СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЖИВОТНЫХ К ГИПОКСИИ Российский патент 2003 года по МПК A61B5/02 A61B5/452 

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.

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.

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.