Способ моделирования гипометаболитического длительно пролонгируемого гипобиоза у теплокровных животных

 

- (ю) RU (и) (5J) 5 099323 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Росенйскок Федерации по патентам н товарным знакам (21) 4775369/14 (22) 2712.89 (46) 30.11.93 Бюл. %43 И (71) Советско-западногерманское совместное предприятие "Покос — Марвол" (72} Тимофеев Н.Н„. Константинов ГА; Прокопьева

ПП (73) Тимофеев Николай Николаевич (54) СПОСОБ МОДВ1ИРОВАЦИЯ ГИПОМЕТАБОЛИТИЧЕСКСГО ДЛИТИ1ЬНО ПРОЛОНГИ1VZW;OrO ГИИОЬИОЗД V ТааОКРОЕНЫХ

ЖИВОТНЫХ (57) Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной физиологии. Цель— приближение модели к естественным условиями ускорение процесса. Животным (крысам, кроликам) вводят парентерально рауседил из расчета 0,4 — 08 мг/кг массы животного, затем подкисленный серотонин 5 — 10 мг/кг массы, чем обеспечиваешься блокада сущинатного цикла тканевого дыхания.

На этапах развития гипобиоза и 8 режимах пролонгирования дополнительно вводят атропин в дозах

0016 — 008 мг/кг массы животного, что обеспечивает надежность управления моторной деятельностью пищевого канала и снижает ульцирогенную опасность. Стабилизацию состояния глубокого гипобиоза осуществляют на стадии блокады сукцинатного цикла окисления по двум направлениям.

При неоходимости сохранения температуры тела и функциональных реакций животного иммобилI1зацию проводят одновременно с введением сеоотонина, а в случае необходимости постепенного о и-жения функционального состояния и температуры тела иммобипизацию проводят неиосоедственчо после введения препарата раувольфил.

2004014

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине и может быть использовано для по лучения длительно пролангируемых гипометаболических состояний жизнедеятельности (гипобиоза) теплокровных животных с уровнем гипометаболизма в режимах пролонгирования, аналогичным уровням его состояния естественной спячки гетеротермных животных. В перспективе этот способ открывает возможности для использования в практической медицине и народном хозяйстве, т.к, в его основу заложено использование препаратов, разрешенных фармиомитетам, Известен способ получения состояния гипобиаэа, заключающийся в опустошении катехоламиновых резервов симпато-адре- налавай системы препаратами раувальфии, для чего животным за сутки до начал а опыта вводится рауседил в дозах 0,4 — 0,8 мг/кг массы, и за 15-20 мин до начала охлаждения — драперидол {0,4-0,8 мк/r), Охлаждение ведется при температуре среды (Tcp) 3-5 С в условиях гипаксической или гипаксическогиперкапнической газовой среды, чта дает возма>кность охладить животное до температуры. тела (TT) 20-24 С в течение 4-5 ч и перевести его на режим пролонгирования, затем в течение 1,5-2 ч газовый состав постепенно нормализуют, поднимают Т р до

18 20î В указанных условиях удается поддержать состояние глубокого гипобиоза не более 30-40 ч. Недостаток этого способа состоит в том, что по уровню гипометабализма он значительно отличается от состояний естественной спячки гетеротермов и требует поддержания достаточна высоких концентраций углекислого газа и низкого уровня кислорода во вдыхаемом воздухе, Наиболее близким к предлагаемому является способ, при котором рауседил (0,4—

0,8 Mf/êã массы) вводится эа 15-20 ч до охлаждения, затем животным вводят 5-окситриптофан (5-НТР) 8 дозах 75-125 мг/кг массы, Животных иммобилизируют и помещают в термакамеру при Тср 5-10 С, В течение 2-3 ч температура тела снижается да заданного для пролонгирования уровня.

Иммабилиэацию сохраня от в течение 1-2 суток. Таким образам поддерживают гипобиоэ в течение 3-5 суток. Этот способ моделирования гипобиоза позволяет исключить необходимость поддержания искусственной газовой среды для достижения пойкилотермии, быстрее снижать Тт до желаемого уровня, длительна поддерживать гипобиаз на заданном температурном уровне и в большейстепени приблизиться к естественному гипобиазу гетеротермов, 30-40%) падени о метаболизма при неизменной Тт или незначительном ее снижении

55 (на 1="0,5 С). После иммобилизации при понижении Тт до 30 — 32 С метаболизм снижается на 50-60%, а при охлаждении да температуры 27-25 С вЂ” снижается до 7080 г,. Пролангирование нормотермического, средней глубины. а также глубокого

Однако этот способ моделирования гипобиоэа не позволяет достигнуть уровня гипаметаболизма, близкого к уровню его при естественной спячке, характеризуется вымыванием серотонина из энтерахромафинных клеток желудочка и кишечника и черезмерной моторной деятельности пищеварительного канала, что способствует опасности возникновения ульцирогенных нарушений, особенно у мелких животных (крыс), Введение 5-НТР снижает эту опасность, но требуется введение больших доз препарата, которые все же недостаточно эффективны для подавления до необходимого уровня моторной гиперфункции пищеварительного тракта. Достаточна медленный процесс превращения 5-НТР в

5-окситриптамин (5-НТ)-серотонин не позволяет быстро и в необходимой мере компенсировать дефицит серотонина в организме, что ведет к недостаточной степени блокады сукцинатного цикла окисления тканевого дыхания, т.е, не позволяет достичь глубокого уровня гипаметаболизма, соответствующего уровням ега при состоянии естественной спячки, Целью изобретения является приближение уровня гипометаболизма к уровню его в состоянии естественной спячки животного при одновременном ускорении процесса, Кроме того, снижается ульцирагенная опасность за счет обеспечения. коррекции моторной деятельности желудочно-кишечного тракта, а также расширяется возможность управления процессом гипаметабол ическо го и ролан гируемого гипабиоза, Способ осуществляют следующим образом. Теплокровным животным вводят препарат раувальфии — рауседил с блокадой сукцинатнаго цикла тканевого дыхания и иммобилиэацией животного, Блокаду сукцинатного цикла тканевого дыхания обеспечивают введением подкисленного, например, аскорбиновой кислотой серотонина в дозах 5 — 10 мг/Kf массы животнага.

Кроме того, на этапах развития гипобиоза и в режимах пролонгирования дополнительно вводят атрапин в дозах 0,016-0,08 мг/кг живатнога.

Введение серотонина ведет к быстрому (в течение 15 — 20 мин) и эффективному (на

2004014 гипобиоза проводилось при температуре среды 17 — 20 С в условиях, ограничивающих произвольные движения животных, Были проведены опыты на теплокровных животных, в частности крысах и кроликах, в которых экспериментально установлены оптимальные количества вводимых животных препаратов, их соотношений, температурные и временные характеристики. При этом было установлено, что снижение дозы серотонина ниже 5 мг/кг массы животного не дает возможности в достаточной мере блокировать сукцинатный цикл тканевого дыхания и компенсировать возникающий серотониновый дефицит, что не позволяет получить необходимый уровень гипометаболизма.

Превышение дозы 10 мг/кг массы приводит к черезмерному подавлению этих процессов, что создает значительные трудности управления состоянием гипоболизма. Например, введение серотонина в дозах 11 — 20 мг/кг массы ведет к быстро нарастающему подавлению метаболизма (s условиях созданного катехоламинового дефицита), неуправляемому падению Т>, Компенсация серотонином его возникающего дефицита в организме позволяет достигнуть быстрой и значительной эффективности блокады сукцинатного цикла окисления. Однако его действие быстро ослабевает в результате разрушения.

Для пролонгированного действия и "ащиты серотонина от разрушения преложено введение небольших доз аскорбиновой кислоты, т.к. в условиях подкисления процесс разрушения серотонина резко замедляется, что позволяет провести весь экспериментальный цикл в полном обьеме без повторных введений этого препарата, Подкисление осуществляется в дозах, не превышающих 3-5 мг на иньекцию, что определено экспериментальным путем. .Введение больших доз не противопоказано, но эффективность действия при этом не возрастает.

Введением атропина возможно широко варьировать коррекцию моторной деятельности пищеварительного канала, а время полного его очищения от содержимого не должно превышать 10-15 ч, что до минимума снижает опасность возникновения ульцирогенных изменений.

При этом экспериментально установлено, что нижним пределом, при котором четко отмечается положительное действие, может служить введение атропина в дозах, рекомендуемых в практической медицине и составляющих 0,016 мг/кг массы животного, Опытным путем установлено, что наи5

10 этого, к опасности развития гнилостного брожения и аутоинтоксикации.

Возможность расширения управления процессом в зависимости от необходимости сохранения функциональных и температурных реакций осуществлялась на стадии блокады сукцинатного цикла окисления.

Решение возможно в двух направлениях. Если требуется сохрани ь процесс опустошения катехолами«о вых депо и достаточно высокий уровень функциональных и поведенческих реакций, животное после введения препарата реувольфии не иммобилизируется и оставляется при свободном поведении до введения серотонина.

При этом на этапе дсстижения максимального уровня опустошения ка ехоламиновых депо (15-20 ч) Тт животного и уровень метаболических процессов находится в пределах, близких к норме. Для перевода

30 животных в этом случае в состояние глубокого гипобиоэа(са снижением метаболизма на 70 — 80О ) иммобилиэация проводится сразу после введения серото«ина и его заданный уровень достигается в течение короткого периода времени, которое определяется температурой среды.

В том случае, когда необходимо снизить функциональную активность животного, например при транспортировке, иммобилиза40 цию проводят непосредственно после введения препарата раувольфии. Это при водит к постепенному (в течони 5-"5 ч) снижению Т-, и соответственно умеренному

45 снижению (на 20-30 Я метаболизма.

После введения ce„-.» тонина в этом случае падение метаболизма до заданного уровня (на 70-80"-,,ь) определяется временем всасывания препарата (20-30 мин).

Восстановление жизнедеятельности животного достигается повышением температуры среды, что ведет к соответствующей нормализации Тт и восстановлению метаболизма до уро "íÿ 85-90ь от исходной нормы, а полная его нормализация происходит в течение последующих 2-3 суток и в значительной степени-связана с выраженностью произвольных движений после нормализации Т и тепловым комфортом, большая эффективность для решения поставленной задачи достигалась при дозах

0,08 мг/кг массы животного. Дальнейшее увеличение дозы ограничено возникновением опасности черезмерного подавления моторной активности пищеварительного канала, что создает опасность выхода животного на режим длительного пролонгирования гипобиоза с неочищенным пищеварительным каналом и, как следствие 7

2004014.Пример 1. 8 опыт взято 8 белых беспородных крыс-самцов массой 2054-15 r и температурой тела (Т) 37,0+.0,2 С. Потребление кислорода (ПК) в норме, принятой за 100%, составило в мл/кг.мин у крысы

М 1 — 52; М2 — 52; МЗ вЂ” 52; N. 4 — 54; М5—

52; М6 — 64; N.7 — 52; М8 — 52, В 15 ч животным введен внутримышечно рауседил из расчета 0,4 мг/кг массы, животные оставлены при комнатной Тср при свободном доступе к пище и воде в просторной клетке, 8

9 ч следующего дня внутрибрюшинно введен серотонин из расчета 5 мг/кг массы крысам N 1, N;3, %5; 4 мгlкг крысам N.2, М4 и 8 мгlкг крысам %6-8. Затем животным введен атропин в дозах 0,08 мгlкг М1-5 и

0,016 мгl кг й»6 — 8. Через 30 мин определено потребление кислорода, которое снизилось (%) от исходного уровня: у крысы М2 на 35;

М2 на 25,9; МЗ на 38,5; N4 на 30; М5на 35:

М6 ка 48,1; М7 на 45,1; М8 на 47, После этого животных и иммобилизировали на досках с помощью металлических дужек, фиксирующих шею и спину.

Через 30 мин Т» крыс незначительно снизилась, составляя у крысы NИ1 — 35,8 С;

М2 — 35,9 С; ФЗ вЂ” 35,5 С; И»4 — 35,5 С; N- 5 — 35.0ОС; М6 — 35,2 С, М7 — 36,0 C; М8—

35.8ОС. Через час после помещения в камеру с Т,я 15 СТ» понизилась у крысы %1 до

ЗО,ООС; N.2 — до 34,0 С; МЗ вЂ” ЗО,ООС; М4—

34,5ОС; М5 — 32,0 С; М6 — 34,0ОС; М7—

32.0 .С; М8 — 34,0 С. При этом уровень метаболизма снизился у крысы М1 на 50,54%;

М2 — на 42,09%; МЗ вЂ” на 50,54 g„N.4 — на

43,89 ; М5 — на 51,02%, Мб — на 53,04ф>

М7 — на 54,54%; М8 — на 53,93%. Gce животные оставлены при Тср 16-18ОС.

Через 2 ч после иммобилизации Т» крыс стабилизировалась на уровне: у крысы М132.1ОС; МЗ - 30,2ОС; N.5 — 32,1ОС, Крысы М2 и 4 согрелись до исходной Т». Тт у крысы %6

-27,2 С; М7-28,3 С; N.B 28,1 С. При этом

ПК снизилось у крысы ЬЬ6 на 60,73 ; М7— на 61,54 %; М8 — на 60,01, У крыс М1, 3, 5

ПК оставалось ось неизменным по сравнению с предыдущим измерением.

Анализ проведенных исследований показал. что для поддержания поверхностных и средней глубины состояний гипобиоза у крыс наиболее оптимальными являются сочетания доз рауседила и серотонина 0,8 и 5 мг/кг соответственно или 0,4 и 8 мгl кг соответственно.

П р и и е р 2. 8 опыт взято 2 кролика породы мШиншиллам самцы, массой 1850 и

1960 г соответственно при Т» 38 0,2 С. Исходное потребление кислорода принятое за

100%, составило у кролика М 1 23,2 мл/кг.мин, у М 2 — 20,2 м л/кг,мин. В 16 ч

-.кроликам внутримышечно введен рауседил иэ расчета 0,8 мг/кг массы, после чего животные оставлены в клетке при Тср 16 18 С, 5 свободном доступе к пище и воде. В 10 ч следующего дня кроликам внутрибрюшинно введен серотонин из расчета 5 мг/кг кролику М1 и 8 мг/кг кролику N.2. Затем введен атропин в дозе 0,04 мг/кг. Через 30 мин

10 определено ПК, которое снизилось у кролика hL1 на 25 > от исходного. а у М2 — на

33,4$,. При этом»» у ЭЭ1 —. 32,4 С, у %2—

36,5 С, flocne 50-минутного охлаждения кроли15 ков при Тс +5 С Тт снизилась у кролика М1 до 30 С, а у М2 — до 29,8 С. ПК при этом у кролика М 1.снизилось на 47,35%; у N 2 — на

46,04 . После этого животные были переведены на режим пролонгирования гипобиоза

20 при Тср 17+1 С и через 1 ч после стабилизации Т» у кролика К1 ка уровне 32 С ему дополнительно введен внутрибрюшинно серотанин в дозе 3 мг/кг массы, что позволило снизить его Т» до 28 С, Т» кролика М2 при

25 этом оставалось на уровне 32 С. ПК у кролика N.1 упало после этого ка 64,66%, Пролонгирование гипобиоза проводилось при Т ср

17+1ОС у кролика ЬЬ1 в течение суток при Т»

27+.1 С, у кролика М2 — e течение 2 суток

30 при Т»32.+1 С.

Согревание животных проводилось при

Тср 25 — 27 С в течение 8-12 ч до субнормальных температур тела (36-37 С). В течение последующих 2 — 3 суток у животных отмечаÇ5 лось неустойчивость температурного гомеостаза.

Таким образом, предлагаемый способ моделирования гипобиоза позволяет не только переводить теплокровный организм

40 в состояние пойкилотермии, но и резко снижает уровень метаболизма даже в условиях нормотермии за счет введения малых доз серотонина, Полученные предлагаемым способом состояния сниженной жизнедея45 тельности по своим характеристикам, особенно по снижению уровня метаболизма в соотношении с характеристиками температуры тела на этапах развития разных по глубине состояний гипобиоза, протекают по

50 закономерностям, характерным для развития состояний естественного гипобиоза.

Особенно эффективным для длительного поддержания гипобиоэа этот метод оказался в опытах на кроликах и есть основания

55 предвидеть еще большую перспективу решения задачи на более крупных животных и у человека.

Применение этих подходов открывает широкие перспективы для использования

2004014

Формула изобретения

Составитель H. Тимофеев

Техред M,Mîðãåí Tàë . Корректор О.Густи

Редактор

Заказ 3325

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 метода при массовых поражениях (землетрясения, железнодорожные катастрофы и др.), когда исключена возможность оказания одновременной квалифицированной медицинской помощи большому числу пострадавших, т,к. использование метода позволяет на продолжительные сроки получить резерв времени путем замедления развития патологических процессов в организме на этапах транспортировки и очеред. 1. СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГИПОМЕТАБОЛИЧЕСКОГО ДЛИТЕЛЬНО ПРОЛОНГИРУЕМОГО ГИПОБИОЗА У

ТЕПЛОКРОВНЫХ ЖИВОТНЫХ путем введения препарата раувольфии с блокадой сукцинатного цикла тканевого дыхания и иммобилизацией животного, отличающийся тем, что, с целью приближения модели к естественным условиям и ускорения ïðîцесса, блокаду сукцинатного цикла тканеаего дыхания обеспечивают введением подкисленного серотонина в дозах 5 - f0 мг/кг массы животного, 2. Способ по и. f, отличающийся тем, что подкисление серотонина проводят асности оказания квалифицированной медицинской помощи.

В народном хозяйстве эти подходы можно эффективно испольэовать, напри5 мер, при длительной транспортировке животных на большие расстояния, что значительно снижает воэможность их гибели, связанной с эмоциональным стрессом, недостатком питания и воды.

10 (56) 1, Авторское свидетельство СССР

M 1091213, кл. 6 09 В 23/28, f982. корбимовой кислотой

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапах развития гипобиоза дополнительно вводят атропин в дозах 0,0160,08 мг/кг массы животного.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, 20 что при необходимости сохранения температуры тела и функциональных реакций животного, имм обил иэацию и роводят одновременно с введением серотонина, а в случае необходимости постепенного

25 снижения функционального состояния и температуры тела иммобилизацию проводят непосредственно после введения препарата раувольфии.