CC BY
65. Ноткин ЕЛ. // Гиг. и сан. 1979. № 5. С. 40—46.
6. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2006 году: Государственный доклад. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2007.
7. Плавинский СЛ. Биостатистика. Планирование, обработка и представление результатов биомедицинских исследований при помощи системы SAS. С.-Пб.: Изд.
дом С.-Пб. МАПО, 2005.
8. Профессиональный риск для здоровья работников (Руководство) / Под ред. Н.Ф. Измерова и Э.И. Денисова. М.: Тровант, 2003.
9. Руководство по гигиене труда. В 2-х т. / Под ред. Н.Ф.Измерова. М.: Медицина, 1983. Т. 1.
10. Свидовый В.И., Зинкин В.Н., Солдатов С.К., Кукушкин Ю.А. // Вестн. Санкт-Петербургской гос. мед. академии. 2006. № 2. С. 46—49.
11. Солдатов С.К., Зинкин В.Н., Шешегов П.М. и др. / / Вестн. Российской военно-мед. академии. 2005. Прил. 1 (14). С. 301—302.
12. Солдатов С.К., Кукушкин Ю.А., Зинкин В.Н. и др. / / Безопасность жизнедеятельности. 2006. № 4.
С. 11—20.
13. Nuno A.A. // Eleventh International Congress on Sound and Vibration 5—8 July 2004. St. Petersburg, 2004. P. 1775—1782.
Поступила 24.01.08
УДК 66.083.4:797.215
А.В. Старовойт*, В.Л. Пастушенков*, А.Ю. Шитов**, А.А. Мясников**
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ЦИТОПРОТЕКТОРА РЕМАКСОЛА® С ЦЕЛЬЮ ЭКСТРЕННОГО ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ К ОСТРОЙ ДЕКОМПРЕССИОННОЙ БОЛЕЗНИ
Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, * кафедра клинической биохимии и лабораторной диагностики; ** кафедра физиологии подводного плавания
Приводятся данные оценки эффективности метаболического цитопротектора ремаксола® как средства для экстренного повышения устойчивости к острой декомпрессионной болезни тяжелой
степени в эксперименте на 45 беспородных кроликах-самцах. Показано, что однократное вну-
®
тривенное введение ремаксола снижает прооксидантное действие неадекватной декомпрессии, приводит к снижению частоты летальных исходов от острой декомпрессионной болезни, увеличивает время дожития животных.
Ключевые слова: ремаксол, острая декомпрессионная болезнь, антиоксидантная система, перекисное окисление липидов.
A.V. Starovoit, V.L. Pastoushenkov, A.Yu. Shitov, A A. Myasnikov. Using metabolic cytoprotector Remaxol® for urgently increased stability towards acute decompression syndrome. The article deals with evaluation of efficiency of metabolic cytoprotector Remaxol® as a medication for urgently increased stability towards acute decompression syndrome at severe degree, studied in experiments on 45 outbred male rabbits. Single intravenous injection of Remaxol® relieves oxidant effects of inadequate decompression, lowers number of lethal outcomes due to acute decompression syndrome, increases survival time in the animals.
Key words: Remaxol®, acute decompression syndrome, antioxidant defence system, lipids peroxidation.
Проблема профилактики острой декомпрессионной болезни (ОДБ) как наиболее актуальной специфической патологии гармонично входит в комплекс вопросов, связанных с длительным пребыванием человека в условиях повышенного давления газовой и водной среды. В связи с постоянным увеличением количества лиц, подвергающихся гипербарическим воздействиям при
выполнении профессиональных обязанностей, частота возникновения ОДБ неуклонно растет и может составлять до 90 % в структуре специфической водолазной патологии. Так, по данным Divers Alert Network, за 2005 г. в структуре всех профессиональных заболеваний людей, работающих в условиях гипербарии, ОДБ составляет 80—90 % [12].
Отмечается, что при возникновении чрезвычайной ситуации на море частота развития ОДБ может достигать 100 % от числа всех спасенных [10, 11].
По целому ряду причин организационного и медицинского характера остается высокой смертность от декомпрессионной болезни при несчастных случаях с водолазами — летальность составляет от 13 до 28 % из числа всех несчастных случаев [5].
Основываясь на приведенных данных необходимо отметить, что проблемы профилактики и лечения ОДБ являются актуальными. В этой связи одним из направлений, активно разрабатываемых в последнее время, стало профилактическое применение фармакологических препаратов в целях повышения устойчивости организма к ОДБ. Можно выделить, по меньшей мере, два подхода к использованию лекарственных средств при декомпрессионных нарушениях: для экстренного повышения устойчивости водолазов к ОДБ и для поддержания у них оптимальной устойчивости к декомпрессионным нарушениям в течение длительного времени. С этими целями исследовано большое число препаратов, однако поиск эффективных средств профилактики и лечения декомпрессионных нарушений продолжается [3].
Нами проведено изучение эффективности профилактического применения при ОДБ ремак-сола® (Remaxol®), производства ООО НТФФ «Полисан» (г. Санкт-Петербург). Данный препарат обладает выраженным антиоксидантным и антигипоксическим действием и в настоящее время проходит клинические испытания (№ REMX-02-05). Известно, что ремаксол® является метаболическим цитопротектором. Препарат содержит янтарную кислоту, рибоксин (инозин), метионин, никотинамид, ^метилглюкамин (меглумин), а также вспомогательные вещества: натрия хлорид, калия хлорид, магния хлорид, натрия гидроксид, воду для инъекций. Данный препарат можно рассматривать в качестве модулятора перехода анаэробных окислительных процессов в аэробные. Под его воздействием увеличивается синтез макроэргов и улучшается энергетическое обеспечение клеток организма, восстанавливается активность ферментов анти-оксидантной защиты и повышается устойчивость клеточных мембран клеток к перекисным радикалам. Перечисленное выше дает основание полагать, что ремаксол® может быть использован в качестве средства экстренного повышения устойчивости организма к декомпрессионным нарушениям.
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и. Эксперименты выполнены на 45 беспородных 10 — 12-месячных кроликах-самцах массой 2600—2800 г. Все эксперименты проводились во второй половине дня с 1300 до 1800.
Экспериментальные исследования выполняли в соответствии с «Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных»
[8], а также с соблюдением правил гуманного обращения с животными [13]. Работа прошла экспертизу в независимом комитете по этике при Военно-медицинской академии и получила положительное заключение.
Экспериментальные животные были разделены на 3 группы: контрольная группа, опытная группа 1, опытная группа 2, в каждой из которых было по 15 кроликов.
В контрольную группу вошли интактные животные, находящиеся в естественных нормо-барических условиях. В процессе проведения эксперимента у них в плазме венозной крови исследованы биохимические показатели пере-кисного окисления липидов (ПОЛ) и состояния антиоксидантной системы (АОС): определяли концентрацию малонового диальдегида (МДА) спектрофотометрическим методом Uchiyama M. et al. [14] в модификации Л.А. Александровой с соавт. [1], активность супероксиддисмутазы (СОД) спектрофотометрическим методом В.А. Костюка с соавт. [2] в модификации Л.А. Александровой [1] и концентрацию тиоловых-групп (SH) спектрофотометрическим методом Ellmann E. в модификации Л.А. Александровой с соавт.
[9].
У кроликов опытной группы 1 вызывалась тяжелая форма ОДБ, для чего они подвергались 39-минутной декомпрессии в барокамере для животных, оборудованной системой вентиляции, из-под давления воздуха 0,52 МПа (экспозиция 70 мин) по специально разработанному режиму [4]: переход до первой остановки на 12 м в течение 4 мин, выдержки на остановках — 12 м (9 мин), 9 м (7 мин), 6 м (8 мин), 3 м (11 мин).
Барограмма воздействия на кроликов сжатым воздухом в эксперименте представлена на рисунке.
Для исключения действия на животных диоксида углерода (CO) до гипербарического воздействия в барокамеру помещался химический поглотитель ХПИ в гранулах в количестве 2,0 кг, и в процессе эксперимента осуществлялась периодическая вентиляция барокамеры атмосферным воздухом каждые 10 мин по 2 мин. Во время нахождения кроликов в барокамере периодически осуществлялись контрольные за-
0 4 70 74 83 83 5 90 90,5 98 98,5 109 109,5
Время, мин
Примечание: время компрессии до наибольшего давления — 4 мин, экспозиция под наибольшим давлением — 70 мин, время декомпрессии — 39 мин.
Барограмма воздействия на кроликов воздухом под давлением 0,52 МПа (42 м вод. ст.) с учетом декомпрессии по специальному режиму, провоцирующему развитие
острой декомпрессионной болезни тяжелой степени
меры концентрации вредных примесей воздуха с помощью приборов газового анализа ПГА-ДУМ и ПГА-ВПМ согласно методике, описанной в Правилах водолазной службы Военно-морского флота [6].
Животные опытной группы 2 подвергались гипербарическому воздействию и декомпрессии, описанной ранее, но непосредственно перед помещением в барокамеру им в краевую вену уха (у. аипси1апв шащтаНв) медленно в течение 5 мин вводился 1,0 мл теплого (38 °С) офици-нального стерильного раствора ремаксола® для внутривенных инфузий.
У выживших животных опытных групп 1 и 2 в плазме венозной крови определялись биохимические показатели ПОЛ и состояния АОС, описанные выше, до гипербарического воздействия, сразу после эксперимента, а также через
3, 6, 24 ч.
Наряду с биохимическими показателями у экспериментальных животных опытных групп для объективной диагностики степени тяжести ОДБ производили локацию газовых пузырьков в венозном кровотоке, для чего использовали ультразвуковую установку БАЗ.836.003 производства СКТБ «Биофизприбор», работающую на основе принципа Допплера с накожным совмещенным датчиком рабочей частотой ультразвука 5 МГц и слуховой индикацией сигнала.
Ультразвуковая локация венозного кровотока осуществлялась на передней грудной стенке животного в проекции сердца; для создания акустического контакта на выбритую кожу наносился акустический гель. Перед локацией кролик фиксировался на спине с помощью специального станка. В процессе экспериментов кровоток животного подвергался прослушиванию до воздействия повышенного давления и сразу после вы-
хода из барокамеры периодически с перерывами 10 мин в течение 2 ч.
При ультразвуковой локации венозного кровотока определялась интенсивность декомпрес-сионного венозного газообразования (ДВГО) в баллах по шкале М. Спенсера в модификации Л.К. Волкова.
Общая продолжительность клинического наблюдения за животными опытных групп после гипербарического воздействия составляла 24 ч.
Эвтаназию животных после завершения срока наблюдения осуществляли в соответствии с требованиями приказа МЗ СССР № 755 от 12 августа 1977 г. «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных».
В ходе исследования с помощью пакета прикладных программ StatSoft Statistica for Windows (6.0) производилась статистическая обработка полученных данных с определением числовых характеристик переменных (среднего значения М, стандартной ошибки среднего m), оценкой значимости различий количественных показателей по U-критерию Манна—Уитни (Mann—Whitney U Test) и по критерию Вилкоксона (Wilcoxon Matched Pairs Test) [7]. Для анализа летальности составлялись частотные четырехпольные таблицы сопряженности (таблицы наблюдаемых частот «2 х 2»), при этом оценка различий производилась с помощью двухстороннего точного критерия Фишера (Fisher exact p, two-tailed) [7]. Различия считались статистически достоверными при p < 0,05.
Р е з у л ь т а т ы и и х о б с у ж д е н и е. В табл. 1 представлены результаты биохимических исследований показателей состояния АОС и уровня ПОЛ в плазме крови выживших после декомпрессии животных опытных групп с развившейся острой декомпрессионной болезнью тяжелой степени по сравнению с контрольной группой животных.
В контрольной группе биохимические показатели ПОЛ и состояния АОС у интактных животных в нормобарических условиях (n = 15) составили: концентрация МДА (9,76 ± 0,62 мкмоль/л плазмы), активность СОД плазмы (27,43 ± 0,58 усл. ед/мл) и концентрация SH-групп (288,6 ± 15,68 мкмоль/л плазмы), что соответствовало известным литературным данным.
У выживших кроликов первой опытной группы (n = 6) по сравнению с контрольными показателями отмечено статистически достоверное снижение концентрации SH-групп в 4,3 раза в интервале 0—24 ч после декомпрессии с минимумом до 66,31 ± 3,52 мкмоль/л плазмы (через
Т а б л и ц а 1
Показатели состояния антиоксидантной системы и процессов перекисного окисления липидов в плазме венозной крови у выживших кроликов на фоне острой декомпрессионной болезни тяжелой степени
Серия опытов / сроки исследования Концентрация малоновго диальдегида, мкмоль / л (M ± m) Активность супероксиддис-мутазы, усл. ед/мл (M±m) Концентрация тиоловых групп, мкмоль/л (M ± m)
Контрольная группа (n = 15)
9,76 ± 0,62 27,43 ± 0,58 288,6 ± 15,68
Выжившие животные с острой декомпрессионной болезнью без предварительного введения ремаксола® (п = 6)
До воздействия 8,6 ± 0,34 27,73 ± 0,41 286,56 ± 1,62
Сразу после воздействия 10,9 ± 0,41** 32,26 ± 0,79*,** 74,23 ± 2,03*,**,*
Через 3 ч после воздействия 10,4 ± 0,66» 32,3 ± 0,68*,** 66,31 ± 3,52*,**,*
Через 6 ч после воздействия 10,18 ± 0,79» 28,3 ± 1,76* 89,35 ± 4,86*,**,*
Через 24 ч после воздействия 8,71 ± 0,35* 32,3 ± 0,92*,** 104,43 ± 2,73*,**
Выжившие животные с острой декомпрессионной болезнью на фоне предварительного введения ремаксола® (п = 12)
До воздействия 9,25 ± 0,22 27,66 ± 0,46 290,8 ± 8,84
Сразу после воздействия 9,85 ± 0,68 28,2 ± 1,66 135,47 ± 6,65*,**,*
Через 3 ч после воздействия 10,78 ± 0,31** 33,2 ± 0,4*,** 130,47 ± 1,69*,**,*
Через 6 ч после воздействия 10,95 ± 0,44** 32,83 ± 0,43*,**,* 118,88 ± 2,24*,**,*
Через 24 ч после воздействия 11,7 ± 0,25*,**,* 32,16 ± 0,36*,** 102,99 ± 4,04*,**
* Достоверные различия по сравнению с контрольной группой (р < 0,05); ** достоверные различия по сравнению с исходными показателями (р < 0,05); и вероятные различия по сравнению с исходными показателями (р = 0,07); ♦ достоверные различия в показателях опытных групп (р < 0,05).
3 ч) при 288,6 ± 15,68 мкмоль/л плазмы в контрольной группе на фоне достоверного увеличения концентрации МДА в 1,2 раза в интервале 0—6 ч с максимумом сразу после декомпрессии до 10,9 ± 0,41 мкмоль/л плазмы при 9,76 ± 0,62 мкмоль/л плазмы в контрольной группе и достоверное увеличение активности СОД в 1,2 раза в интервале 0—3 ч (до 32,3 ± 0,68 усл. ед/мл плазмы через 3 ч после воздействия) и через 24 ч после декомпрессии (до 32,3 ± 0,92 усл. ед/мл плазмы против 27,43 ± 0,58 усл. ед/мл плазмы в контрольной группе, p < 0,05), что может свидетельствовать о развитии окислительного стресса в интервале 0—6 ч после декомпрессии на фоне недостаточности систем антирадикальной защиты.
У выживших кроликов второй опытной группы (п = 12) на фоне внутривенного введения ремаксола® по сравнению с контрольными показателями нами получено статистически до-
стоверное снижение концентрации SH-групп до 2,8 раз в интервале 0—24 ч после декомпрессии до 102,99 ± 4,04 мкмоль/л плазмы (через 24 ч) при 288,6 ± 15,68 мкмоль/л плазмы в контрольной группе. При этом отмечено статистически достоверное увеличение концентрации МДА через 24 ч после декомпрессии в 1,2 раза до 11,7 ± 0,25 мкмоль/л плазмы против 9,76 ± 0,62 мкмоль/л плазмы в контрольной группе. Также достоверно увеличилась активность СОД в интервале 3—24 ч в 1,2 раза (до 33,2 ± 0,4 усл. ед/мл плазмы через 3 ч после декомпрессии против 27,43 ± 0,58 усл. ед/мл плазмы в контрольной группе). Выявленные биохимические изменения могут свидетельствовать о достаточном напряжении АОС, не приводящем к интенсификации процессов ПОЛ в интервале 0—6 ч после декомпрессии. Тем не менее признаки окислительного стресса появляются через 24 ч после декомпрессии.
Результаты клинико-физиологического исследования кроликов опытных групп после декомпрессии представлены в табл. 2.
Интенсивность ДВГО газовых пузырьков в венозном кровотоке животных при локации оценивалась по шкале М. Спенсера в модификации Л.К. Волкова (1994). У животных опытной группы 1 она составила 3,83 ± 0,16 балла. Летальные исходы у животных (п = 9; 60 %) в этой серии экспериментов наблюдались в интервале 15—60 мин после декомпрессии (в среднем 31,00 ± 4,52 мин) на фоне развития судорог при острой декомпрессионной болезни тяжелой степени. У животных опытной группы 2 на фоне метаболической антиоксидантной терапии ремаксолом® интенсивность составила 3,66 ± 0,14 балла. Летальные исходы животных (п = 3; 20 %) в этой серии экспериментов наблюдались в интервале 2—3 ч после декомпрессии (в среднем 153,33 ± 17,63 мин) на фоне развития клонико-тонических судорог. Разница в показателях интенсивности ДВГО при ОДБ у выживших кроликов обеих опытных групп оказалась статистически недостоверной (3,83 ± 0,16 балла против 3,66 ± 0,14 балла, р = 0,51), что свидетельствует об однотипном (сходном) ответе организма на неадекватную декомпрессию и развитии у животных тяжелой формы острой декомпрессионной болезни.
Среднее время дожития у кроликов при ОДБ на фоне метаболической антиоксидантной терапии ремаксолом® оказалось статистически достоверно больше, чем у кроликов без фармакологической профилактики ОДБ (153,33 ± 17,63 мин против 31,00 ± 4,52 мин, р = 0,01). Также статистически достоверной оказалась и разница в уровне летальности кроликов опытных групп от ОДБ (п = 3 (20 %) во второй группе против п = 9 (60 %) в первой группе, р = 0,05).
Контрольные замеры концентраций вредных примесей в малой декомпрессионной камере для
животных с помощью приборов газового анализа показали, что колебания показателей не превышало предельно допустимых концентраций (диоксид углерода СО, — 0,1 %, монооксид углерода СО — 8 мг/м3; окислы азота N0 — 0,5 мг/м3; углеводородов СН (в пересчете на углерод) — 50 мг/м3), что практически исключает случайное влияние этих факторов на физиолого-биохимический статус лабораторных животных в эксперименте.
Таким образом, однократное внутривенное введение метаболического цитопротектора с антиоксидантным действием ремаксола® снижает прооксидантное действие неадекватной декомпрессии на протяжении, как минимум, 6 ч. Вместе с тем активация процессов перекисного окисления липидов через 24 ч после декомпрессии у кроликов опытной группы 2, вероятно, диктует необходимость более частого введения ремаксола®, то есть проведения поддерживающей метаболической терапии. Применение ремаксола® достоверно повышает неспецифическую резистентность организма к факторам гипербарии (по концентрации тиоловых групп в плазме крови) на протяжении, как минимум, 6 ч после декомпрессии.
С учетом полученных данных интервал введения ремаксола® при метаболической терапии декомпрессионных нарушений должен составлять не более 6 ч. Фармакокинетические особенности препарата (быстрое распределение в тканях организма, практически мгновенная утилизация клетками) определяют возможность его использования в качестве средства для экстренного повышения устойчивости к декомпрес-сионной болезни, а также средства профилактики и лечения декомпрессионных нарушений, однако диктуют необходимость проведения длительной поддерживающей инфузионной терапии.
Таким образом, возможное защитное действие ремаксола® может проявляться значительным
Т а б л и ц а 2
Сравнительная клинико-физиологическая характеристика уровня декомпрессионного венозного газообразования, летальности и времени дожития у кроликов опытных групп
Серия опытов Уровень декомпрессионного венозного газообразования, баллы, М ± т Летальность, абс. числа, % Время дожития погибших животных, мин, М ± т
Опытная группа 1. Животные с ОДБ без предварительного введения ремаксола® (п = 15) 3,83 ± 0,16 9 (60 %)* 31,00 ± 4,52*
Опытная группа 2. Животные с ОДБ на фоне предварительного введения ремаксола® (п=15) 3,66 ± 0,14 3 (20 %)* 153,33 ± 17,63*
* Достоверные отличия (р < 0,05) сравниваемых показателей опытных групп.
снижением летальности от острой декомпресси-онной болезни в эксперименте (практически в 3 раза, 60 % против 20 %, р = 0,05), а применение ремаксола® как средства экстренной профилактики декомпрессионных нарушений статистически достоверно увеличивает время выживания экспериментальных животных до 2—3 ч (в среднем до 153,33 ± 17,63 мин, р = 0,01).
Полученные в эксперименте данные позволяют предположить, что ремаксол® может использоваться для экстренного повышения устойчивости у водолазов к декомпрессионным нарушениям с целью снижения летальности от ОДБ и создания резерва времени для эвакуации пострадавших в специализированные лечебные учреждения для проведения лечебной рекомпрессии.
В ы в о д ы. 1. Применение метаболического цитопротектора (ремаксола®) для экстренного повышения устойчивости к острой декомпрессионной болезни представляется перспективным, однако требует более детального исследования. 2. В основе механизма защитного действия ремаксола® при гипербарии, возможно, лежит способность препарата восстанавливать состояние систем антирадикальной защиты клеток путем компенсации восстановительных эквивалентов. 3. Исследованные биохимические и клинико-физиологические показатели являются информативными маркерами тяжелой степени острой декомпрессионной болезни и могут быть использованы для оценки эффективности защитного действия цито-протекторов в условиях гипербарии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Александрова Л.А., Поспелова М.Л. // Ученые записки С.-Пб. гос. мед. ун-та им. акад. И.П. Павлова.
2000. Т. 7, № 4. С. 73—77.
2. Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалева Ж.В. // Вопр. мед. химии. 1990. Т 36, № 2. С. 88—91;
3. Мясников А.А. // Индифферентные газы в водолазной практике, биологии и медицине: Материалы Все-
рос. конф. (15—16 ноября 1999 г.). М., 2000. С. 88—91;
4. Мясников Ал.А., Шитов А.Ю., Старков А.В., Старовойт А.В. // Научно-практический журнал «Регионарное кровообращение и микроциркуляция». 2007. Т.
6, № 1 [21]. С. 169—171.
5. Нессирио Б.А. Физиологические основы декомпрессии водолазов-глубоководников. С.-Пб.: Золотой век, 2002.
6. Правила водолазной службы Военно-морского флота. ПВС ВМФ—2002. М.: Воениздат. Ч. 2. Медицинское обеспечение водолазов ВМФ, 2004.
7. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ Statistica. М.: Медиа Сфера, 2002.
8. Руководство по содержанию и использованию лабораторных животных// Institute of Laboratory Animals Resources, Commission on Life Sciences, National Research Council. National Academy Press: Washington, 1996.
9. Светлова З.В., Смирнова Н.Н., Александрова Л.А. // Нефрология. 2001. Т. 5, № 3. С. 152.
10. Синьков А.П. Медицинское обеспечение спасения людей при авариях и катастрофах на море: Лекция для слушателей и курсантов I, IV и VI фак. С.-Пб.: ВМедА,
2004.
11. Dembert M.G., Jekel J.E., Mooney L.W. // Undersea Biomed. Res. 1984. Vol. 11, N 4. P. 39.
12. Divers Alert Network. DAN report on decompression illness, diving fatalities and project dive exploration : The DAN annu. rev. of recreational scuba diving injures and fatalities. 2005.
13. Report of the American veterinary medical association Panel on Euthanasia// JAVMA. 2001. Vol. 218, N 5. Р. 669—696.;
14. Uchiyama M., Mihara M. // Analyt. Biochem. 1978. Vol. 23. P. 302.
Поступила 14.07.10
