При выполнении настоящего раздела исследования проверялась гипотеза о лимитирующем влиянии эндогенного пула АДФ (который может уменьшаться вследствие снижения функциональной активности ЦНС) на потребление кислорода организмом при барбитуратной коме. Ожидалось, что в случае стимулирующего действия стрихнина на газообмен данная гипотеза получит подтверждение.

Введение стрихнина интактным животным после определения исходного уровня потребления ими кислорода интенсифицировало газообмен. В контрольной группе (не получавших стрихнина крыс) потребление кислорода при повторном измерении было практически на том же уровне, что и при первичном. Если же крысам вводили стрихнин, потребление кислорода было в 1,25 раза интенсивнее, чем у животных контрольной группы (рисунок 12).

Рисунок 12. Влияние стрихнина нитрата на потребление кислорода через 40 мин после введения тиопентала натрия (М ± m, n = 4).--_--1 - NaCl; --?-- 2 - стрихнин.

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

При введении стрихнина одновременно с ТН (31,6 мг/кг) он также стимулировал газообмен: интенсивность потребления кислорода была в 1,22 раза выше, чем в группе, получавшей только ТН. В виде тенденции стимулирующее действие стрихнина на газообмен сохранялась и при наркозе, вызванном ТН в дозе 50,1 мг/кг. Однако введение ТН в дозе, вызывавшей кому (75 мг/кг) отменяло способность стрихнина интенсифицировать потребление кислорода организмом. Интенсификация потребления кислорода стрихнином отмечалась у животных только при дозах ТН, не вызывающих летальных исходов.

Таким образом, введение крысам стимулятора ЦНС - стрихнина - тормозило дозозависимое снижение потребления кислорода организмом, вызываемое ТН, только при сублетальных дозах барбитурата.

3.5 Влияние биоэнергетических субстратов на потребление кислорода, тепловое состояние организма и выживаемость крыс при барбитуратной коме

3.5.1 Влияние глюкозы, карбоновых кислот, глутамата и дыхания чистым кислородом на потребление кислорода крысами и летальность при барбитуратной коме

Исходное потребление кислорода крысами находилось в интервале от 29,0 до 38,8 мл/(кг?мин), а через 0,5 ч после введения ТН составляло от 26 до 33?% от исходного уровня в разных сериях опытов. Введение животным хлорида натрия через 0,5 ч после ТН не вело к нормализации потребления кислорода: в течение последующих 2,5 ч оно не превышало 35 % от исходного уровня (рисунок 13, графики 1).

Введение СН интенсифицировало газообмен: через 2,5 ч потребление кислорода экспериментальными животными было в 1,44 1,92 раза больше (в разных сериях опытов), чем контрольными крысами (рисунок 13, графики 2).

Рисунок 13. Влияние энергетических субстратов на потребление кислорода крысами при тиопенталовой коме.

По оси абсцисс - время после введения ТН, часы; по оси ординат - потребление кислорода организмом в % от уровня, имевшегося до введения ТН (M m, n = 6 ? 11). А, Б, В, Г - серии опытов. 1 - хлорид натрия (контроль); 2 - сукцинат натрия; 3 - диметилсукцинат; 4 - малат натрия; 5 - пируват натрия; 6 - б-кетоглутарат натрия; 7 - цитрат натрия; 8 -- глутамат натрия; 9 - глутамат натрия + пиридоксина гидрохлорид (2,5 ммоль/кг).

Различия значимы: *p < 0,05, **p < 0,01 по сравнению с контролем.

Диметилсукцинат через 1 2,5 ч после его введения увеличивал потребление кислорода. К окончанию этого срока оно в 1,5 раза превышало потребление кислорода контрольными животными (рисунок 13 А, график 3).

Интенсифицировало газообмен введение малата (рисунок 13 А, график 4) или _кетоглутарата (рисунок 13 Б, график 6) или цитрата натрия (рисунок 13 В, график 7): через 2,5 ч потребление кислорода было увеличено в 1,57; 1,55 и 2,16 раза в сравнении с контролем, соответственно.

Бензоат натрия через 0,5 и 1 ч после его введения не влиял, а через 1,5; 2 и 2,5 ч проявлял тенденцию к увеличению потребления кислорода в 1,12; 1,15 и 1,28 раза, соответственно.

Пируват натрия проявлял тенденцию к интенсификации газообмена через 0,5 ч после его введения в 1,3 раза в сравнении с контрольной группой.

У животных, которым вводили глутамат натрия (рисунок 13 Г, график 8) или глутамат с пиридоксином (рисунок 13 Г, график 9), потребление кислорода возрастало и через 2,5 ч превышало потребление кислорода крысами контрольной группы в 1,58 или 1,5 раза, соответственно.

Введение ацетата не интенсифицировало газообмен и не модифицировало эффект сукцината.

Никотиновая кислота или глюкоза или глюкоза с инсулином значимо не влияли на потребление кислорода: через 2,5 ч после их введения оно составляло 1,11; 1,04 или 0,96 от потребления кислорода в контроле.

Помещение крыс в атмосферу чистого кислорода на 3 ч после введения ТН не модифицировало потребление кислорода организмом и действие сукцината натрия на газообмен.

Ни один из интермедиатов ЦК не оказывал существенного влияния на потребление кислорода интактными животными. Таким образом, введение в организм препаратов, способных пополнять пул интермедиатов ЦК, оказывало корригирующее действие на газообмен, интенсифицируя его лишь в условиях подавления, вызванного барбитуратом. Данный эффект отсутствовал у веществ, не обладающих способностью пополнять пул интермедиатов ЦК.

Введение СН или диметилсукцината или малата натрия значимо увеличивало выживаемость животных при коме, вызванной ТН. Тенденцию к увеличению выживаемости проявляли также б-кетоглутарат и глутамат натрия. Другие субстраты не влияли на летальность при барбитуратной коме (таблица 4).

Животные, выжившие после введения ТН в коматогенной дозе, имели через 3 ч в 1,35 раза более высокий уровень потребления кислорода, чем те, которые погибли в течение последующих двух суток. При введении СН данная тенденция усиливалась: в группе выживших крыс через 2,5 ч после введения СН газообмен был в 1,75 раза более интенсивным, чем в группе погибших (рисунок 14). Введение СН изменяло соотношение численности погибших и выживших животных в пользу последних (11 к 73 на фоне введения СН против 35 к 49 в контроле). В результате этого в группе погибших оказывались лишь крысы, неспособные интенсифицировать потребление кислорода в ответ на введение СН. Внешнее дыхание у этих животных визуально и по данным измерения ЧДД в течение 1,0-1,5 ч до гибели было периодическим (напоминающим дыхание Чейн-Стокса).

Таким образом, в группе крыс, выживших после введения ТН в потенциально летальной дозе, оказались животные, в состоянии комы способные селективно отвечать на введение препаратов, пополняющих пул интермедиатов ЦК, приростом потребления кислорода. Такая способность означает, что потребление кислорода у выживших крыс лимитировалось пулом интермедиатов ЦК. Ниже представлены данные, детализирующие условия, при которых пул интермедиатов ЦК может лимитировать потребление кислорода организмом.

Таблица 4. Влияние однократного введения некоторых субстратов или дыхания кислородом на выживаемость крыс при тиопенталовой коме

Вещество	Число крыс в группе	Выживаемость в контроле, %	Выживаемость в опытной группе, %	Уровень значимости различий с контролем
Сукцинат натрия	84	58	87	< 0,01
Диметилсукцинат	6	33	100	< 0,05
Малат натрия	6	33	100	< 0,05
б-кетоглутарат натрия	10	30	40
Глутамат натрия	6	83	100
Глутамат натрия + пиридоксина гидрохлорид (2,5 ммоль/кг)	6	83	100
Бензоат натрия	11	64	55
Ацетат натрия	6	83	83
Ацетат натрия + сукцинат натрия	6	83	83
Глюкоза	4	75	100
Глюкоза + инсулин (0,09 ЕД/кг)	4	75	75
Никотиновая кислота	6	83	83
Кислород	8	63	63
Кислород + сукцинат натрия	8	63	75

Рисунок 14. Потребление кислорода крысами, погибшими или выжившими при интоксикации тиопенталом натрия и лечения хлоридом или сукцинатом натрия. По оси абсцисс - время после введения ТН, часы; по оси ординат - потребление кислорода организмом в % от уровня, имевшегося до введения ТН (M m, n = 6 ? 56). --_-- 1 - NaCl выжившие; --?-- 2 - NaCl погибшие; ---- 3 - СН выжившие; ---- 4 - СН погибшие.

Различия между группами 1 и 2 или 3 и 4 значимы, * - p < 0,05;** - p < 0,01; *** - p < 0,001.

3.5.2 Дозовая зависимость влияния сукцината натрия на потребление кислорода крысами при барбитуратной коме

При выполнении данного раздела исследования оценивались причастность пополнения вводимым сукцинатом пула интермедиатов ЦК к показанному в разделах 3.3 и 3.5.1 его интенсифицирующему действию на газообмен при барбитуратной коме. Ожидалось, что в случае, если интенсификация потребления кислорода организмом связана с пополнением пула интермедиатов ЦК, она будет наблюдаться лишь при введении СН в дозах, превышающих 1,39 ммоль/кг. Введение же препарата в меньшей дозе не могло бы, в рамках проверяемой гипотезы, существенно повлиять на интенсивность газообмена (раздел 3.1.7).

Введение СН в дозе 1 ? 10 ммоль/кг интенсифицировало газообмен, однако при дозе 1 ммоль/кг эта тенденция не была значимой. Потребление кислорода через 2,5 ч после введения препарата в дозах 5 или 10 ммоль/кг было выше, чем в контроле, в 1,71 и 1,48 раза, соответственно (таблица 5). Таким образом, доза 1 ммоль/кг была мала для достижения максимального эффекта, а доза 10 ммоль/кг не имела преимуществ перед дозой 5 ммоль/кг.

Таблица 5. Дозовая зависимость влияния сукцината натрия на потребление кислорода (% от исходного уровня) крысами при коме, вызванной тиопенталом натрия (M ± m, n = 8)

Доза сукцината, ммоль/кг	Время после введения препарата, ч
	тиопентала, 0,5	сукцината
		0,5	1,0	1,5	2,0	2,5
1	контроль	31 ± 3	36 ± 4	32 ± 5	35 ± 3	38 ± 4	35 ± 4
	опыт	42 ± 4	45 ± 8	46 ± 12	41 ± 5	45 ± 8	47 ± 11
5	контроль	35 ± 2	40 ± 3	36 ± 2	34 ± 2	31 ± 1	35 ± 2
	опыт	34 ± 1	48 ± 4	44 ± 2**	48 ± 2***	50 ± 3***	60 ± 6***
10	контроль	35 ± 6	35 ± 8	37 ± 5	36 ± 4	34 ± 5	33 ± 4
	опыт	31 ± 3	37 ± 4	43 ± 3	40 ± 5	53*± 6	49*± 6

Различие с соответствующим контролем значимо: * - p < 0,05;** - p < 0,02; *** - p < 0,001.

3.5.3 Влияние малоната натрия на газообмен крыс и на эффект сукцината натрия при барбитуратной коме

Для уточнения роли “замедления оборота” ЦК в вызываемой барбитуратами депрессии газообмена было изучено влияние специфического ингибитора СДГ - малоната - на корригирующий эффект СН в отношении потребления кислорода организмом при барбитуратной коме.

У интактных животных СН не вызывал существенных изменений потребления кислорода, а малонат умеренно (на 45 ± 10 %) угнетал газообмен.

Малонат натрия угнетал потребление кислорода крысами и отменял стимулирующее влияние СН при их совместном введении через 0,5 ч после введения ТН. В срок 2,5 ч после введения СН потребление кислорода возросло в 1,63, а после введения малоната или его сочетания с СН - уменьшилось в 1,50 и 1,13 раза, соответственно (рисунок 15).

Рисунок 15. Влияние малоната и (или) сукцината натрия на потребление кислорода крысами при барбитуратной коме (М±m, n=11). --_-- 1 - NaCl (контроль); --?-- 2 - сукцинат натрия; ---- 3 - малонат натрия; ---- 4 - сукцинат + малонат натрия.

Различие с контролем значимо: * - p < 0,05; ** - p < 0,02;*** - p < 0,01.

Различие со 2-й группой значимо: # - p < 0,05; ## - p < 0,02; ### - p < 0,01.

Таблица 6. Влияние однократного введения малоната и (или) сукцината натрия на токсичность тиопентала натрия

Группа крыс	ЛД50 ± s тиопентала натрия, мг/кг	ФИД
NaCl (контроль)	73,90 ± 1,62	-
Сукцинат натрия	77,77 ± 1,57	1,05
Малонат натрия	70,87 ± 1,10	0,96
Сукцинат + малонат	72,70 ± 2,53	0,98

3.5.4 Влияние кратности введения сукцината натрия на газообмен экспериментальных животных при барбитуратной коме

Для оценки потенциальных возможностей применения интермедиатов ЦК в лечении комы, вызванной барбитуратами, применяли однократное через 0,5 ч или шестикратное (каждые 0,5 ч) введение СН.

За 2,5 ч однократная инъекция раствора СН увеличивала потребление кислорода крысами при коме, вызванной ТН или АН, в 1,50 или 1,44 раза, соответственно, по сравнению с контрольной группой. Шестикратное введение СН интенсифицировало газообмен в 1,96 или 1,80 раза, соответственно, по сравнению с контролем (рисунок 16). Выживаемость экспериментальных животных проявляла тенденцию к увеличению с увеличением количества введённого СН (таблица 7).

Таким образом, шестикратное введение СН вызывало более выраженную интенсификацию газообмена и увеличение выживаемости при барбитуратной коме.

Рисунок 16. Потребление кислорода крысами при барбитуратной коме после однократного или шестикратного введения сукцината натрия. По оси абсцисс - время после введения барбитурата, ч; по оси ординат - потребление кислорода организмом в % от уровня, имевшегося до введения барбитурата (M m, n = 6 - кома, вызванная тиопенталом натрия, n = 5 - кома, вызванная амиталом натрия). --_-- 1 - NaCl шестикратно (контроль); --?-- 2 - сукцинат натрия однократно, затем NaCl пятикратно; ---- 3 - сукцинат натрия шестикратно.

Различия значимы: * - p < 0,05; ** - p < 0,01; *** - p < 0,001 (опытная группа против контрольной); ⁺ - р < 0,05; ⁺⁺ - p < 0,01 (группа 3 против группы 2).

Таблица 7. Влияние кратности введения сукцината натрия на выживаемость крыс при коме, вызванной тиопенталом или амиталом натрия

Вводимые послебарбитурата вещества	Выживаемость, число выживших / общее число (%)
	тиопентал натрия, 75 мг/кг	амитал натрия,100 мг/кг
NaCl шестикратно	0/6 (0)	3/5 (60)
Сукцинат натрия, затем NaCl пятикратно	4/6* (67)	4/5 (80)
Сукцинат натрия шестикратно	5/6* (83)	5/5 (100)

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

3.5.5 Влияние сукцината натрия на температуру тела при барбитуратной коме Раздел выполнен с участием преподавателя кафедры военной токсикологии и медицинской защиты Военно-медицинской академии им. С.?М. Кирова кандидата медицинских наук В.Л. Рейнюка, которому автор выражает благодарность.

Для оценки влияния экзогенных интермедиатов ЦК на энергопродукцию при барбитуратной коме оценивали изменения ректальной и подкожной температуры лабораторных животных при барбитуратной коме после введения СН.

После введения ТН в дозе 75 мг/кг температура тела экспериментальных животных снижалась, как описано в разделе 3.2. Введение СН замедляло охлаждение тела крыс, а также имело корригирующее влияние на газообмен и уменьшало угнетение внешнего дыхания. Влияние СН было значимым в отношении ректальной температуры (её снижение тормозилось на 26 %), а замедление охлаждения кожи проявлялось лишь в виде тенденции (рисунок 17 и 18).

Таким образом, введённый в организм СН интенсифицировал газообмен, что сопровождалось замедлением снижения температуры ядра тела крыс при барбитуратной коме.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 17. Влияние сукцината натрия на потребление кислорода (Q_O2), частоту дыхательных движений (ЧДД) и изменение ректальной температуры (t(rect)) крыс при барбитуратной коме. По оси абсцисс - время после введения тиопентала натрия, ч; по оси ординат (M ± m, n = 19): Q_O2, % от исходного уровня; ЧДД, мин^-1; t(rect), С. --_-- 1 - NaCl; --?-- 2 - сукцинат натрия.

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 18. Влияние сукцината натрия на изменение ректальной и подкожной температуры крыс в течение 3 ч после введения ТН (M ± m, n = 19).

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

3.5.6 Влияние сукцината натрия на потребление кислорода организмом при различной глубине барбитуратного наркоза

Для определения интервала доз ТН, в котором экзогенный сукцинат вызывает увеличение потребления кислорода, СН вводили интактным крысам и через 30 мин после введения ТН в наркотических дозах. Результаты экспериментов представлены в таблице 8.

Таблица 8. Влияние сукцината (5 ммоль/кг) на потребление кислорода крысами (M ± m % от исходного уровня, n = 11) через 90 мин после введения тиопентала натрия в наркотических дозах и 60 мин после введения сукцината натрия

Вводимые после тиопентала вещества	Дозы тиопентала натрия, мг/кг
	0	31,6	50,1	75
				Выжившие крысы	Павшие крысы
Хлорид натрия	96±5	61±7	45±5	35±1	26±1
Сукцинат натрия	93±2	63±4	51±9	42±2 *	28±2

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

Стимулирующее влияние СН на потребление кислорода организмом проявлялось лишь на фоне введения ТН в дозе ЛД₅₀ и при сохранении у животных ритмичного дыхания. Таким образом, пополнение пула интермедиатов цикла Кребса влияло на потребление кислорода только в условиях действия барбитурата в потенциально летальной дозе и только у животных, не имеющих лимитирующих нарушений массопереноса кислорода.

3.6 Содержание биоэнергетических субстратов в крови и головном мозгу при барбитуратной коме

Для проверки гипотезы о сниженной обеспеченности субстратами клеточного дыхания как причине депрессии газообмена при барбитуратной коме определяли концентрации пирувата в крови и цитрата в крови и в ткани головного мозга и сопоставляли полученные данные с интенсивностью потребления кислорода организмом.

Через 1 ч после введения ТН содержание пирувата в крови крыс уменьшилось в 3,33 раза по сравнению с уровнем, определённым у интактных животных, а содержание цитрата имело тенденцию к снижению (рисунок 19).

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 19. Изменения концентраций пирувата (ПВК) и цитрата (ЛК), мкМ, в крови крыс через 1 ч после введения тиопентала натрия и влияние на них сукцината натрия (M?±?m, n?=?6). 1 - интактные животные, 2 - тиопенталовая кома, 3 - тиопенталовая кома, лечёная сукцинатом натрия.

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

+ - различие с группой 2 значимо, p < 0,05.

Через 20 мин и через 3 ч концентрация цитрата в крови крыс уменьшалась значимо (в 1,21 и 1,15 раза, соответственно). Содержание цитрата в головном мозгу уменьшалось через 1 и 3 ч в 1,24 и 1,16 раза, соответственно (рисунок 20-22). Потребление кислорода организмом во все испытанные сроки уменьшалось в 3_4 раза. Содержание цитрата в головном мозгу через 3 ч после введения ТН положительно коррелировало с потреблением кислорода животными (r?=?0,602, p < 0,05).

Введение крысам СН частично корригировало газообмен и уменьшало падение концентрации пирувата в крови, цитрата в крови через 3 ч после инъекции ТН. На фоне применения СН изменения содержания цитрата в головном мозгу проявлялись лишь в виде тенденций и не превышали 3 % (рисунок 20-22).

Таким образом, у крыс при коме, вызванной ТН, уменьшалось содержание пирувата в крови и цитрата в крови и головном мозгу. Экзогенный СН частично корригировал эти изменения.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 20. Концентрация цитрата, мкМ, в крови (ЛК к) и в головном мозгу (ЛК ГМ) через 20 мин после введения тиопентала натрия (M ± m, n = 10). 1 - интактные животные, 2 - тиопенталовая кома.

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 21. Концентрация (M ± m) цитрата, мкМ, в крови (ЛК к, n = 8) и в головном мозгу (ЛК ГМ, n = 5) через 1 ч после введения тиопентала натрия и влияние на неё сукцината натрия. 1 - интактные животные, 2 - тиопенталовая кома, 3 - тиопенталовая кома, лечёная сукцинатом натрия.

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 22. Концентрация (M ± m) цитрата, мкМ, в крови (ЛК к, n = 10) и в головном мозгу (ЛК ГМ, n = 5) через 3 ч после введения тиопентала натрия и влияние на неё сукцината натрия. 1 - интактные животные, 2 - тиопенталовая кома, 3 - тиопенталовая кома, лечёная сукцинатом натрия.

* - различие с контролем значимо, p < 0,05.

+ - различие с группой 2 значимо, p < 0,05.

3.7 Взаимосвязь энергетического и азотистого обмена при барбитуратной коме

Изложенные выше данные (разделы 3.5, 3.6) свидетельствовали об истощении пула интермедиатов ЦК в тканях при барбитуратной коме. При выполнении настоящего раздела исследования проверялась гипотеза о причастности гипераммониемии к дефициту интермедиатов ЦК; оценивался вклад гипераммониемии в угнетение потребления кислорода организмом; изучалась связь гипераммониемии с состоянием механизмов обезвреживания аммиака в организме при барбитуратной коме.

3.7.1 Содержание аммиака и мочевины в крови крыс и аммиака в выдыхаемом воздухе при барбитуратной коме.

Концентрация аммиака в крови крыс при барбитуратной коме была повышена в 7,40; 3,22 и 7,03 раза через 20 мин, 1 и 3 ч, соответственно, по сравнению с уровнем интактных животных (рисунок 23).

Экскреция аммиака с выдыхаемым воздухом возрастала за 1-й час после введения ТН в 1,63 раза при выражении её в мкмоль на 1 кг массы тела в час или в 4,48 раза при выражении в мкмоль на 1 ммоль потреблённого кислорода, по сравнению с интактными животными. При одновременном с ТН введении животным СН наблюдалась тенденция к уменьшению выраженности этого эффекта (рисунок 24).

Концентрация мочевины в крови крыс через 3 ч после введения ТН в коматогенной дозе имела тенденцию к увеличению в 1,24 раза по сравнению с уровнем у интактных животных. У лечёных сукцинатом животных концентрация мочевины в крови была в 1,11 раза выше, чем у интактных, однако данное различие также не являлось статистически значимым.



Рисунок 23. Концентрация аммиака в крови крыс при барбитуратной коме (M ± m, n=6 14). Заштрихованная область соответствует концентрации аммиака в крови интактных крыс.

*** - различия с контролем значимы, p < 0,001.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок?24. Экскреция аммиака с выдыхаемым воздухом за 1 ч после введения крысам ТН в дозе 75 мг/кг и влияние на неё сукцината натрия (M ± m, n = 10): А - в расчёте на 1 кг массы тела в ч; Б - в расчёте на 1 ммоль потреблённого кислорода. 1 - интактные животные, 2 - тиопенталовая кома, 3 - тиопенталовая кома, лечёная сукцинатом натрия.

Различия с контролем значимы: * - p < 0,05; *** - p < 0,001; различия между группами 2 и 3 значимы: + - p < 0,05.

Итак, барбитуратная кома у крыс сопровождалась гипераммониемией эндогенного происхождения, не связанной с нарушением синтеза мочевины. Уровень аммиака в крови при барбитуратной крови превышал возможности тканей по его связыванию, что проявлялось увеличением экскреции аммиака с выдыхаемым воздухом.

3.7.2 Оценка вклада эндогенного аммиака в изменение потребления кислорода организмом при барбитуратной коме

При выполнении данного раздела была предпринята количественная оценка вклада гипераммониемии в формирование феномена снижения потребления кислорода организмом при барбитуратной коме.

При равной амплитуде снижения потребления организмом кислорода уровень аммиака в крови после введения ТН был ниже, чем после введения АА. Так, снижение интенсивности газообмена на 70?% наблюдалось после введения ТН в дозах, обеспечивавших повышение уровня аммиака в крови до 700-1000 мкМ, и после введения АА в дозах, при которых уровень аммиака в крови повышался до 1700 мкМ (рисунок 25).

Уровни аммиака в крови, определённые через 20 мин, 1 и 3 ч после введения ТН, составили, соответственно, 897, 643 и 805 мкМ.

Определив концентрации аммиака и аммония в крови после введения крысам АА в различных дозах, построили кривую, отражающую зависимость концентрации аммиака и аммония в крови от дозы введённого АА (рисунок 26, А). По ней определили, что выше указанным значениям концентрации аммиака в крови на 20_й, 60_й и 180_й минутах тиопенталовой комы соответствовали дозы АА ? 3,4; 3,0 и 3,2 ммоль/кг.

Пользуясь зависимостью потребления кислорода от дозы введённого АА (рисунок 26, Б), установили, что этим дозам АА соответствовала интенсивность потребления кислорода, равная 78-80 % от исходного уровня. То есть угнетение потребления кислорода при введении таких доз АА составляло 20-22 %. После введения ТН, при соответствующей концентрации аммиака в крови (643-897 мкМ), полная амплитуда снижения уровня интенсивности потребления кислорода составляла 64 %. Значит, вклад гипераммониемии в угнетение газообмена при коме, вызванной ТН, составил приблизительно ? от фактически наблюдавшегося.

Рисунок 25. Распределение крыс по интенсивности потребления кислорода в зависимости от концентрации аммиака в крови после введения:--?-- АА в дозах 1, 2, 4 или 8 ммоль/кг; -?-???-?- ТН (75 мг/кг) за 20 мин до анализа; - - ¦ - - ТН (75 мг/кг) за 180 мин до анализа.



Рисунок 26. Дозовая зависимость влияния ацетата аммония на концентрацию аммиака в крови крыс (А) и на потребление ими кислорода (Б) (M ± m, n = 4?8). Стрелки соответствуют срокам после введения ТН (20, 60 и 180 мин.). По левой части рисунка определяются дозы ацетата аммония, позволяющие моделировать наблюдаемую при барбитуратной коме гипераммониемию. По правой части рисунка находится потребление кислорода организмом, наблюдаемое при введении ацетата аммония в определённых дозах. Пояснения даны в тексте.

3.7.3 Влияние ацетата аммония на изменение интенсивности потребления кислорода организмом при барбитуратной коме

Для уточнения роли аммиака в вызываемых барбитуратами расстройствах газообмена мы изучили характер взаимодействия эффектов ТН и уксуснокислого аммония в отношении изменений потребления кислорода и летальности при моделировании барбитуратной комы. Предполагалось, что аммиак эндогенного и экзогенного происхождения взаимодействует с одними и теми же группами тканевых “мишеней”. Если они инактивируются уже при концентрациях аммиака, наблюдаемых в крови при барбитуратной коме, то дополнительное введение аммиака извне должно иметь меньшую возможность влиять на газообмен животных, отравленных барбитуратом, чем в случае с интактными животными (раздел 3.1.9).

Кроме того, представляло интерес выяснить, как отразится на интенсивности потребления кислорода организмом введение совместно с аммониевой солью эквивалентного количества сукцината. Предполагалось, что введение СН в эквивалентной дозе компенсирует ту долю влияния АА на газообмен, которая зависит от взаимодействия аммиака с интермедиатами ЦК. Это дало бы дополнительную возможность оценить вклад амфиболитических процессов в действие аммиака на интактный и на пребывающий в коме организм.

С учётом изложенного, экспериментальных животных распределили по четырём группам: 1 - получавшие АА в дозах 0,5; 1, 2, 4 или 8 ммоль/кг; 2 _ получавшие АА и, одновременно, СН в таких же дозах; 3 - получавшие АА в указанных дозах совместно с ТН в коматогенной дозе (75 мг/кг); 4 _ получавшие АА и СН совместно с ТН. Результаты изучения влияния перечисленных препаратов на газообмен представлены на рисунке 27.



Рисунок 27. Влияние сукцината и (или) тиопентала натрия на модифицирующий эффект ацетата аммония в отношении газообмена крыс (M ± m, n?=?48). --_-- 1 - ацетат аммония; --?-- 2 - ацетат аммония + сукцинат натрия; ---- 3 - тиопентал натрия + ацетат аммония; ---- 4 - тиопентал натрия + ацетат аммония + сукцинат натрия.

* - различия между группами 1 и 2 значимы, p < 0,05.

+ - различия между группами 3 и 4 значимы, p < 0,05.

Влияние АА на газообмен интактных крыс описано в 3.1.9. Введение лабораторным животным СН отменяло тенденцию повышения потребления кислорода организмом, отмеченную при введении только АА в дозе 0,5 ммоль/кг. При дозах АА 4 и 8 ммоль/кг введение СН увеличивало потребление кислорода крысами в 1,38 и 1,52 раза, соответственно, по сравнению с крысами, получившими только АА.

В отличие от интактных крыс, введение АА существенно не модифицировало газообмен животных, пребывающих в тиопенталовой коме. СН, вводимый совместно с АА в дозах 4 и 8 ммоль/кг и ТН в дозе 75 мг/кг, увеличивал потребление кислорода организмом в 1,25 и 1,22 раза, соответственно, по сравнению с группой, получившей только ТН и АА (рисунок 27).

Таким образом, введение экзогенного аммиака (в форме АА) вызывало дозозависимое (в интервале доз 1 8 ммоль/кг) угнетение газообмена у интактных крыс, чего не наблюдалось у крыс, находившихся в коме, вызванной ТН. Сукцинат, вводимый в эквивалентных дозах, повышал потребление кислорода, как у интактных, так и у находившихся в барбитуратной коме животных.

Результаты изучения совместного действия АА, СН и (или) ТН на выживаемость крыс были неожиданными. Все крысы, получившие только АА в дозе 8 ммоль/кг, погибли. После введения СН или ТН вместе с АА наблюдались единичные случаи выживания. Совместное введение СН и ТН с АА предотвратило гибель 86 % крыс. Наиболее заметным было защитное действие СН и ТН по критерию скорости наступления гибели (таблица 9).

Итак, введение АА вызывало дозозависимое угнетение газообмена интактных животных, но не модифицировало газообмен животных, находившихся в коме, вызванной ТН. СН интенсифицировал потребление кислорода крысами после введения как АА, так и АА с ТН. При этом как СН, так и ТН положительно синергически влияли на выживаемость животных при введении АА в абсолютно летальной дозе.

Таблица 9. Влияние сукцината (8 ммоль/кг) и (или) тиопентала натрия (75 мг/кг) на выживаемость, среднюю продолжительность жизни крыс и на скорость наступления гибели при интоксикации ацетатом аммония (8 ммоль/кг)

№группы	Вводимые препараты	Число выживших /общее число (% выживших)	Средняя продолжительность жизни погибших, мин (M ± m)	Скорость наступления гибели, ч-1 (M ± m)
1	Ацетат аммония	0/7 (0)	16 ± 3	4,4 ± 0,8
2	Ацетат аммония, сукцинат натрия	2/7 (29)	27 ± 5	1,9 ± 0,7 *
3	Ацетат аммония тиопентал натрия	1/7 (14)	49 ± 15*	1,6 ± 0,6 *
4	Ацетат аммония,тиопентал натрия сукцинат натрия	6/7 (86) +	126	0,1 ± 0,1 +

* - различие с 1_й группой значимо, p < 0,05.

⁺ - значимое различие с группами 2 и 3 (p < 0,05) и с группой 1 (p < 0,001).

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1 Зависимость биоэнергетического статуса организма от глубины барбитуратного наркоза

Не вызывает сомнения тот факт, что в случае возникновения при барбитуратной коме глубоких нарушений внешнего дыхания - асфиксии или апноэ - развитие энергодефицитного состояния организма неизбежно. Однако при наличии ритмичного внешнего дыхания либо при проведении ИВЛ статус обеспеченности организма энергией менее очевиден. Наблюдаемое в этом случае снижение интенсивности метаболизма, проявления которого описаны в разделе 1.1, в принципе может быть истолковано и как результат минимизации энергетических затрат (связанных со снотворным эффектом), и как результат первичного нарушения катаболических процессов.

Материалы настоящего исследования проливают дополнительный свет на механизмы характерного для барбитуратной комы снижения интенсивности энергетического обмена. Является оно только результатом перехода организма к более экономичному режиму функционирования, или же при достаточно большой дозе токсиканта на первый план выступает неспособность удовлетворить потребность в свободной энергии? В главе 1 было показано, что ответ на этот вопрос критически важен для обоснования выбора лечебных мероприятий.

Практика реаниматологии свидетельствует о том, что барбитураты действительно уменьшают энергетические потребности организма. В связи с этим барбитуратную кому применяют в лечении тяжёлых черепно-мозговых травм [154] и эпилептического статуса [114]. На снижение энергетических потребностей организма указывает и повышение барбитуратами переносимости гипобарической гипоксии [150]. Однако известная из литературы (раздел 1.1) неудача в попытке снизить летальность при барбитуратной коме применением стимуляторов ЦНС - агентов, повышающих потребность организма в энергии - может отражать ограничения на уровне процессов, обеспечивающих ресинтез АТФ. Такие ограничения могут существенно зависеть от дозы барбитурата. В связи с этим необходимы данные, позволяющие судить о соотношении потребности организма в свободной энергии и обеспеченности ею - в зависимости от дозы барбитурата.

Для их получения в ходе настоящего исследования были выполнены разделы 3.1.5 (стр. 51) и 3.4 (стр. 69). В качестве фармакологического зонда был применён стимулятор ЦНС - стрихнин. Этот алкалоид хорошо известен способностью повышать энергетические потребности интактного организма [47]. Вместе с тем, описанное в литературе увеличение летальности при применении стрихнина на фоне глубокой барбитуратной комы [40] позволило предположить, что при ней влияние препарата на метаболизм сохраняется - изменяется (по знаку) лишь терапевтический эффект. Из этой гипотезы следует, что стрихнин способен увеличивать потребность организма в энергии не только в норме, но и при барбитуратной коме.

В качестве критерия интенсивности энергетического обмена использовалось потребление организмом кислорода. Предполагалось, что сохранение стимулирующего действия стрихнина на потребление кислорода в условиях барбитуратной интоксикации послужило бы доказательством того, что уровень энергетического обмена при барбитуратной коме, равно как и у интактных животных, лимитирован потребностью организма в свободной энергии.

Установлено, что у интактных животных стимуляция ЦНС стрихнином действительно интенсифицировала потребление кислорода (раздел 3.1.5, стр. 51). Однако данный эффект уменьшался на фоне барбитуратного наркоза и полностью исчезал при барбитуратной коме (рисунок 12, стр. 70). Таким образом, обусловленное стрихнином увеличение потребности в кислороде не сопровождалось увеличением потребления животными кислорода, что характерно для энергодефицитного состояния организма.

Существенно, что дозы барбитурата, на фоне которых стимулирующее действие стрихнина на потребление кислорода сохранялось, не вызывали гибели животных. И напротив, резистентность потребления кислорода к стимулирующему действию стрихнина наблюдалась на фоне высокой (около 50 %) летальности, что может отражать причастность энергодефицитного состояния организма к развитию летальных осложнений барбитуратной комы.

Отсутствие влияния стрихнина на потребление кислорода организмом на фоне барбитуратной комы свидетельствует о том, что уровень энергетического обмена при ней не изменяется в соответствии с потребностью организма в свободной энергии. С учётом представленных в разделе 3.2 (рисунки 7, 8, стр. 64-65) данных о связанном с нарушением теплопродукции значительном снижении температуры тела, уровень энергетического обмена при барбитуратной коме можно расценить как не соответствующий потребности организма в свободной энергии. Поэтому состояние организма при барбитуратной коме можно определить как энергодефицитное.

Исчезновение способности стрихнина стимулировать потребление кислорода наблюдалось при дозах барбитурата, приводивших к утрате сенсомоторных рефлексов, за исключением роговичного. При этом ритмичное дыхание животных сохранялось, что позволяет, руководствуясь клиническими критериями [67] и с учётом совокупности проявлений интоксикации, связать развитие энергодефицитного состояния организма с барбитуратной комой не менее чем 2 степени.

Ниже анализируются результаты систематического изучения механизмов снижения потребления кислорода организмом при барбитуратной коме.

4.2 Роль изменений внешнего дыхания и системы массопереноса кислорода из лёгких в ткани в снижении потребления кислорода организмом при барбитуратной коме

Выше (разделы 1.2.1-1.2.3, стр. 18-20) была показана теоретическая возможность влияния барбитуратов в дозах, вызывающих кому, на потребление кислорода организмом путём изменения ритма внешнего дыхания, лёгочного кровотока, а вместе с ними ВПО; переноса кислорода через биологические мембраны, транспорта дыхательных газов кровью.

Для выяснения вопроса о том, играет ли какой-либо из этих механизмов ведущую роль в угнетении газообмена при барбитуратной коме, выполнен раздел 3.3 (стр. 65). Параллельное измерение параметров внешнего дыхания и потребления кислорода крысами в течение 2 ч тиопенталовой комы без лечения или после лечения СН показало, что потребление кислорода практически не менялось от 0,5 до 2 ч опыта, несмотря на то, что величина МОД продолжала снижаться. Стимуляция потребления кислорода организмом, вызванная СН, не сопровождалась интенсификацией внешнего дыхания. ЧДД и МОД уменьшались как у контрольных крыс, так и у крыс, получивших СН (рисунок 9, стр. 67). Возможность повышения потребления кислорода введением сукцината натрия без сопутствующей интенсификации внешнего дыхания, а также уменьшение легочной вентиляции, происходящее без сопутствующего уменьшения потребления кислорода (рисунок 9), свидетельствуют о том, что интенсивность внешнего дыхания не лимитирует потребление кислорода организмом при острой интоксикации ТН при условии сохранения ритмичного дыхания.

У животных, погибших после введения ТН, в течение 2 ч дыхание становилось периодическим, отношение МОД к потреблению кислорода организмом уменьшалось и достигало 8,4 (рисунок 10, стр. 68). Средняя величина отношения МОД/Q_O2 у крыс, выживших после введения ТН в дозе 75 мг/кг, не опускалась ниже 10,4, а через 2 ч возросла до 12,4. У крыс, впоследствии погибших, она снижалась на 21 % и к концу второго часа интоксикации составила 8,4 (рисунок 10). При столь низкой величине МОД/Q_O2 60?% всего кислорода, вдыхаемого крысой, ею поглощалось.

Поскольку даже у спортсменов, организм которых обладает повышенной эффективностью экстракции кислорода из вдыхаемого воздуха, эта доля не превышает 16 %, (рассчитано по данным [68]), такое снижение МОД/Q_O2 можно связать лишь с патологическими изменениями внешнего дыхания - в частности, со всегда наблюдавшимся у животных перед гибелью нарушением ритма дыхания, которое становилось периодическим.

С учётом мёртвого пространства, составляющего от ? до ? дыхательного объёма (мало изменявшегося у крыс после погружения в барбитуратный наркоз - рисунок 9, стр. 67), экстракция 60 % поступающего в респираторный тракт кислорода означает падение его парциального давления в альвеолярном воздухе до 42-48 mmHg, а напряжения в артериальной крови - до 30-36 mmHg. Это - ниже, чем в венозной крови, и обеспечивает насыщение гемоглобина кислородом не более чем на 50 % [28]. Поэтому летальный исход интоксикации у таких крыс был непосредственно обусловлен нарушением внешнего дыхания. В этом случае роль массопереноса кислорода как фактора, лимитирующего потребление кислорода организмом, представляется вполне очевидной.

У выживших крыс, напротив, массоперенос кислорода не лимитировал потребление кислорода организмом, поскольку в этой группе средняя величина отношения МОД/Q_O2 на 32 % превышала критическую величину 8,4, при которой животные погибали.

Из приведённых данных следует, что при барбитуратной коме нарушения внешнего дыхания могут определять развитие энергетического дефицита лишь в случае возникновения периодического дыхания, асфиксии или апноэ. По-видимому, при сохранении ритмичного дыхания энергетическое обеспечение организма лимитируется другим фактором.

Соответствие функций газотранспортных систем (внешнего дыхания, крови и кровообращения) потребностям клеток организма в кислороде при барбитуратной коме характеризуется результатами экспериментальной оксигенотерапии. При помещении животных в атмосферу чистого кислорода увеличение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе в 5 раз должно было вести к сопоставимому увеличению напряжения кислорода в артериальной крови [14] и, следовательно, скорости потока кислорода к клеткам. Однако трёхчасовое пребывание экспериментальных животных в атмосфере чистого кислорода при атмосферном давлении не влияло на потребление ими кислорода (рисунок 10, стр. 69; раздел 3.5.1, стр. 71) и на летальность (таблица 4, стр. 74) после введения ТН в дозах 0,4 1,0 ЛД₅₀.

Приведённые данные позволяют исключить из числа возможных причин депрессии газообмена при барбитуратной коме нарушения функций систем внешнего дыхания, крови и кровообращения при условии сохранения ритмичного дыхания. По-видимому, развитие этих нарушений является не причиной, а следствием развивающегося при коме энергодефицитного состояния организма.

4.3 Роль уменьшения пула интермедиатов цикла Кребса в угнетении потребления кислорода организмом при барбитуратной коме

Метод последовательного исключения возможностей привёл нас к гипотезе о том, что в условиях сохранения ритмичного дыхания нарушения газообмена при барбитуратной коме имеют тканевые механизмы. Наиболее вероятными звеньями энергетического обмена, которые могли бы пострадать при воздействии барбитуратов, представлялись гликолиз, ЦК и процессы переноса электронов в ДЦ (глава 1, стр. 13).

Для выявления фактора, лимитирующего потребление кислорода организмом при барбитуратной коме, использовали фармакологическое “зондирование”. Введение экспериментальным животным глюкозы, глюкозы с инсулином, либо одного из продуктов гликолиза - пирувата - (таблица 4, стр. 74) не приводило к изменениям газообмена и чувствительности крыс к ТН. Следовательно, ни доступность для клеток глюкозы, ни какая-либо из реакций гликолиза не лимитируют потребление кислорода при барбитуратной коме. Эти данные согласуются с отсутствием у глюкозы [149, 160], пирувата [149] или лактата [160] заметного терапевтического действия при острой барбитуратной интоксикации. Не имело эффекта и введение крысам ацетата (раздел 3.5.1, стр. 71), что свидетельствует об отсутствии существенных нарушений окислительного декарбоксилирования пирувата.

Интенсификацию потребления кислорода вызывало введение крысам лишь интермедиатов ЦК (цитрата, _кетоглутарата, сукцината или малата) либо веществ, способных внутриклеточно в них превращаться - диметилсукцината и глутамата (рисунок 12, стр. 72). Это позволяет исключить нарушения процессов переноса электронов в ДЦ как фактор, определяющий энергетический дефицит при коме, вызванной барбитуратами. Введение СН при коме, вызванной ТН, замедляло падение ректальной и подкожной температуры (рисунок 16-17, стр. 82-83). Кроме того, СН, диметилсукцинат и малат значимо увеличивали устойчивость экспериментальных животных к ТН (таблица 4, стр. 74).

Из представленных данных следует, что при барбитуратной коме энергетическое обеспечение организма может быть лимитировано интенсивностью протекания реакций ЦК. Учитывая, что все испытанные интермедиаты ЦК имели примерно равное по амплитуде влияние на газообмен (рисунок 12, стр. 72), можно предположить, что причиной снижения “скорости оборота” ЦК является уменьшение не активности какого-либо его фермента, а субстратного пула данного цикла. Эта гипотеза подтверждается наличием дозового “порога” во влиянии СН на газообмен при барбитуратной коме: эффективны лишь дозы, обеспечивающие, при условии равномерного распределения в организме, превышение тканевой концентрацией сукцината величину K_m СДГ (таблица 5, стр. 77). Снижение концентрации в крови и головном мозгу лимонной кислоты - продукта самой медленной из реакций ЦК - также свидетельствует в пользу такой возможности (рисунок 19_22). Концентрация цитрата при барбитуратной коме (рисунок 18-21, стр. 85-87) уменьшалась как в крови (на 13-17 %), так и в мозгу (на 14_19 %), что, по-видимому, отражает уменьшение пула интермедиатов ЦК в организме.

Гипотеза о снижении пула интермедиатов ЦК при барбитуратной интоксикации согласуется с данными, полученными King et al. [129], согласно которым наблюдается уменьшение концентрации интермедиатов ЦК и пирувата, но не интермедиатов гликолиза, в головном мозгу мышей через 40 мин после введения фенобарбитала. Вводимую дозу барбитурата (100 мг/кг) авторы трактовали как противосудорожную. В то же время их собственные данные указывают, что эта доза была наркотической. Авторы не обсуждали роль изменений содержания интермедиатов ЦК в патогенезе барбитуратного наркоза и их причины, а также возможность коррекции изменений концентраций интермедиатов ЦК.

На фоне истощения пула интермедиатов ЦК потребление кислорода организмом весьма чувствительно к введению животным веществ, пополняющих данный пул: это связано с каталитическим действием интермедиатов ЦК в отношении потребления кислорода клетками [36, 77]. Этим можно объяснить то, что прирост потребления кислорода, вызванный введением СН при барбитуратной коме, был больше того, который можно объяснить окислением только самого экзогенного сукцината (раздел 3.5.4, стр. 81).

Значение пула интермедиатов ЦК при барбитуратной коме не ограничивается его лимитирующей ролью в отношении потребления кислорода организмом. По-видимому, в этом случае субстратным пулом ЦК лимитируется также интенсивность ресинтеза АТФ в тканях, о чём косвенно свидетельствует положительное влияние сукцината, диметилсукцината и малата на выживаемость крыс, отравленных ТН (таблица 4, стр. 74).

Soskin и Taubenhaus 160 также наблюдали небольшой антидотный эффект сукцината в отношении нембутала в токсических дозах. Как установили мы (таблица 5, стр. 77), защитный эффект одиночного введения сукцината зависит от его дозы и достигает максимума при 5 ммоль/кг. Эти данные свидетельствуют о том, что лишь дозы, обеспечивающие существенное влияние на “скорость оборота” ЦК, способны корригировать энергетический статус организма и снижать летальность при барбитуратной коме.

Сукцинат способен в тканях ЦНС через шунт Робертса превращаться в ГАМК - тормозный нейротрансмиттер. Центральная роль этой аминокислоты в развитии барбитуратного наркоза общеизвестна. Следовательно, при введении СН можно ожидать пополнения пула ГАМК в нервной ткани. Если это пополнение действительно имеет место (что должно способствовать углублению наркоза), то наблюдаемый терапевтический эффект СН (таблица 4, стр. 75, таблица 7, стр. 80) реализуется вопреки способности сукцината углублять наркоз. Значит, он связан не с ослаблением наркотического действия барбитуратов. По-видимому, терапевтическое действие СН при барбитуратной коме обусловлено его способностью корригировать не только потребление кислорода, но и обеспеченность организма энергией.