Влияние аминотиоловых антигипоксантов на потребление кислорода в динамике черепно-мозговой травмы Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

2154

НЕИРОПСИХОФАРМАКОЛОГИЯ

© В.Е. НОВИКОВ, Н.С. ПОНОМАРЕВА; 2007

Смоленская государственная медицинская академия Росздрава; Крупской ул., 28, Смоленск, 214019, Россия

Резюме

В динамике серепно-мозговой травм (ЧМТ) измеряли количество кислорода, потребляемого экспериментальными животными. Установлено, что в остром посттравматическом периоде аминотиоловые антигипоксанты бемитил, амтизол, тримин и этомерзол в дозах 25 мг/кг уменьшают потребление кислорода, снижая кислородный запрос тканей. Это может иметь значение в механизме протективного действия соединений в условиях ЧМТ.

Новиков В.Е., Пономарева Н.С. Влияние аминотиоловых антигипоксантов на потребление кислорода в динамике черепно-мозговой травмы. // Психофармакол. биол. наркол. 2007. Т. 7, № 3-4. С. 2154-2157

РРБЫ Ю: ppbn.v7i3.29

Ключевые слова

аминотиоловые антигипоксанты; черепно-мозговая травма; потребление кислорода

ВЛИЯНИЕ АМИНОТИОЛОВЫХ АНТИГИПОКСАНТОВ НА ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ДИНАМИКЕ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ

ВВЕДЕНИЕ

При развитии терминальных состояний одним из основных повреждающих факторов является гипоксия. Ранняя нормализация кислородообеспечения тканей — это основа предупреждения и ликвидации нарушенных функций органов и систем, а также восстановления метаболических процессов [1]. Поэтому компенсаторно-приспособительные реакции организма направлены именно на это. В развитии многих медиаторно-метаболических нарушений при черепно-мозговой травме (ЧМТ) также имеют место явления гипоксии. В связи с вышеизложенным, исследование кислородного баланса после ЧМТ и возможность его фармакологической коррекции является актуальным [7].

Потребление кислорода — это один из ключевых показателей обмена веществ, отражающий его интенсивность, а также уровень энергетических затрат. Так как интенсивность энергетического обмена значительно варьирует и зависит от многих факторов, для сравнения энергетических затрат у людей введена условная стандартная величина — основной обмен (обмен веществ в состоянии покоя). Однако для животных принято говорить о величине стандартного энергетического обмена, то есть о величине основного обмена, определенного в строго контролируемых стандартных условиях. Стандартным обменом называют потребление кислорода, измеренное при минимальной мышечной активности [2, 5].

Известно, что некоторые вещества с антигипоксантным действием уменьшают температуру тела и снижают интенсивность обмена веществ в тканях, что ведет к уменьшению потребления кислорода [1, 2, 3].

Целью нашего исследования явилось изучение динамики потребления кислорода животными в течение острого периода ЧМТ, а также на фоне ее фармакологической коррекции ами-нотиоловыми антигипоксантами.

МЕТОДИКА

Опыты выполнены на белых лабораторных крысах обоего пола массой 150—220 г. ЧМТ моделировали на животных под эфирным наркозом путем нанесения 20 уколов градуированной иглой

через трепанационное отверстие в теменной области левого полушария на глубину 3—4 мм. Амино-тиоловые соединения (амтизол, бемитил, тримин и этомерзол) в дозах 25 мг/кг вводили животным внут-рибрюшинно 1 раз в день в течение всего периода наблюдения. Опытным крысам первое введение лекарственных веществ осуществляли за 30 мин до нанесения травмы.

Показатель потребления кислорода (мл/мин/ 100 г массы) оценивали в динамике посттравматического периода — через 1 час после ЧМТ, через 3 часа, а также через 1, 4 и 7 суток. Для измерения количества потребленного кислорода использовали аппарат типа конструкции Миропольского [2].

Статистическую обработку результатов проводили на ЭВМ с помощью пакета 81а1л81лса 6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В динамике ЧМТ в группе контрольных животных наблюдалось снижение потребления кислорода, начиная с первого часа после ЧМТ (табл. 1). Наиболее значимое снижение отмечено в период 3—24 часа после травмы (р < 0,05). Однако на 4 и 7-е сутки после ЧМТ количество потребленного кислорода животными возрастало, и по сравнению с исходным показателем достоверно повысилось на 11,9 % на 4-е сутки, и на 8,1 % — на 7-е сутки после ЧМТ.

В проведенных ранее клинических исследованиях было установлено, что в посттравматический период у людей (в 1-е сутки после ЧМТ) снижается потребление кислорода [6, 7]. Исследователями был сделан вывод о том, что количество потребленного кислорода отражает тяжесть травматического шока, так как по мере усугубления процесса снижалось потребление кислорода. Авторы предполагают, что в основе гипоксии при ЧМТ лежат не нарушения внешнего дыхания, а другие причины, приводящие к ограничению потребления кислорода тканями, что могло быть обусловлено уменьшением утилизации кислорода из крови, нарушением адекватного транспорта кислорода тканями и другими причинами.

Результаты нашей работы подтверждают приведенные данные литературы о том, что в первые сутки после ЧМТ наблюдается снижение потребления кислорода (с той лишь разницей, что наши показатели получены в эксперименте на животных). Увеличение потребления кислорода животными на 4 и 7-е сутки после ЧМТ по сравнению с исходным значением предположительно можно объяснить компенсаторными реакциями организма, возникающими в ответ на гипоксию тканей, недостаточность их кислородообеспечения.

Лекарственные вещества с антигипоксантным действием способны снижать потребность экспериментальных животных в кислороде [2]. Такое свойство обнаружено и у аминотиоловых соединений [1, 4]. Мы изучили динамику потребления кислорода

2155

Таблица 1

Потребление кислорода крысами в динамике ЧМТ

Время измерения Потребление кислорода крысами

мл/мин/100 г массы тела % к контролю

Исходное 2,95 0,39 100 %

1 ч после ЧМТ 2,73 ± 0,12 р > 0,05 92,5 %

3 ч после ЧМТ 2,38 ± 0,34 р < 0,05 80,7 %

1-е сут после ЧМТ 2,56 ± 0,32 р < 0,05 86,8 %

4-е сут после ЧМТ 3,30 ± 0,32 р < 0,05 111,9 %

7-е сут после ЧМТ 3,19 ± 0,19 р > 0,05 108,1 %

Примечание: р — достоверность различий по отношению к показателям интактных животных (исходное состояние).

Таблица 2

Потребление кислорода крысами на фоне курсового применения аминотиоловых антигипоксантов

Время измерения после начала введения препаратов Потребление кислорода крысами, мл/мин/100 г массы тела

Бемитил Амтизол Тримин Этомерзол

Исходное 2,92 0,23 3,02 ± 0,25 3,01 ± 0,13 3,00 ± 0,10

1 ч 2,84 0,23 р > 0,05 2,76 0,16 р < 0,05 2,78 ± 0,16 р > 0,05 2,72 ± 0,09 р > 0,05

3 ч 2,35 0,27 р < 0,05 2,42 0,09 р < 0,05 2,48 ± 0,15 р < 0,05 2,45 ± 0,10 р < 0,05

1 -е сутки 2,30 0,13 р < 0,05 2,57 0,12 р < 0,05 2,59 ± 0,13 р < 0,05 2,47 ± 0,08 р < 0,05

4-е сутки 2,47 0,17 р < 0,05 2,61 0,12 р < 0,05 2,70 ± 0,07 р < 0,05 2,61 ± 0,10 р < 0,05

7-е сутки 2,49 0,11 р < 0,05 2,68 0,15 р < 0,05 2,74 ± 0,09 р > 0,05 2,65 ± 0,14 р < 0,05

2156

Примечание: р — достоверность различий по отношению к исходным показателям соответствующей группы животных (до применения препарата).

Таблица 3

Влияние антигипоксантов на потребление кислорода в динамике ЧМТ

Время измерения Потребление кислорода крысами, мл/мин/100 г массы тела

ЧМТ контроль ЧМТ + + бемитил ЧМТ + + амтизол ЧМТ + + тримин ЧМТ + + этомерзол

Исходное 2,95 ± 0,39

1 ч после ЧМТ 2,73 0,12 р > 0,05 2,26 ± 0,21 р1 < 0,05 2,11 ± 0,08 р1 < 0,05 2,27 ± 0,16 р1 < 0,05 2,10 ± 0,16 р1 < 0,05

3 ч после ЧМТ 2,38 ± 0,34 р < 0,05 1,94 ± 0,25 р2 < 0,05 1,92 ± 0,14 р2 < 0,05 2,13 ± 0,11 р2 > 0,05 2,09 ± 0,14 р2 > 0,05

1 -е сутки после ЧМТ 2,56 ± 0,32 р < 0,05 2,25 ± 0,14 р3 > 0,05 2,19 ± 0,09 р3 < 0,05 2,30 ± 0,12 р3 > 0,05 2,13 ± 0,13 р3 < 0,05

4-е сутки после ЧМТ 3,30 ± 0,32 р < 0,05 2,55 ± 0,15 р4 < 0,05 2,24 ± 0,17 р4 < 0,05 2,63 ± 0,11 р4 < 0,05 2,58 ± 0,10 р4 < 0,05

7-е сутки после ЧМТ 3,19 ± 0,19 р > 0,05 2,82 ± 0,15 р5 < 0,05 2,69 ± 0,11 р5 < 0,05 2,82 ± 0,15 р5 < 0,05 2,66 ± 0,12 р5 < 0,05

Примечание: р — достоверность различий по отношению к исходным показателям (интактные животные); р1 — достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ 1 ч; р2 — достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ 3 ч; р3 — достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ через 1 сутки; р4 — достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ через 4 суток; р5 — достоверность различий по отношению к контролю ЧМТ через 7 суток.

крысами на фоне курсового введения антигипоксантов (в течение недели). Было установлено, что спустя 1—3 часа после первого введения лекарственных веществ потребление кислорода животными достовер-

но снижалось и оставалось сниженным в течение всего курса введения веществ (см. табл. 2).

Далее нами было проведено исследование влияния аминотиоловых антигипоксантов на количество по-

требляемого кислорода в динамике ЧМТ. Известно, что аминотиоловые соединения и их аналоги, обладая ан-тигипоксантными свойствами, способны уменьшать кислородный запрос, снижать потребность в кислороде органов и тканей и, тем самым способствовать уменьшению гипоксии и повышению устойчивости организма к кислородной недостаточности [4].

На фоне фармакологической коррекции в динамике ЧМТ были получены следующие показатели потребления кислорода животными (табл. 3). Из приведенной таблицы следует, что все изученные соединения достоверно снижают количество потребленного кислорода животными по сравнению с контролем. Причем уменьшение потребности в кислороде в опытных группах отмечено уже через 1 час после ЧМТ. В течение первых суток посттравматического периода динамика показателя потребления кислорода контрольной и опытных групп была одинаковой, однако под влиянием препаратов потребление кислорода снижалось в большей степени, чем у животных с ЧМТ без лечения. Наибольшие различия отмечены в период 4—7 сутки после травмы, когда в группе контрольных животных потребление кислорода повышалось, а на фоне аминотиоловых антигипоксантов этот показатель был значимо ниже контроля.

Механизм данного эффекта препаратов, возможно, связан с их способностью снижать кислородный запрос тканей благодаря ингибированию не-фосфорилирующих видов окисления — микросо-мального и свободнорадикального. Также имеются основания предполагать, что снижение кислородного запроса тканей обусловлено ослаблением препаратами дыхательного контроля в митохондриях. В этих условиях происходит экономия потребления кислорода в органах с менее активным метаболизмом, позволяющая перераспределять дефицитный кислород в органы, лимитирующие устойчивость к гипоксии, прежде всего, в головной мозг. Но и в этих органах уровень потребления кислорода на фоне действия препаратов будет ниже, чем обычно [4].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на основании анализа собственных экспериментальных результатов и данных литературы можно заключить, что аминотиоловые со-

единения амтизол, бемитил, тримин и этомерзол обладают выраженными антигипоксантными свойствами и снижают кислородный запрос тканей в динамике посттравматического периода. Вещества способны оказывать протекторное действие в отношении клеток головного мозга, могут быть использованы в комплексной фармакотерапии ЧМТ и значительно повысить ее эффективность.

ЛИТЕРАТУРА

2157

1. Зарубина И.В., Шабанов П.Д. Молекулярная фармакология антигипоксантов. СПб.: Изд-во Н-Л, 2004. 368 с.

2. Левченкова О.С. Изучение антигипоксической активности химических производных природных антигипоксантов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Смоленск, 2006. 23 с.

3. Лукьянчук В.Д., Савченкова Л.В. Антигипоксанты: состояние и перспективы. // Эксперим. и клин. фар-макол. 1998. Т. 61, № 4. С. 76-79.

4. Оковитый С.В., Смирнов А.А. Антигипоксанты. // Эксперим. и клин. фармакол. 2001. Т. 64, № 3. С. 76-80.

5. Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных / Под ред. Г.Д. Смирнова. М.: Мир, 1967. 766 с.

6. Тарелкина М.Н. О потреблении кислорода при травматическом шоке. // Ортопедия, травматология и протезирование. 1975. № 9. С. 9-12.

7. Эвелева Н.В. и соавт. Особенности функционирования системы кислородообеспечения в 1-е сутки после травмы у пострадавших с различным течением посттравматического периода. // Анесте-зиол. и реаниматол. 1989. № 2. С. 47-51.

Novikov VE, Ponamareva NS. The influence of aminothiol antihypoxants on consumption of oxygen in dynamics of brain injury. Psychopharmacol Biol Narcol 2007; 7(3-4): 2154-2157

Smolensk State Medical Academy; 28, Krupskaya street, Smolensk, 214019, Russia

Summary: The amount of oxygen consumable by experimental animals was measured in dynamics of traumatic brain injury (TBI). It has been revealed that aminothiol antihypoxants bemythil, amtizol, trymin and ethomersol (all 25 mg/kg) decreased consumption of oxygen, reduced oxygen demands of tissues in acute posttraumatic period. It may have significance in mechanism of protective action of compounds under conditions of TBI.

Key words: aminothiol antihypoxants; traumatic brain injury; consumption of oxygen

электронная копия статьи (full text): http://www.ellbrary.ru

http://www.psychopharmacology.ru/lndex.php/PPBN/artlcle/vlew/29