CC BY
8
S. КокЬепа i G. ШНашопа. (1п Russ.)] Доступно по: /https:// banktestov.ru/test/56746. Ссылка активна на 11.01.2022.
16. Щербатых Ю.В. Психология стресса и методы коррекции. С.-Пб.: Питер, 2006. 256 с. [Shcherbatykh Yu.V
Psikhologiya stressa i metody korrektsii. St.-Petersburg: Piter; 2006. 256 p. (In Russ.)]
УДК [616-005.1:612.127]:57.084.1(045) DOI 10.24412/2220-7880-2023-3-59-65
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ У КРЫС С ОСТРОЙ КРОВОПОТЕРЕЙ И ПОСЛЕ ЕЕ ВОСПОЛНЕНИЯ ИНФУЗИОННЫМ РАСТВОРОМ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
'Шперлинг И.А., 'Крупин А.В., 2Рогов О.А., 'Шперлинг Н.В., 13Арокина Н.К.
1ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» МО РФ, Санкт-Петербург, Россия (195043, Санкт-Петербург, ул. Лесопарковая, 4), e-mail: gniiivm_2@mail.ru 2ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России, Ростов-на-Дону, Россия (344022, Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., 29)
3ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН», Санкт-Петербург, Россия (199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6)
Цель: оценка эффективности функционирования кардиореспираторной системы у крыс линии Вистар при моделировании острой кровопотери 50% объема циркулирующей крови и после ее восполнения ин-фузионным раствором. В условиях in vivo проведена экспериментальная оценка эффективности функционирования кардиореспираторной системы у крыс линии Вистар при моделировании острой кровопотери 50% объема циркулирующей крови (ОЦК) и после ее восполнения инфузионным раствором. Исследования проведены на 40 крысах-самцах (массой 330±41 г). Животные были распределены на две группы: контрольную - 20 особей (моделирование острой кровопотери без лечения), опытную - 20 особей (моделирование острой кровопотери с последующим ее восполнением коллоидным раствором). Дизайн исследования включал: обезболивание, моделирование острой кровопотери, восполнение ее коллоидным ин-фузионным раствором, оценку выживаемости, анализ среднего артериального давления (СрАД,), частоты сердечных сокращений (ЧСС), частоты дыхательных движений (ЧДД), кислотно-основного состояния (КОС) и газов крови в динамике эксперимента. Эксфузия крови вызывала 100%-ную гибель животных в контрольной группе в течение 17-90 мин. после периода кровопотери на фоне прогрессирования метаболического ацидоза и респираторного алкалоза. Компенсаторные реакции на кровопотерю проявились на 5-й мин. после эксфузии крови и заключались в повышении СрАД, увеличении ЧСС и ЧДД, не достигая исходных значений. Инфузия Реополиглюкина, в эквивалентном кровопотере объеме, купировала депрессию показателей кардиореспираторной системы, КОС и газов крови с положительным исходом у 65% животных в постгеморрагическом состоянии. Эксфузия 50% ОЦК у всех животных по окончании периода кровопотери вызывала снижение СрАД до 35-40 мм рт. ст., что на 72,1-72,7% (р<0,05) ниже исходных значений, уменьшение ЧСС - на 12,2-16,6% и ЧДД - на 30,8-32,8% (р<0,05). Острая кровопотеря вызывает компенсаторную активацию кардиореспираторной системы с дальнейшим наступлением ее декомпенсации, приводящей к развитию смешанных форм расстройства КОС и гибели животных. Эквивалентное восполнение ОЦК коллоидным инфузионным раствором уменьшает гибель животных за счет стабилизации КОС в результате эффективного функционирования кардиореспираторной системы. Результаты исследования могут служить критериями оценки эффективности инфузионных растворов в скрининговых экспериментах на мелких лабораторных животных.
Ключевые слова: острая кровопотеря, кардиореспираторная система, кислотно-основное состояние и газы крови, крысы.
FUNCTIONAL PECULARITIES OF THE CARDIORESPIRATORY SYSTEM IN RATS WITH ACUTE BLOOD LOSS AND AFTER ITS REPLENISHMENT WITH INFUSION SOLUTION IN THE EXPERIMENT
'Shperling I.A., 'Krupin A.V., 2Rogov O.A., 'Shperling N.V., 13Arokina N.K.
'State Scientific Research Test Institute of the military medicine, Saint-Petersburg, Russia (195043, Lesoparkovaya St., 4), e-mail: gniiivm_2@mail.ru
2Rostov State Medical University, Rostov-оn-Don, Russia (344022, Rostov^n-Don, Nakhichevanskiy Lane., 29) 3I.P. Pavlov Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences, Saint-Petersburg, Russia (199034, Saint-Petersburg, Makarov Emb., 6)
The purpose of the research is to assess efficiency of cardiorespiratory system work in the Wistar line rats while modeling acute blood loss of 50% of circulating blood and after its replenishment with infusion solution. The study was conducted on 40 male rats (the weight is 330±41g). The animals were divided into 2 groups: the
control group included 20 species (modeling of acute blood loss without treatment), the experimental group included 20 species (modeling of acute blood loss with the following replenishment with colloidal solution). The study design included anesthesia, modeling of acute blood loss, its replenishment with colloidal infusion solution, survival assessment, assessment of mean arterial pressure (MAP), heart rate (HR), frequency of respiratory movements (FRM), acid-base homeostasis (ABH) and blood gases during the experiment. Blood exfusion caused death of animals in the control group during 17-90 minutes after blood loss, against the background of metabolic acidosis and respiratory alkalosis progression. Compensatory changes in response to blood loss, such as an increase in MAP, HR and FRM, appeared 5 min after the exfusion. Infusion of Rheopoliglyukin, helped to improve the values of the cardiorespiratory system, ABS and blood gases and lead to a positive outcome of a posthemorrhagic condition in 65% of the animals. Exfusion of 50% CBV after blood loss caused reduction of MAP to 35-40 mm Hg in all the animals, that is 72,1-72,7% (p<0,05) lower than reference values, 12,2-16,6% decrease of HR and 30,8-32,8% (p<0,05) decrease of FRM. Acute blood loss causes compensatory activation of the cardiorespiratory system, with its following decompensation, that leads to development of mixed forms of ABS disorder and animals' death. Equivalent replenishment of CBV with colloidal infusion solution reduces animal mortality stabilizing ABS because of effective functioning of the cardiorespiratory system. The results obtained can be used as criteria for assessment of infusion solution effectiveness in screening experiments on small laboratory animals.
Keywords: acute blood loss, cardiorespiratory system, acid-base state and blood gases, rats.
Введение
Анализ статистики аварий и катастроф показывает, что пострадавшие часто получают повреждения, отягощенные острой кровопотерей, приводящие без адекватной первой помощи и лечения к их гибели. Утрата более 20% объема циркулирующей крови (ОЦК) вызывает в организме развитие патологических и компенсаторных реакций [1, 2]. Нарушаются макро-и микрогемодинамика, развивается гипоксия с последующей полиорганной недостаточностью [3, 4, 5]. Снижение уровня тканевого кровотока ниже пороговых значений вызывает метаболические, биохимические и энзиматические нарушения, что приводит к летальному исходу [3, 6]. Последствия острой крово-потери зависят от ее объема, скорости кровотечения, продолжительности постгеморрагического периода и некомпенсированного состояния, сроков устранения причины кровотечения и других факторов (комбинированное воздействие поражающих факторов, переохлаждение или перегревание организма, обезвоживание и др.), а также от индивидуальной реакции организма на уменьшение ОЦК [6, 7].
При острой кровопотере включаются компенсаторные механизмы, в частности централизация кровообращения, направленная на поддержание перфузии тканей головного мозга, легких, сердца. Спазм сосудов периферических тканей и органов (кожа, мышцы, почки) как основной механизм централизации кровообращения приводит к уменьшению объема периферического сосудистого русла и увеличению общего периферического сосудистого сопротивления [8].
Поддержание эффективной перфузии происходит за счет усиления функции кардиореспираторной системы, включающей органы сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Тесное взаимодействие механизмов регуляция кровообращения и дыхания направлено на поддержание постоянства регулируемых констант: парциального давления кислорода, углекислого газа и рН крови, что обеспечивает соответствие метаболическим потребностям организма [9].
Поиск эффективных методов лечения острой кровопотери основан на знании возникающих расстройств, механизмов компенсации и их возможностей. Исследование функциональных особенностей кардиореспираторной системы при критических состояниях позволяет, с одной стороны, оценить сте-
пень выраженности нарушений, происходящих в организме в результате воздействия экзо- и эндогенных факторов, с другой - обосновать саногенетические подходы к их коррекции [6].
Цель исследования: оценка эффективности функционирования кардиореспираторной системы у крыс линии Вистар при моделировании острой кро-вопотери около 50% объема циркулирующей крови и после ее восполнения инфузионным раствором.
Материал и методы
Исследования проведены на 40 крысах-самцах (массой 330±41 г) линии Вистар. Животные были распределены на две группы: контрольную - 20 особей (моделирование острой кровопотери без лечения), опытную - 20 особей (моделирование острой кровопотери с восполнением ОЦК коллоидным раствором (Реополиглюкин).
Исследования проводили в соответствии с этическими принципами по проведению экспериментов на животных, соблюдали требования нормативно-правовых актов о порядке работы с лабораторными животными Европейского парламента и совета Европейского союза по охране животных, используемых в научных целях.
Для моделирования кровопотери и забора крови после общего обезболивания (внутримышечное введение «Золетил 100» и «Ксила» в соотношении 1:5 из расчета 0,01 мл/кг веса) у животных опытной и контрольной групп осуществляли доступ к артериям задних конечностей. Через катетер левой бедренной артерии производили забор крови со скоростью 0,5 мл/мин. с помощью инфузомата («SINO SN-50», Китай) в течение 15±2 мин. до достижения стойкой артериальной гипотонии 35-40 мм рт. ст. в течение 2 мин. после прекращения эксфузии. Продолжительность эксфузии крови и 2 мин. стойкой артериальной гипотонии определили как период кровопотери (ПК). По окончании кровопотери рассчитывали ее объем исходя из расчетного ОЦК крысы - 5% от массы тела [10].
С помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) («L-Card», Россия; программа «L-Graph») регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд./мин.), частоту дыхательных движений (ЧДД, дд/мин.) и через катетер правой бедренной артерии - среднее артериальное давление (СрАД, мм рт. ст.). С помощью портативного биохимического
анализатора (i-STAT®, США) определяли показатели кислотно-основного состояния и газов крови по следующим параметрам: водородный показатель (pH), напряжение кислорода (pO2, мм рт.ст.), напряжение углекислого газа (pCO2, мм рт.ст.), концентрация гидрокарбоната (HCO3-, ммоль/л) и лактата (Lac, ммоль/л).
Животным в опытной группе восполнение ОЦК не проводили. Животным в контрольной группе после ПК через катетер левой бедренной артерии вводили коллоидный инфузионный раствор (Реопо-лиглюкин) со скоростью, эквивалентной скорости эксфузии, в соотношении объемов кровопотери: восполнении, равном 1: 1.
Все показатели у животных в опытной и контрольной группах регистрировали до кровопотери, после ПК и далее через 5, 30, 60, 120 мин. У крыс в интактной группе данные оценивали в соответствующие промежутки времени.
Количественные показатели были обработаны методом вариационной статистики с помощью программного обеспечения Statistica 10.0. Для определения типа распределения данных использовали критерий Шапиро - Уилка. Полученные переменные в исследуемых выборках были представлены в виде медианы (Ме) с 1-м и 3-м квартилями [Q25; Q75]. Для определения статистически значимой разницы в динамике показателей в группе использовали непараметрический W-критерий Вилкоксона. Для определения статистической значимости различий (р<0,05) между двумя сравниваемыми выборками различных групп использовали критерий Манна - Уитни.
Результаты и их обсуждение
В результате эксфузии крови гибель животных в контрольной группе составила 100% в течение
Показатели кардиореспираторной системы у i кровопотерей 50% ОЦК и после ее воспол
17-90 мин. после ПК на фоне прогрессирования метаболического ацидоза и респираторного алкалоза. В опытной группе после введения Реополиглюкина выживаемость увеличилась. Так, к 60-й мин. после ПК в опытной группе живыми оставались 65% крыс, а в контрольной - 35%.
Эксфузия 50% ОЦК у животных в опытной и контрольной группах по окончании периода крово-потери вызывала снижение СрАД до 35-40 мм рт. ст., что на 72,1-72,7% (р<0,05) ниже исходных значений, уменьшение ЧСС - на 12,2-16,6% и ЧДД - на 30,8-32,8% (р<0,05).
У всех крыс (п=20) в контрольной группе через 5 мин. после ПК показатели СрАД повысились, ЧСС и ЧДД увеличились на 14,6%, 4,7% и 6,1% соответственно. Через 30 мин. после ПК показатели СрАД у выживших животных (п=15) повысились на 31,7% (р<0,05) по сравнению с предыдущим измерением; но к 60-й мин. (п=7) СрАД снизилось на 31,4% (р<0,05) относительно 30-й мин. ЧСС в процессе эксперимента у выживших крыс возрастала, и уже на 30-й мин после ПК достигла 95% от исходных значений. ЧДД после значительного увеличения, наблюдавшегося на 5-й мин., уменьшалась и к 60-й мин. (п=7) составляла 33,7% относительно исходных значений.
У животных в опытной группе после введения Реополиглюкина показатели СрАД повысились, ЧСС и ЧДД увеличились на 164,1% (р<0,05), 7,1% (р<0,05) и 21,9% (р<0,05) относительно предыдущих значений соответственно. В динамике СрАД снижалось, уменьшалась ЧДД, и к 60-й мин. у выживших животных их показатели были ниже исходных значений на 48,8% (р<0,05) и 26,0% (р<0,05) соответственно. ЧСС после восполнения кровопотери сохраняла свои значения в ходе эксперимента и к 60-й мин. была меньше исходных значений на 2,4% (табл. 1).
Таблица 1
ыс линии Вистар с экспериментальной острой ния коллоидным инфузионным раствором
Экспериментальные группы Параметры Сроки исследования
Исходно (до эксфузии крови) Время после установления стойкой гипотонии, мин.
0 5 30 60
Контрольная (без восполнения кровопотери) СрАД, мм рт. ст. 135,4 [131,2; 138,3] (n=20) 38,8 [38,2; 39,6]* (n=20) 42,2 [41,6; 46,2]*# (n=20) 66,7 [65,5; 71,0]* (n=15) 44,1 [31,7; 56,7]*# (n=7)
ЧСС, ударов/мин. 451,0 [426,0; 464,0] (n=20) 373,0 [362,5; 376,0]* (n=20) 388,0 [371,0; 406,0]*# (n=20) 416,0 [416,0; 432,0]*# (n=15) 428,0 [360,0; 496,0]* (n=7)
ЧДД, дд/мин 164,0 [158,5; 170,0 (n=20) 110,0 [106,0; 130,0]* (n=20) 121,0 [114,5; 138,0]* (n=20) 92,0 [90,0; 102,0]* (n=15) 60,0 [59,0; 60,5]* (n=7)
Опытная (инфузия Реополи-глюкина) СрАД, мм рт. ст. 137,4 [132,4; 140,2] (n=20) 37,3 [36,3; 38,3]* (n=20) 93,3 [92,4; 103,1]* (n=20) 76,7 [76,7; 83,1]* (n=20) 70,0 [69,3; 72,4]* (n=13)
ЧСС, ударов/мин. 448,0 [422,0; 466,0] (n=20) 389,0 [372,0; 406,5]* (n=20) 432,0 [405,0; 444,0]* (n=20) 452,0 [420,0; 464,5]* (n=20) 432,0 [424,0; 446,0]* (n=13)
ЧДД, дд/мин. 160,0 [152,0; 162,0] (n=20) 122,0 [122,0; 130,5]* (n=20) 151,0 [141,5; 160,0]* (n=20) 146,0 [138,0; 160,0]* (n=20) 120,0 [116,0; 154,0]* (n=13)
Примечание: * - уровень статистической значимости различий (р<0,05) относительно соответствующих исходных (до кровопотери) значений; # - уровень статистической значимости различий (р<0,05) значений группы «контрольная» относительно соответствующих значений в группе «опытная»; п - количество животных.
Сразу после ПК у крыс контрольной группы было зарегистрировано снижение рН крови от 7,39 до 7,27 (р<0,05), которое постепенно продолжалось: к 5-й мин. на 2,03%, к 30-й мин. на 2,60% и к 60-й мин. на 3,65% относительно исходных
значений. Уровень лактата повысился в 3,8 раза - с 1,70 ммоль/л до 6,53 ммоль/л, далее продолжал нарастать и к 60-й мин. у выживших животных был в 5,5 раза выше исходного уровня. Измерение показателя напряжения кислорода выявило его по-
вышение, но далее рО2 постепенно снижалось до исходного уровня. Показатели напряжения углекислого газа в крови были снижены на 17,1% (р<0,05) относительно исходного состояния. Далее рСО2 постепенно снижалось, и к 60-й мин. было на 46,9% ниже исходных значений. Концентрация гидрокарбоната в крови (НС03-) снизилась на 41% (р<0,05), далее продолжала снижаться, и к 60-й мин. была на 63,9% ниже исходных значений (р<0,05).
В опытной группе после ПК средние значения рН снижались с 7,38 до 7,30 (р<0,05). Инфузия Реополиглюкина крысам остановила снижение рН крови животных, и к 60-й мин. значения составляли 7,31. Уровень лактата после ПК увеличился в 4,4 раза, к 5-й мин. после введения Реополиглю-
Показатели кислотно-основного состояния и газов острой кровопотерей 50% ОЦК и после ее восп
кина снизился, и к 60-й мин. у выживших животных был в 3,9 раза выше исходного уровня. Значения напряжения кислорода после ПК увеличились на 5,4% (р<0,05), после введения Реополиглюкина постепенно снижались и к 60-й мин. составляли 98,7% от исходных. Напряжение углекислого газа в артериальной крови после окончания эксфузии крови снизилось на 24,5% (р<0,05), к 5-й мин. незначительно выросло, и далее значения находились на уровне около 75% от исходных. Концентрация гидрокарбоната в крови после кровопотери снизилась на 34,1% (р<0,05), на 5-й мин. немного повысилась, к 60-й мин. НС03- была меньше на 35% исходных показателей (р<0,05) (табл. 2, рис. 1).
Таблица 2
крови у крыс линии Вистар с экспериментальной
элнения коллоидным инфузионным раствором
Экспериментальные группы Параметры Сроки исследования
Исходно Время после установления стойкой гипотонии, мин
0 5 30 60
Контрольная (без восполнения кровопоте- ри) pH, усл. ед. 7,39 [7,34; 7,42] (n=20) 7,29 [7,24; 7,31]* (n=20) 7,25 [7,18; 7,27]*# (n=20) 7,20 [7,18; 7,22]*# (n=15) 7,11 [7,11; 7,12]*# (n=7)
РО, мм рт. ст. 104,5 [96,8; 107,8] (n=20) 118,0 [114,0; 130,3]* (n=20) 109,0 [106,3; 120,8]* (n=20) 102,0 [98,0; 104,0]* (n=15) 92,0 [89,5; 101,8]*# (n=7)
РСО2, мм рт. ст. 39,4 [38,6; 43,1] (n=20) 34,1 [32,3; 35,8]* (n=20) 33,3 [32,0; 34,7]* (n=20) 28,2 [27,4; 28,5]*# (n=15) 21,6 [21,0; 22,6]*# (n=7)
HCO3-, ммоль/л 25,1 [24,1; 25,6] (n=20) 14,8 [13,6; 16,0]* (n=20) 13,4 [11,8; 14,5]*# (n=20) 10,1 [9,3; 12,1]*# (n=15) 8,4 [7,2; 10,2]*# (n=7)
Lac, ммоль/л 1,66 [1,46; 1,83] (n=20) 6,84 [5,43; 7,45]* (n=20) 7,90 [6,77; 8,70]*# (n=20) 9,24 [8,37; 9,74]*# (n=15) 9,52 [9,01; 9,92]*# (n=7)
Опытная (инфузия Реопо-лиглюкина) pH, усл. ед. 7,37 [7,37; 7,41] (n=20) 7,30 [7,29; 7,31]* (n=20) 7,30 [7,28; 7,32]* (n=20) 7,35 [7,35; 7,36] (n=20) 7,31 [7,30; 7,34]* (n=13)
РО, мм рт. ст. 103,0 [102,0; 104,0] (n=20) 116,0 [113,0; 117,0]* (n=20) 110,0 [108,0; 113,0]* (n=20) 106,0 [101,0; 108,0] (n=20) 102,0 [101,6; 105,0] (n=13)
РСО2, мм рт. ст. 44,0 [41,0; 45,0] (n=20) 32,8 [31,5; 34,0]* (n=20) 36,0 [32,8; 38,0]* (n=20) 32,5 [32,0; 33,0]* (n=20) 32,0 [30,0; 34,0]* (n=13)
HCO3-, ммоль/л 26,0 [24,0; 26,3] (n=20) 17,0 [15,2; 17,0]* (n=20) 18,0 [16,0; 20,0]* (n=20) 17,7 [16,3; 18,0]* (n=20) 16,6 [16,0; 17,0]* (n=13)
Lac, ммоль/л 1,28 [1,27; 1,54] (n=20) 6,30 [5,95; 6,45]* (n=20) 4,10 [3,35; 4,64]* (n=20) 6,07 [5,82; 6,26]* (n=20) 5,43 [5,00; 5,80]* (n=13)
Примечание: * - уровень статистической значимости различий (р<0,05) относительно соответствующих исходных (до кровопотери) значений; # - уровень статистической значимости различий (р<0,05) значений группы «контрольная» относительно соответствующих значений в группе «опытная»; п - количество животных.
120
100 а
80 60 40 20 0
ИИсх.
Ks ПЭ
QpOz, мм рт.ст. НрСО2, мм рт.ст. HHCO-, ммоль/л
Время после ПК, мин.
*
*
120 100 80 60 40 20 0
□ р02, мм рт.ст. НрС02, мм рт.ст. ННСОз, ммоль/л
Время после ПК, мин.
Рис. 1. Показатели кислотно-основного состояния и газов крови у крыс линии Вистар с острой кровопотерей 50% ОЦК, в процентах от исходного уровня, принятого за 100%: А - у крыс в контрольной группе, Б - у крыс в опытной группе; Исх. - исходные значения; * - уровень статистической значимости различий (р<0,05) относительно соответствующих исходных
(до кровопотери) значений
В целом в результате исследования выявлены функциональные особенности кардиореспиратор-ной системы у крыс при экспериментальной острой кровопотере и после ее восполнения инфузионным раствором. О тяжести модели кровопотери свидетельствовала гибель 100% животных в контрольной группе без восполнения ОЦК и 35% в опытной группе после восполнения ОЦК Реополиглюкином в течение 90 мин. В контрольной группе после кровопотери у животных (п=20) наблюдали уменьшение показателей (СрАД, ЧСС и ЧДД), а в последующем отмечали их рост. ЧСС в процессе эксперимента у выживших крыс возрастала, и уже на 30-й мин. (п=15) после установления стойкой гипотонии достигла 95% от исходных значений. Это свидетельствовало о компенсаторной реакции кардиореспираторной системы в рамках централизации кровообращения при снижении перфузии тканей в условиях уменьшенного ОЦК [8]. Однако в динамике эксперимента на 60-й мин. (п=7) СрАД снижалось и ЧДД уменьшалось, что указывало на декомпенсацию механизмов обеспечения тканей кислородом.
Инфузия Реополиглюкина за счет наполнения кровяного русла приводила к восстановлению исследуемых показателей, демонстрируя эффективность мероприятий по восполнению ОЦК. Важно, что Рео-полиглюкин - коллоид, длительно циркулирующий в кровеносном русле, что обеспечивает постоянство ОЦК после инфузии при остановленном кровотечении [11]. После введения Реополиглюкина показатели СрАД повысились и ЧДД увеличились до 72,1% и 94,9% от исходных значений соответственно. ЧСС к 30-й мин. достигала уровня исходных значений, что помогало компенсировать недостаточный подъем СрАД.
Известно, что первичные изменения кислотно-основного состояния могут быть полностью компенсированы и рН крови останется нормальным, но при исчерпании возможностей механизмов компенсации нормализации рН не наступает [12]. Снижение рН на 0,2-0,3 вызывает коматозное состояние, а на 0,3-0,4 -гибель организма [3, 13, 14].
В настоящем исследовании у крыс в опытной группе к 60-й мин. после ПК значения рН снизились
в среднем на 0,27, что свидетельствовало об истощении компенсаторных механизмов организма. Возникший в результате кровопотери ацидотический сдвиг, со снижением рН крови, коррелировал с динамикой концентрации в крови гидрокарбоната, что объясняется компенсаторным расходом карбонатной буферной системы крови для стабилизации кислотности плазмы крови. Незначительное увеличение ЧДД через 5 мин. после установления стойкой гипотонии также свидетельствовало о начале компенсации развивающегося ацидоза за счет увеличения вентиляции легких. Однако выявленных компенсаторных реакций не хватало для устранения ацидемии.
Известно, что при терминальных состояниях в организме возникают наслоения различных форм алкалоза и ацидоза [12]. Поскольку в настоящем исследовании утрата 50% ОЦК вызывала снижение рС02, это указывало на развитие дыхательного алкалоза в ответ на метаболический ацидоз [15]. В результате этого через 5 мин. после установления стойкой гипотонии произошло увеличение ЧДД, что замедлило падение рС02. Однако уже к 30-й мин. наблюдения на фоне уменьшения ЧДД наблюдалось падение рС02, продолжающееся до конца эксперимента.
Увеличение значений р02 после окончания экс-фузии крови подтверждало возникшую централизацию кровообращения у крыс, что обеспечивало увеличение сатурации гемоглобина кислородом. Однако истощение компенсаторных резервов организма и развитие смешанных форм расстройства кислотно-основного состояния у животных в опытной группе приводило к снижению уровня р02 к 30-й мин. и далее, до момента гибели крыс.
Острая кровопотеря приводила к значительному росту уровня лактата, через 60 мин. после эксфузии крови его концентрация у животных опытной группы в 5,5 раза превышала исходные значения. Увеличение уровня лактата после эксфузии крови и дальнейшее его повышение в крови животных подтверждало нарушение микроциркуляции, наличие гипоксии тканей и органов, развитие метаболического ацидоза [3, 6].
В основе патогенеза острой кровопотери лежат исчерпание компенсаторных механизмов, развитие
*
сердечно-сосудистой недостаточности, гипоксии и ишемии мозга, активация свободнорадикальных механизмов, повреждение клеточных структур [16].
Восполнение ОЦК Реополиглюкином останавливало падение рН, и весь дальнейший период наблюдения значения оставались на постоянном уровне, что снизило риск дальнейшего развития ацидоза. Увеличение значений гидрокарбоната в крови крыс после введения Реополиглюкина, с последующим менее выраженным их снижением в ходе эксперимента, свидетельствовали о предотвращении развития метаболического ацидоза.
Восполнение утраченного ОЦК Реополиглюки-ном предотвратило развитие дыхательного алкалоза в ответ на развивающийся метаболический ацидоз.
Значения рС02 после проведения инфузии животным стабилизировались и в течение эксперимента оставались на уровне 75-83% от исходных значений.
Значения р02 в ответ на возникшую централизацию кровообращения были увеличены. Введение Ре-ополиглюкина восстанавливало данные показатели, и к 60-й мин. они составляли 98,7% от исходных, что указывало на купирование возникших нарушений.
Комплексный анализ полученных результатов исследований кардиореспираторной системы у крыс показал, что острая кровопотеря 50% ОЦК вызывает угнетение функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем, развитие метаболического ацидоза, гипоксии и дыхательного алкалоза (табл. 3).
Таблица 3
Функциональные особенности кардиореспираторной системы у крыс линии Вистар с острой экспериментальной кровопотерей 50% ОЦК и после ее восполнения коллоидным инфузионным
раствором
Показатели Сроки исследования
Время после установления периода стойкой гипотонии, мин.
0 5 30 60
Выживаемо сть
Сердечно-сосудистая и дыхательная системы:
Среднее артериальное давление, мм рт. ст. 44 ^^ ^^ 44 4^^ 4^^
Частота сердечных сокращений, ударов/мин. 44 ^^ ^^ 44
Частота дыхательных движений, дд/мин. 44 ^^ ^^ 44 44 ^^ 44 ^^ 44
Кислотно-основное состояние и газы крови:
Кислотность (рН) 44 ^^ ^^ 44 4^^ 44 ^^ 4^^
Напряжение кислорода, мм рт. ст. П ^^ ^^ П
Напряжение углекислого газа, мм рт. ст. ^^
Общая концентрация гидрокарбоната, ммоль/л 44 ^^ ^^ 44 44 ^^ 44
Лактат, ммоль/л П ^^ ^^ П
Примечание: - статистически значимое (р<0,05) повышение/понижение показателя относительно исходных значений; Ц/Ц - статистически значимое (р<0,01) повышение/понижение показателя относительно исходных значений; ^ - отсутствие значимых различий.
Выводы
1. Острая кровопотеря 50% ОЦК у крыс линии Вистар на ранней стадии вызывает компенсаторную активацию кардиореспираторной системы с дальнейшим наступлением ее декомпенсации, приводящей к развитию смешанных форм расстройства кислотно-основного состояния и гибели животных.
2. Инфузия Реополиглюкина, направленная на восполнение ОЦК, уменьшает гибель животных за счет стабилизации КОС в результате эффективного функционирования кардиореспираторной системы.
3. Результаты исследования могут служить критериями оценки эффективности инфузионных растворов в скрининговых экспериментах на мелких лабораторных животных.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явного или потенциального конфликта интересов, связанного с публикацией статьи.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Литература / References
1. Крупин А.В., Шперлинг И.А., Романов П.А., Шперлинг М.И. Изменение функциональных и лабораторных показателей при восполнении острой кровопотери охлажденным гипертоническим раствором в эксперименте // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2018. №2. С.83-94. [Krapin A.V., Shperling I.A., Romanov P.A., Shperling M.I. Changes in functional and laboratory parameters when replenishing acute blood loss with a cooled hypertensive
solution in an experiment. Mediko-biologicheskie i sotsial'no-psikhologicheskie problemy bezopasnosti v chrezvychainykh situatsiyakh. 2018; 2: 83-94. (In Russ.)]
2. Moore E.E., Moore H.B., Kornblith L.Z., Neal M.D., et al. Trauma-induced coagulopathy. Nat. Rev. Dis. Primers. 2021; 7(1): 30.
3. Баховадинов Б.Б., Барышев Б.А. Кровезаменители, компоненты крови, посттрансфузионные реакции и осложнения. С.-Пб: Оптима, 2018. 287 с. [Bakhovadinov B.B., Baryshev B.A. Krovezameniteli, komponenty krovi, posttransfuzionnye reaktsii i oslozhneniya. St-Petersburg: Optima; 2018: 288 p. (In Russ.)]
4. Григорьев Е.В., Лебединский К.М., Щеголев А.В. Реанимация и интенсивная терапия при острой массивной кровопотере у взрослых пациентов // Анестезиология и реаниматология. 2020. №1. С. 5-24. [Grigor'ev E.V., Lebedinskiy K.M., Shchegolev A.V. Resuscitation and intensive therapy for acute massive blood loss in adult patients. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2020; 1: 5-24. (In Russ.)]
5. Щеголев А.В., Афончиков В.С., Грицай А.Н. Анализ изменений в системе гемостаза при дилюции и кро-вопотере // Анестезиология и реаниматология. 2020. № 2. С. 55-59. [Shchegolev A.V., Afonchikov V.S., Gritsay A.N. Analysis of changes in the hemostasis system during dilution and blood loss. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2020; 2: 5559. (In Russ.)]
6. Патофизиология / Под ред. В.В. Новицкого, О.И. Уразовой. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. 896 с. [Novitskiy V.V., Urazova O.I., editors. Patofiziologiya. Moscow: GEOTAR-Media; 2020. 896 p. (In Rus.)]
7. Cannon J.W., Khan M.A., Raja A.S., Cohen M.J. et al. Damage control resuscitation in patients with severe traumatic hemorrhage: A practice management guideline from the Eastern Association for the Surgery of Trauma. J. Trauma Acute Care Surg. 2017. 82(3). 605-617.
8. Hall K., Drobatz K. Volume Resuscitation in the Acutely Hemorrhaging Patient: Historic Use to Current Applications. Front. Vet. Sci. 2021. 8. 1-12.
9. Фельдман Г.Л., Воронова Н.В. Физиологические аспекты валеологии (на примере исследования обеспечения тканей кислородом) // Валеология. 1996. № 2. С. 4550. [Fel'dman G.L., Voronova N.V. Fiziologicheskie aspekty
valeologii (na primere issledovaniya obespecheniya tkanei kislorodom). Valeologiya. 1996; 2: 454-50. (In Rus.)]
10. Лабораторные животные / Под ред. А.А. Сте-кольникова, Г.Г. Щербакова. С.-Пб: Лань, 2021. 316 с. [Stekol'nikov A.A., Shcherbakov G.G., editors. Laboratornye zhivotnye. Sankt-Peterburg: Lan'; 2021. 316 p. (In Rus.)]
11. Рагимов А.А., Щербакова Г.Н. Инфузионно-транс-фузионная терапия: руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2021. 256 с. [Ragimov A.A., Shcherbakova G.N. Infuzionno-transfuzionnaya terapiya: Guide. Moscow: GEOTAR-Media; 2021. 256 p. (In Rus.)]
12. Сумин С.А., Окунская Т.В. Основы реаниматологии. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. 768 с. [Sumin S.A., Okunskaya T.V. Osnovy reanimatologii. Moscow: GEOTAR-Media; 2020. 768 p. (In Rus.)]
13. Бурмистрова О.Ю. Основы реаниматологии. С.-Пб: Лань, 2020. 224 с. [Burmistrova O.Yu. Osnovy reanimatologii. St-Petersburg: Lan'; 2020. 224 p. (In Russ.)]
14. Рыжков И.А., Заржецкий Ю.В., Молчанов И.В. Эффективность применения раствора модифицированного жидкого желатина и аутокрови для восполнения острой кро-вопотери // Анестезиология и реаниматология. 2018. № 6. С. 75-81. [Ryzhkov I.A., Zarzhetskiy Yu.V., Molchanov I.V. The effectiveness of using a solution of modified liquid gelatin and autokrovi to replenish acute blood loss. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2018; 6: 75-81. (In Russ.)]
15. Айан А.М. Хеннеси, Алан Дж. Джапп. Анализ газов артериальной крови. М.: Практическая медицина, 2016. 140 с. [Ian A.M. Hennessy, Alan J. Japp. Analiz gazov arterial'noi krovi. Moscow: Prakticheskaya meditsina; 2016. 140 p. (In Russ.)]
16. Васильев А.Г., Хайцев Н.В., Балашов А.Л. и др. Коррекция показателей системы крови, дыхательной и сердечно-сосудистой систем белых крыс при острой массивной кровопотере сукцинат-содержащими препаратами // Российские биомедицинские исследования. 2019. Т.4. №4. С.17-28. [Vasil'ev A.G., Haytsev N.V., Balashov A.L. et al. Correction of indicators of the blood system, respiratory and cardiovascular systems of white rats with acute massive blood loss with succinate-containing drugs. Rossiiskie biomeditsinskie issledovaniya. 2019;4: 17-28. (In Russ.)]
