Комбинированное применение препарата "Мексидол" и изотермического режима при экспериментальной терапии барбитуратной комы

Опубликовано в журнале:
« Бюллетень экспериментальной биологии и медицины » приложение 1, 2006

Ю.Ю.Ивницкий, В.Л.Рейнюк, Т.В.Шефер
Военно-медицинская академия, Санкт-Петербург.

Ключевые слова: барбитуратная интоксикация, гипотермия, потребление кислорода, кислотно-основное состояние, мексидол

Гипотермия характерна для начального периода барбитуратной интоксикации. Ее возможными причинами являются нарушение терморегуляторного ответа на среду [4,6] и снижение термогенеза [11]. Характерное для операционной анестезии снижение температуры тела на 2°С может соответствовать ухудшению клинического исхода [9,12]. Было предложено восстанавливать температуру "ядра" тела при барбитуратной интоксикации [5]. Пре- или интраоперационное согревание оказалось более эффективным ввиду характерной для комы централизации кровообращения [13].

При концентрациях барбитуратов, возможных in situ, отмечено снижение содержания интермедиатов цикла Кребса в головном мозге [10]. При барбитуратной коме интенсивность клеточного дыхания может ограничиваться доступными интермедиатами цикла Кребса и корригироваться их введением в организм извне [2,8]. Гипотермия может замедлять резорбцию экзогенных карбоновых кислот и их включение в цикл Кребса. В этом случае поддержание нормальной температуры тела путем внешнего согревания ("изотермический режим") может повысить эффективность средств метаболической терапии барбитуратной интоксикации.

Целью настоящей работы являлась оценка терапевтического эффекта комбинированного применения препарата "Мексидол" и изотермического режима при моделировании барбитуратной комы у крыс.

Методика исследования

Самок белых крыс массой 100-120 г случайным образом распределили на 5 групп. В 1-ю группу вошли интактные животные. У крыс опытных ipyini моделировали барбитуратную кому с помощью тиопентала натрия (ТН). Во 2-й группе лечения не проводилось. Животные 3-й группы получали мексидол. В 4-й группе использовали изотермический режим. Крысы 5-й группы получали комбинированное лечение с помощью мексидола и изотермического режима.

В 16 опытах 1-й серии изучали влияние мексидола и/или изотермического режима на динамику температуры тела и потребления кислорода организмом. Измерения проводили перед введением ТН (исходный уровень) и в течение 3 ч с интервалом 30 мин. Мексидол вводили после 2-го измерения, изотермический режим применяли после введения ТН. Животных, погибших в течение 3 ч после введения ТН, заменяли: численность крыс в каждой экспериментальной группе в опытах I серии составила 16.

В 11 опытах II серии изучали потребление кислорода и экскрецию диоксида углерода с выдыхаемым воздухом. Метаболические показатели определяли перед введением ТН (исходный уровень) и через 3 ч после него. Данные, полученные от крыс, погибших в течение 3 ч, не использовали.

В 8 опытах III серии изучали влияние ТН и/или терапевтических агентов на кислотно-основное состояние и газовый состав крови. Пробы отбирали через 3 ч после введения ТН. Погибших в течение 3 ч животных заменяли. Численность каждой экспериментальной группы составила 8.

Опыты проводили в разное время года, поэтому выживаемость не была одинаковой по сериям.

Для моделирования барбитуратной комы ТН ("Киевмедпрепарат") вводили в дозе 75 мг/кг (соответствовало ЛД₅₀) в виде водного раствора в обьеме 10 мл/кг массы. Мексидол (фармакопейный 5% ампульный раствор; "Фармасофт") вводили однократно в дозе 5 ммоль/кг в объеме 26.1 мл/кг массы тела через 30 мин после ТН. Дозу мексидола определяли по ранее полученным данным [1]. Животные других групп получали растворитель (дистиллированную воду в объеме 26.1 мл/кг массы). Все препараты вводили внутрибрюшинно.

Для поддержания температуры тела, приближенной к исходной (±1°С), животных после введения ТН помешали на 3 ч в термостатирующее устройство ("TSE GmbH"), представляющее собой бокс емкостью 60 л, вентилируемый подогретым до 34°C воздухом (изотермический режим). Остальные крысы содержались при 18-20°С.

Ректальную температуру определяли ртутным термометром с ценой деления шкалы 0.1°С.

Потребление кислорода (Qo₂) организмом измеряли закрытым камерным методом [1] при 18-20 и 34°С (в последнем случае респирометрическую камеру помещали в термостатирующее устройство). После приведения к 0°С, 760 мм рт. ст. и нулевой влажности Qo₂ выражали в ммоль 02 на 1 кг массы тела в 1 мин.

Экскрецию СO₂ (Qco₂) определяли титрованием поглотителя - 10% раствора КОН [14], 5 мл которого титровали n/2 H₂S0₄ в присутствии индикатора метилового оранжевого, остальную часть поглотителя (после добавления насыщенного раствора ВаСl₂) - в присутствии индикатора фенолфталеина. По разности результатов титрований (Δ, мл) определяли конечное содержание СO₂ в поглотителе (0.5Δ, ммоль). Исходное содержание СO₂ в поглотителе определяли аналогично. Qco₂ выражали в ммоль на 1 кг массы тела в 1 мин. Как Qo₂, так и Qco₂ определяли до ("исходный уровень") и через 3 ч после введения ТН. Для каждого животного рассчитывали дыхательный коэффициент WK=Qco₂/Qo₂).

Для oтбopa проб крови пунктировали a. abdominalis и v. cava inf. каудальнее v. hepatica. В гепаринизированные шприцы отбирали 1 мл крови, помещали на лсд и через 20-30 мин исследовали на анализаторе "Radiometer ABL 500". Время отбора пробы (включая лапаротомию) не превышало 40 с. Во избежание травматического стресса крысам интактной группы также вводили ТН (75 мг/кг), однако отбор проб крови начинали в момент перехода животных в боковое положение (через 1-2 мин). Состояние интактных животных в момент отбора проб крови было сопорозным (сохранялись аудиомоторный рефлекс и локализованная защитная реакция на болевые стимулы, животные открывали глаза).

Статистический анализ проводили с помощью t критерия Стьюдента и χ².

Результаты исследования

Интоксикация ТН обусловливала развитие комы с утратой сенсомоторных рефлексов (кроме роговичного) продолжительностью до 24 ч (в единичных случаях - до 48 ч). Восстановление утраченных рефлексов, включая ортостатический, носило ремитирующий характер, поэтому время окончательного исчезновения клинических проявлений комы было трудно определить. Однако лечение с помощью изотермического режима либо его использования с мексидолом уменьшало выраженность комы, о чем судили по восстановлению аудиомоторного рефлекса у 25% выживших в каждой группе крыс в течение первых 2-3 ч.

У интактных крыс при введении мексидола в аналогичной дозе наблюдалась тенденция к снижению температуры тела и уровня потребления кислорода организмом; существенных изменений в поведении этих животных не зарегистрировано.

Интоксикация ТН сопровождалась развитием у животных выраженной гипотермии - ректальная температура снижалась на 9.4°С (рис. 1). Мексидол уменьшал гипотермию не более чем на 1°С, а внешнее согревание полностью предотвращало ее. Мексидол, введенный на фоне изотермического режима, не влиял на ректальную температуру.

У всех выживших животных дыхание было ритмичным, а за 10-30 мин до гибели оно становилось периодическим. В первые 30 мин после введения ТН частота дыхательных движений снижалась до 50% от исходного уровня, а O₂ - более чем в 3 раза. Через 3 ч после введения ТН Qo₂ снижалось в 5 раз (рис. 2). Изотермический режим или мексидол на ¼ сокращали это снижение; эффект имел тенденцию к увеличению при комбинированном применении этих двух терапевтических агентов. После введения ТН экскреция СO₂ и потребление O₂ пропорционально снижались. На фоне изотермического режима или его комбинации с мексидолом Qco₂ возрастало больше, чем Qo₂; дыхательный коэффициент при этом повышался (табл. 1).

На фоне барбитуратной комы оксигенация артериальной крови существенно не изменялась (табл. 2), но артериовенозный градиент Ро₂ снизился почти в 2 раза. СO₂ накапливался как в артериальной, так и в венозной крови преимущественно в свободном виде (вероятно, за счет повышения растворимости СО₂ в плазме крови при снижении температуры тела), щелочной резерв крови и рН снижались.

Рис. 1. Динамика температуры тела крыс при тиопенталовой коме (n=16).

^{Здесь и на рис. 2: 1 - тиопентал натрия (ТН); 2 - ТН+мексидол; 3 - ТН+изотермический режим; 4 - ТН+мексидол+изотермический режим.
*p<0.025, **p<0.01, ***p<0.001 по сравнению с ТН.}

Рис. 2. Динамика потребления кислорода крысами при тиопенталовой коме (n=16).

Мексидол повышал артериовенозный градиент Ро₂ в 2.2 раза и уровень содержания СO₂ в крови (преимущественно, за счет повышения уровня бикарбоната) уменьшал дефицит буферных оснований. На фоне изотермического режима повышалась оксигенация как артериальной, так и венозной крови, артериовенозный градиент Ро₂ возрастал в 1.5 раза. Накопление в крови СО₂ при изотермическом режиме замедлялось, рН и показатели щелочного резерва крови увеличивались.

Таблица 1. Влияние мексидола и/или изотермического режима на потребление кислорода и экскрецию диоксида углерода с выдыхаемым воздухом через 3 ч после введения ТН (М±m)

Таблица 2. Влияние мексидола и/или изотермического режима на газовый состав и кислотно-основное состояние крови через 3 ч после введения ТН (М±m)

Комбинированное использование изотермического режима и мексидола сопровождалось увеличением артериовенозного градиента Ро, в 1.9 раза. Прирост значения рН крови, концентрации бикарбоната, избытка буферных оснований был больше суммы таковых при изолированном применении мексидола или изотермического режима.

На фоне мексидола или изотермического режима наблюдалась тенденция к повышению выживаемости, а при комбинированном их использовании этот показатель значимо увеличивался. Комбинация мексидола и изотермического режима приводила к супрааддитивному возрастанию выживаемости на 49-50% (табл. 3).

Гипотермия не была основной причиной гибели при барбитуратной коме: выживаемость па фоне изотермического режима изменялась незначительно (табл. 3).

Таблица 3. Влияние мексидола и/или изотермического режима на выживаемость крыс при тиопенталовой коме

Как снижение потребления кислорода организмом, так и гипотермия могли быть следствием характерного для действия барбитуратов угнетения внешнего дыхания. Однако ранее установлено, что при барбитуратной коме при сохранении ритмичного внешнего дыхания изменения Qo₂ не зависят от частоты дыхательных движений и минутного объема дыхания [8]. Это противоречит предположению о том, что теплопродукция при барбитуратной коме ограничивается интенсивностью легочной вентиляции.

Гипотеза о нарушении транспорта кислорода как причине гипотермии опровергается также и показателями газового состава крови (табл. 2): Ро₂ артериальной крови после введения ТН не изменялось, в то время как Ро₂ венозной крови возросло на 1/3 такая направленность изменений соответствует данным других авторов [7]. Пробы крови отбирались из v. cava inf. каудальнее устья v. hepatica, поэтому их газовый состав отражает метаболизм преимущественно скелетных мышц задних лап. В условиях предполагаемой при коме централизации кровообращения роль циркуляторных ограничений в снабжении кислородом скелетных мышц должна возрасти, а оксигенация венозной крови - снизиться. Можно предположить, что наблюдавшееся нами повышение Ро₂ венозной крови происходило вопреки централизации кровообращения, а следовательно, в метаболически более активных органах теплового "ядра" тела снижение артериовенозного градиента Ро₂ должно быть выражено еще сильнее.

С уменьшением способности тканей экстрагировать кислород из крови связано и снижение его потребления организмом у выживших крыс (рис. 2, табл. 1). Существенное уменьшение метаболического компонента ацидоза под влиянием мексидола (табл. 2), по-видимому, определяется свойствами содержавшегося в нем сукцината, что соответствует ранее полученным данным [3] и косвенно свидетельствует о перераспределении ресиптеза АТФ в организме в пользу аэробного пути. Этот метаболический эффект может быть ведущим в увеличении 3-часовой выживаемости отравленных ТН крыс при лечебном применении мексидола (табл. 3).

То, что повышение выживаемости при изолированном применении мексидола через 48 ч наблюдалось лишь в виде тенденции, по-видимому, обусловлено субстратной ролью содержавшейся в нем янтарной кислоты. При однократном введении мексидола в дозе 5 ммоль/кг соответствующего пополнения тканевого пула интермедиатов цикла Кребса было недостаточно для поддержания повышенного потребления кислорода организмом (рис. 2) в течение всего времени пребывания животных в коме. С учетом данных [2,8], дальнейшего увеличения терапевтического эффекта можно ожидать при увеличении кратности введения мексидола.

Мексидол вводился в сроки (30 мин), когда у животных уже имело место снижение температуры тела приблизительно на 3°С (рис. 1). Очевидно, предотвращение гипотермии устраняло препятствия для включения экзогенного сукцината в цикл Кребса, что может объяснять синергизм влияния изотермического режима и мексидола на выживаемость при моделировании барбитуратной комы.

Комментарии