Способ определения индивидуальной устойчивости животных к гипоксии

 

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной кардиологии. В барокамере в условиях, соответствующих высоте 11000 м, ведут непрерывное мониторное наблюдение за электрокардиограммой животного. При появлении в течение 5-6 мин наблюдения приходящего подъема сегмента ST на 2 мм и выше от исходной величины, или приходящих экстрасистол, или приходящей блокады 11 степени диагностируют индивидуальную неустойчивость животного к гипоксии. При отсутствии вышеуказанных патологических изменений на ЭКГ в течение 7-10 мин наблюдения диагностируют индивидуальную устойчивость животного к гипоксии. Способ позволяет повысить информативность оценки устойчивости животных к гипоксии. 36 ил.

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине, а именно к экспериментальной кардиологии, и может быть использовано, в частности, для определения индивидуальной устойчивости животных к гипоксии.

Из практики медицины в настоящее время известны способы определения индивидуальной устойчивости животных к гипоксии, (Материалы Х международного симпозиума "Эколого-физиологические проблемы адаптации", Москва, 2001 г., с. 109-110, 634; "Разработка принципов фармакологической коррекции гипоксических состояний у животных с различной устойчивостью к кислородной недостаточности". Отчет о НИР университета дружбы народов. Москва. 1987, с.7-44; авт. свид. 2022526. Хватова Е.М. и др. "Способ оценки устойчивости животных к гипоксии", данные получены с интернет сайт www:fips.ru), заключающиеся в поиске критериев оценки устойчивости живого организма к гипоксии. К сожалению, до сих пор нет адекватных критериев, по которым бы популяция крыс могла быть разделена на группы по устойчивости к высотной гипоксии. Предлагаемые подходы деления животных на устойчивых и неустойчивых к гипоксии далеки от совершенства и требуют коррекции (Сборник "Фармакологическая коррекция гипоксических состояний" под ред. проф. Л.Д. Лукъяновой. Москва. 1989, с.118-124).

Недостатками известных способов являются: - не проводится мониторное наблюдение за электрокардиограммой в условиях острой гипоксии; - невозможность быстро и объективно определить признаки неустойчивости сердечно-сосудистой системы животных к повреждающему воздействию гипоксии; - отсутствие гибели животных при моделировании острой гипоксии.

Наиболее близким способом к предлагаемому является способ оценки устойчивости животных к гипоксии, включающий в условиях острого кислородного голодания у крыс на барокамерной "высоте" 11000 м определение таких показателей как время потери позы (ВПП), время жизни (ВЖ) крыс в этих условиях, т. е. момент возникновения второго судорожного вдоха и время восстановления позы (ВВП) ("Разработка принципов фармакологической коррекции гипоксических состояний у животных с различной устойчивостью к кислородной недостаточности". Отчет о НИР университета дружбы народов. Москва. 1987, с.7-44). То есть изучают влияние острой гипоксии на центральную нервную систему (время потери позы и время восстановления позы) и дыхательную систему (момент возникновения второго судорожного вдоха).

Однако данный способ имеет недостатки: - способ не является достаточно точным, так как несет субъективные черты оценки устойчивости дыхательной и центральной нервной систем у животных к гипоксии; - способ не оценивает устойчивость к гипоксии сердечно-сосудистой системы как одной из важных систем жизнеобеспечения организма; - способ недостаточно информативен для подбора лекарственных препаратов для проведения кардиопротекции миокарда от гипоксического воздействия; - способ не позволяет максимально сохранять животных от гибели при воздействии острой гипоксии.

Целью представленного изобретения является повышение информативности оценки устойчивости животных к гипоксии при одновременной простоте и доступности для широкого применения.

Поставленная цель в изобретении достигается тем, что на барокамерной высоте 11000 м ведут непрерывное мониторное наблюдение за электрокардиограммой животного и при появлении в течение 5-6 минут наблюдения приходящего подъема сегмента ST на 2 мм и выше от исходной величины, или приходящих предсердных или желудочковых экстрасистолий, или приходящей атриовентрикулярной блокады II степени диагностируют индивидуальную неустойчивость животного к гипоксии, а при отсутствии вышеуказанных патологических изменений на электрокардиограмме в течение 7-10 минут мониторного наблюдения диагностируют индивидуальную устойчивость животного к гипоксии.

Высокая интенсивность метаболизма сердечной мышцы обуславливает увеличенную экстракцию кислорода даже в физиологических условиях. Таким образом, степень десатурации крови в сосудах сердца чрезвычайно высока. Это означает, факторы, снижающие доставку и отдачу кислорода в миокарде, должны непременно сказываться на функции сердца. Главным из этих факторов является гипоксия и гипоксемия (Г. А. Рябов "Гипоксия критических состояний". Москва, 1988. С. 288; "Гипоксия. Адаптация, патогенез, клиника". Под общей редакцией Ю.Л. Шевченко. Санкт-Петербург, 2000. C. 384). Максимальным временным критерием определения устойчивости сердца крыс к гипоксии считают 6±0,5 минутный интервал нахождения животного в условиях острой гипоксии (монография Ю.В. Зиновьев, С.А. Козлов, О.Н. Савельев "Резистентность к гипоксии". Красноярск, 1988, 178 с.). Хотелось бы отметить, что электрокардиографическое наблюдение (мониторинг) за работой сердца наиболее рано и быстро характеризует нарушение автоматизма, а также возникновение аритмий в условиях гипоксического воздействия на организм.

Таким образом, преимущество предлагаемого способа в более ранней и высокой диагностической специфичности и большей прогностической возможности по определению индивидуальной устойчивости животных к гипоксии.

При этом высокую специфичность обеспечивает непрерывное мониторирование ЭКГ и исключение субъективной оценки исследователем. Точность способа 75-80%.

Предложенный способ был успешно апробирован на 146 крысах в лаборатории кафедры патологической физиологии Астраханской государственной медицинской академии в течениe 2001 года. Полученные данные обработаны методом стандартного электрокардиографического заключения.

Ниже приводятся результаты апробации.

Пример 1. Белая беспородная крыса, самец, массой 200 г. Крысу наркотизировали внутрибрюшинным введением 20% раствора гексенала из расчета 50 мг/кг (В.Э. Колла, Б.Я. Сыропятов. "Дозы лекарственных средств и химических соединений для лабораторных животных", 1998). Далее крысу помещали в специальную камеру емкостью 2,1 л, где с помощью насоса Камовского создавалась гипоксическая среда, соответствующая высоте 11000 м. "Подьем" проводился со скоростью 150-200 м/с. После введения в наркоз, а также в период "подъема" на высоту 11000 м и в период компрессии у крыс велось непрерывное мониторное наблюдение и дальнейшая запись электрокардиограммы со скоростью 50 мм/с при усилении 2 mV на аппарате мингограф 82, Simens Elema Sweden. Полученные электрокардиограммы были трактованы согласно критериям анализа результатов электрокардиографической пробы с нагрузкой (Т. Семпл, 1976, Д.М. Аронов, 1977, В.Н. Орлов, 1983).

На фиг.1 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.2 показана запись электрокардиограммы с возникшей желудочковой экстрасистолой на 1 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.3 показана запись электрокардиограммы с возникшей атриовентрикулярной блокадой II степени на 5 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: появление на 1 минуте мониторного наблюдения желудочковой экстрасистолии, а на 5 минуте атриовентрикулярной блокады II степени свидетельствует об индивидуальной неустойчивости животного к гипоксии.

Пример 2. Белая беспородная крыса, самка, массой 210 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг.4 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.5 показана запись электрокардиограммы с возникшей политопной желудочковой экстрасистолией на 1 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.6 показана запись электрокардиограммы с частой желудочковой экстросистолией, возникшей на 5 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: появление на 1 минуте мониторного наблюдения политопной желудочковой экстрасистолии, а на 5 минуте частой желудочковой экстрасистолии свидетельствует об индивидуальной неустойчивости животного к гипоксии.

Пример 3. Белая беспородная крыса, самка, массой 200 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг.7 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.8 показана запись электрокардиограммы с возникшей атриовентрикулярной блокады II степени на 1 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.9 показана запись электрокардиограммы с желудочковой экстрасистолией, возникшей на 2 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.10 показана запись электрокардиограммы с сохраняющейся атриовентрикулярной блокадой II степени на 3 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: появление на 1 минуте мониторного наблюдения атриовентрикулярной блокады II степени, на 2 минуте - желудочковой экстрасистолии, а на 3 минуте сохранение атриовентрикулярной блокады II степени свидетельствует об индивидуальной неустойчивости животного к гипоксии.

Пример 4. Белая беспородная крыса, самец, массой 200 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг.11 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.12 показана запись электрокардиограммы с возникшим подъемом сегмента ST на 3 мм выше исходной величины на 2 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.13 показана запись электрокардиограммы с увеличением подъема сегмента ST до 4 мм на 3 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: появление на 2-3 минутах мониторного наблюдения подъема сегмента ST на 3 и 4 мм выше исходной величины свидетельствует об индивидуальной неустойчивости животного к гипоксии.

Пример 5. Белая беспородная крыса, самка, массой 170 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг.14 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.15 показана запись электрокардиограммы с возникшей предсердной экстрасистолией на 1 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.16 показана запись электрокардиограммы с возникшим подъемом сегмента ST на 3 мм выше исходной величины на 2 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.17 показана запись электрокардиограммы с появлением атриовентрикулярной блокады II степени на 6 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: появление на 1 минуте мониторного наблюдения предсердной экстрасистолии, на 2 минуте наблюдения - подъема сегмента ST на 3 мм выше исходной величины, а на 6 минуте наблюдения атриовентрикулярной блокады II степени свидетельствует об индивидуальной неустойчивости животного к гипоксии.

Пример 6. Белая беспородная крыса, самец, массой 180 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг. 18 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.19 показана запись электрокардиограммы с возникшим подъемом сегмента ST на 2 мм выше исходной величины на 1 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.20 - увеличение подъема сегмента ST до 3 мм выше исходной величины на 3 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: появление на 1 минуте мониторного наблюдения подъема сегмента ST на 2 мм выше исходной величины, а на 3 минуте наблюдения увеличение подъема сегмента ST до 3 мм выше исходной величины свидетельствует об индивидуальной неустойчивости животного к гипоксии.

Пример 7. Белая беспородная крыса, самка, массой 210 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг.21 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.22 показана запись электрокардиограммы на 1 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.23 показана запись электрокардиограммы на 7 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.24 показана запись электрокардиограммы на 10 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: отсутствие патологических изменений на электрокардиограмме в течение 10 минут мониторного наблюдения свидетельствует об индивидуальной устойчивости животного к гипоксии.

Пример 8. Белая беспородная крыса самка массой 170 грамм. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг. 25 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.26 показана запись электрокардиограммы на 5 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.27 показана запись электрокардиограммы на 10 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: отсутствие патологических изменений на электрокардиограмме в течение 10 минут мониторного наблюдения свидетельствует об индивидуальной устойчивости животного к гипоксии.

Пример 9. Белая беспородная крыса, самка, массой 200 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг.28 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.29 показана запись электрокардиограммы на 7 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.30 показана запись электрокардиограммы на 10 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: отсутствие патологических изменений на электрокардиограмме в течение 10 минут мониторного наблюдения свидетельствует об индивидуальной устойчивости животного к гипоксии.

Пример 10. Белая беспородная крыса, самец, массой 170 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг. 31 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.32 показана запись электрокардиограммы на 7 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.33 показана запись электрокардиограммы на 10 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: отсутствие патологических изменений на электрокардиограмме в течение 10 минут мониторного наблюдения свидетельствует об индивидуальной устойчивости животного к гипоксии.

Пример 11. Белая беспородная крыса, самец, массой 170 г. Все этапы данного проводимого эксперимента соответствуют условиям примера 1.

На фиг. 34 показана запись электрокардиограммы данной крысы в период наркоза до "подъема" на высоту 11000 м. На фиг.35 показана запись электрокардиограммы на 7 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м. На фиг.36 показана запись электрокардиограммы на 10 минуте мониторного наблюдения на высоте 11000 м.

Заключение: отсутствие патологических изменений на электрокардиограмме в течение 10 минут мониторного наблюдения свидетельствует об индивидуальной устойчивости животного к гипоксии.

Предлагаемым способом достигается следующее: - способ является достаточно объективным для оценки устойчивости животных к воздействию гипоксии; - способ оценивает влияние гипоксии на особенности автоматизма сердца, а также на возникновение аритмий и ишемий миокарда;
- способ оценивает устойчивость к гипоксии сердечно-сосудистой системы как одной из важных систем жизнеобеспечения организма;
- способ позволяет использовать его для индивидуального подбора лекарственных препаратов при лечении заболеваний (ишемическая болезнь сердца) и состояний (острый коронарный синдром), связанных с гипоксией сердца;
- способ позволяет максимально сохранять животных от гибели при воздействии острой гипоксии.

Предлагаемый способ может быть расширен и разработан для клинической кардиологии и клинической фармакологии для подбора лекарственных средств лечения гипоксии. А так же для военной медицины и МЧС как дополнительный критерий определения устойчивости организма к гипоксии.

Формула изобретения

Способ определения индивидуальной устойчивости животных к гипоксии на основе показателей функционирования жизненно важных систем организма в условиях острой высотной гипоксии, отличающийся тем, что на барокамерной “высоте” 11000 м ведут непрерывное мониторное наблюдение за электрокардиограммой животного, и при появлении в течение 5-6 мин наблюдения приходящего подъема сегмента ST на 2 мм и выше от исходной величины или приходящих предсердных или желудочковых экстрасистолий или приходящей атриовентрикулярной блокады II степени диагностируют индивидуальную неустойчивость животного к гипоксии, а при отсутствии вышеуказанных патологических изменений на электрокардиограмме в течение 7-10 мин мониторного наблюдения диагностируют индивидуальную устойчивость животного к гипоксии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36