Способ профилактики декомпрессионной болезни Российский патент 2020 года по МПК A61M16/00 G09B23/28 

Изобретение относится к медицине, в частности водолазной медицине, и может быть использовано в экспериментальных исследованиях физиологии подводного плавания.

Кессонная (декомпрессионная) болезнь представляет собой патологическое состояние организма, которое возникает при резком понижении давления окружающей среды. При этом метаболически индифферентные газы (при использовании сжатого воздуха - азот, а при использовании искусственных дыхательных смесей - гелий, водород и другие), растворенные в тканях и жидких средах организма до начала понижения давления, начинают выделяться в виде пузырьков в кровь, блокировать кровоток, разрушать стенки сосудов, а также разрушать стенки клеток организма.

Известен способ профилактики декомпрессионной болезни, включающий выдержку лабораторного животного в барокамере и дальнейшее понижение давления воздуха внутри барокамеры, основанный на предварительном введении лекарственных средств и поверхностно-активных веществ (Власов В.В. Профилактика декомпрессионной болезни у крыс лекарственными средствами и поверхностно-активными веществами / В.В. Власов // Косм. биолог. и авиакосм., мед. - 1985. - №5. - С. 13-16)

Этот способ позволяет осуществлять профилактику возникновения внутрисосудистого газообразования у лабораторных животных после их пребывания под избыточным давлением в среде сжатого воздуха.

Недостатком известного способа является возможность возникновения отрицательных побочных эффектов от использования фармакологических препаратов, высокий риск развития декомпрессионной болезни при чрезмерно высоких скоростях декомпрессии (аварийная разгерметизация, «взрывная» декомпрессия, выбрасывание с глубины), а также низкая эффективность профилактики при индивидуальной склонности биообъекта к внутрисосудистому газообразованию.

Задачей настоящего изобретения является профилактика кессонной (декомпрессионной) болезни путем устранения причины возникновения внутрисосудистого газообразования без отрицательных побочных эффектов от использования фармакологических препаратов, профилактика декомпрессионной болезни при чрезмерно высоких скоростях декомпрессии (например, при аварийной разгерметизация гермообъекта, «взрывной» декомпрессии, выбрасывании с глубины) и при индивидуальной склонности к внутрисосудистому газообразованию, путем удаления метаболически индифферентных газов из организма с помощью жидкостного дыхания до начала повышения давления среды (в нормобарических условиях) или во время пребывания под избыточным давлением (в гипербарических условиях).

Техническим результатом изобретения является осуществление профилактики кессонной (декомпрессионной) болезни при чрезмерно высоких скоростях декомпрессии (аварийная разгерметизация, «взрывная» декомпрессия, выбрасывание с глубины) и индивидуальной склонности биообъекта к внутрисосудистому газообразованию без отрицательных побочных эффектов от использования фармакологических препаратов.

Указанная задача достигается тем, что в известном способе профилактики декомпрессионной болезни, включающем размещение лабораторного животного в барокамере и дальнейшее повышение давления воздуха внутри барокамеры, при этом создают избыточное давление в барокамере 7,5-8,2 кгс/см² путем подачи сжатого атмосферного воздуха со скоростью 4-4,5 кгс/см² в минуту выдерживают животное под этим давлением 30±2 минут, а затем газовую среду барокамеры замещают в течение 10-20 секунд перфторуглеродной дыхательной жидкостью свободной от метаболически индифферентного газа, сохраняя при этом избыточное давление в барокамере 7,5-8,2 кгс/см², после этого животных выдерживают на самостоятельном жидкостном дыхании в течение 30-35 минут, а далее безостановочно и быстро снижают давление в барокамере со скоростью 10-16 кгс/см² в минуту до нормального, вслед за этим животное извлекают из дыхательной жидкости и переводят на самостоятельное дыхание воздухом при нормальном атмосферном давлении.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом

Лабораторных животных (хомяков сирийских) помещают в барокамеру.

В барокамере создают избыточное давление воздуха до давления 7,5-8,2 кгс/см² путем подачи сжатого атмосферного воздуха со скоростью 4-4,5 кгс/см² в минуту, объемный состав которого при приведении к условиям нормального давления: 78% N₂, 20,9% O₂, 0,03% CO₂, остальное другие газы, в основном аргон. Скорость подачи сжатого атмосферного воздуха определяется переносимостью лабораторных животных.

Выдерживают лабораторных животных под этим давлением 30±2 минуты. В процессе нахождения животных в барокамере допустимая концентрация углекислого газа в барокамере составляет 0,5-1% при приведении к условиям нормального давления.

После выдержки животных в воздушной среде под давлением в течение указанного выше времени, газовую среду барокамеры замещают перфторуглеродной дыхательной жидкостью свободной от метаболически индифферентного газа (для сжатого атмосферного воздуха таким газом является азот) в течение 10-20 секунд, сохраняя при этом давление в барокамере 7,5-8,2 кгс/см².

Лабораторных животных выдерживают на самостоятельном жидкостном дыхании в течение 30-35 минут. Это время необходимо для выведения метаболически индифферентного газа из тканей организма животного в дыхательную жидкость.

После выдержки животного в течение указанного времени безостановочно и быстро снижают давление в барокамере со скоростью 10-16 кгс/см² в минуту. После приведения давления жидкости внутри барокамеры к нормальному (около 101 325 Па, что равно приблизительно 1,033 кгс/см²) животное извлекают из дыхательной жидкости и переводят на самостоятельное дыхание воздухом при нормальном атмосферном давлении.

Отсутствие газовых пузырей в просвете центральных вен и выраженного пенообразования в крови при рассечении центральных вен говорит о низком содержании метаболически индифферентного газа в тканях животного, недостаточном для возникновения симптомов острой формы кессонной (декомпрессионной) болезни у животных.

Пример 1.

Лабораторные животные хомяки сирийские в количестве 6 единиц -контрольная группа.

Животных контрольной группы поместили в барокамеру с нормальным атмосферным давлением воздуха в ней.

Затем в барокамере создали избыточное давление 7,5 кгс/см² путем подачи сжатого атмосферного воздуха со скоростью 4,2 кгс/см² в минуту, объемный состав которого при приведении к условиям нормального давления: 78% N₂, 20,9% O₂, 0,03% CO₂, остальное другие газы, в основном аргон.

Выдержали животных под избыточным давлением 7,5 кгс/см² 28 минут. При этом, с целью удаления углекислого газа, осуществляли вентиляцию барокамеры сжатым воздухом, сохраняя избыточное давление сжатого воздуха равным 7,5 кгс/см². В процессе нахождения животных в барокамере концентрация углекислого газа в барокамере составляла 0,5% при приведении к условиям нормального давления.

После выдержки животных в течение указанного времени давление в барокамере снизили безостановочно и быстро со скоростью 10 кгс/см² в минуту. После приведения давления воздуха внутри барокамеры к нормальному животных извлекли из барокамеры и перевели на дыхание атмосферным воздухом.

Регистрацию внутрисосудистого газообразования осуществляли визуально - по наличию газовых пузырей (эмболов) в просвете центральных вен животного и по наличию пенообразной массы при рассечении сосудов.

У животных из контрольной группы, которые не подвергалась самостоятельному жидкостному дыханию, при рассечении центральных вен в 100% случаев в их просвете наблюдалось наличие газовых пузырей и массивное пенообразование крови. Пенообразование начиналось через 5-6 минут после декомпрессии. Газовые пузыри в сосудах и процесс массивного пенообразования в крови свидетельствовали о развитии острой кессонной (декомпрессионной) болезни у лабораторных животных при резком снижении давления в барокамере со скоростью 10 кгс/см² в минуту.

Пример 2.

Лабораторные животные хомяки сирийские в количестве 6 единиц - первая опытная группа.

Животных первой опытной группы поместили в барокамеру с нормальным атмосферным давлением воздуха в ней.

Затем в барокамере создали избыточное давление 7,5 кгс/см² путем подачи сжатого атмосферного воздуха со скоростью 4,0 кгс/см² в минуту, объемный состав которого при приведении к условиям нормального давления: 78% N₂, 20,9% O₂, 0,03% CO₂, остальное другие газы, в основном аргон.

Животных выдержали под избыточным давлением 7,5 кгс/см² 28 минут. При этом, с целью удаления углекислого газа, осуществляли вентиляцию барокамеры сжатым атмосферным воздухом, сохраняя избыточное давление сжатого воздуха равным 7,5 кгс/см². В процессе нахождения животных в барокамере концентрация углекислого газа в барокамере составляла 0,5% при приведении к условиям нормального давления.

После выдержки животных в воздушной среде под давлением в течение указанного выше времени, газовую среду барокамеры заместили в течение 10 секунд перфторуглеродной дыхательной жидкостью (перфтордекалином) свободной от метаболически индифферентного газа, сохраняя при этом избыточное давление в барокамере 7,5 кгс/см².

Животных выдержали на самостоятельном жидкостном дыхании в течение 30 минут.

После выдержки животных в условиях перфторуглеродной дыхательной жидкости (перфтордекалина) в течение указанного времени безостановочно и быстро снизили давление в барокамере со скоростью 10 кгс/см² в минуту. После приведения давления перфторуглеродной дыхательной жидкости внутри барокамеры к нормальному атмосферному животных извлекли из дыхательной жидкости и перевели на самостоятельное дыхание атмосферным воздухом.

Регистрацию внутрисосудистого газообразования осуществляли визуально - по наличию газовых пузырей (эмболов) в просвете центральных вен животных. У животных первой опытной группы при рассечении центральных вен в 100% случаев отсутствовали газовые пузыри в просвете центральных вен и пенообразование в крови, что свидетельствует об отсутствии развития острой кессонной (декомпрессионной) болезни у лабораторных животных при резком снижении давления в барокамере со скоростью 10 кгс/см² в минуту.

Пример 3.

Лабораторные животные хомяки сирийские в количестве 6 единиц - вторая опытная группа.

Животных второй опытной группы (хомяки сирийские) поместили в барокамеру.

Затем в барокамере создали избыточное давление 8,2 кгс/см² путем подачи сжатого атмосферного воздуха со скоростью 4,5 кгс/см² в минуту, объемный состав которого при приведении к условиям нормального давления: 78% N₂, 20,9% O₂, 0,03% CO₂, остальное другие газы, в основном аргон.

Животных выдержали под избыточным давлением 8,2 кгс/см² 32 минут. При этом, с целью удаления углекислого газа, осуществляли вентиляцию барокамеры сжатым атмосферным воздухом, сохраняя избыточное давление сжатого воздуха равным 8,2 кгс/см². В процессе нахождения животных в барокамере концентрация углекислого газа в барокамере составляла 1% при приведении к условиям нормального давления.

После выдержки животных в воздушной среде под давлением в течение указанного выше времени, газовую среду барокамеры заместили в течение 20 секунд перфторуглеродной дыхательной жидкостью (перфтордекалином) свободной от метаболически индифферентного газа, сохраняя при этом избыточное давление в барокамере 8,2 кгс/см².

Животных выдержали на самостоятельном жидкостном дыхании в течение 35 минут.

После выдержки животных в условиях перфторуглеродной дыхательной жидкости (перфтордекалина) в течение указанного времени безостановочно и быстро снизили давление в барокамере со скоростью 16 кгс/см² в минуту. После приведения давления перфторуглеродной дыхательной жидкости внутри барокамеры к нормальному животных извлекли из дыхательной жидкости и перевели на самостоятельное дыхание атмосферным воздухом.

Регистрацию внутрисосудистого газообразования осуществляли визуально - по наличию газовых пузырей (эмболов) в просвете центральных вен животных. У животных второй опытной группы при рассечении центральных вен в 100% случаев отсутствовали газовые пузыри в просвете центральных вен и пенообразование в крови, что свидетельствует об отсутствии развития острой кессонной (декомпрессионную) болезни у лабораторных животных при резком снижении давления в барокамере со скоростью 16 кгс/см² в минуту.

Таким образом, выдержка животного перед проведением декомпрессии со скоростью 10÷16 кгс/см² в минуту на самостоятельном жидкостном дыхании перфторуглеродной жидкостью, изначально лишенной метаболически индифферентного газа, позволяет провести профилактику острой формы кессонной (декомпрессионной) болезни путем выведения метаболически индифферентного газа из тканей организма животного в дыхательную жидкость.

Предлагаемый способ профилактики декомпрессионной болезни у лабораторных животных в эксперименте позволяет проводить профилактику декомпрессионной болезни без использования предварительной фармакологической подготовки (курсовой или разовой) или иных специальных процедур до начала гипербарического воздействия. Кроме того, он обеспечивает профилактику декомпрессионной болезни у животных даже в случае индивидуальной предрасположенности к внутрисосудистому газообразованию, а также при чрезмерно высоких скоростях понижения окружающего давления до 16 кгс/см² в минуту (например, при аварийной разгерметизации гермообъекта, «взрывной» декомпрессии, выбрасывании с глубины).

Предлагаемый способ может быть использован в экспериментальных исследованиях в биологии и медицине, в частности в водолазной медицине, физиологии подводного плавания, а также в космической и авиационной медицине.

Изобретение относится к медицине, а именно к водолазной медицине, и может быть использовано для профилактики декомпрессионной болезни. Лабораторное животное размещают в барокамере и осуществляют дальнейшее повышение давления воздуха внутри барокамеры. Избыточное давление в барокамере повышают до 7,5-8,2 кгс/см² путем подачи сжатого воздуха со скоростью 4,0-4,5 кгс/см² в минуту, выдерживают животное под этим давлением 30±2 минуты. Затем газовую среду барокамеры замещают в течение 10-20 секунд перфторуглеродной дыхательной жидкостью, свободной от метаболически индифферентного газа, сохраняя при этом избыточное давление в барокамере 7,5-8,2 кгс/см². После этого животное выдерживают на самостоятельном жидкостном дыхании в течение 30-35 минут, а далее безостановочно и быстро снижают давление в барокамере со скоростью 10-16 кгс/см² в минуту до нормального атмосферного. Вслед за этим животное извлекают из дыхательной жидкости и переводят на самостоятельное дыхание воздухом при нормальном атмосферном давлении. Способ обеспечивает возможность профилактики кессонной (декомпрессионной) болезни при чрезмерно высоких скоростях декомпрессии (аварийная разгерметизация, «взрывная» декомпрессия, выбрасывание с глубины) и индивидуальной склонности биообъекта к внутрисосудистому газообразованию без отрицательных побочных эффектов от использования фармакологических препаратов за счет удаления метаболически индифферентных газов из организма с помощью жидкостного дыхания до начала повышения давления среды (в нормобарических условиях) или во время пребывания под избыточным давлением (в гипербарических условиях). 3 пр.

Способ профилактики декомпрессионной болезни, включающий размещение лабораторного животного в барокамере и дальнейшее повышение давления воздуха внутри барокамеры, отличающийся тем, что избыточное давление в барокамере повышают до 7,5-8,2 кгс/см² путем подачи сжатого воздуха со скоростью 4,0-4,5 кгс/см² в минуту, выдерживают животное под этим давлением 30±2 минуты, а затем газовую среду барокамеры замещают в течение 10-20 секунд перфторуглеродной дыхательной жидкостью, свободной от метаболически индифферентного газа, сохраняя при этом избыточное давление в барокамере 7,5-8,2 кгс/см², после этого животное выдерживают на самостоятельном жидкостном дыхании в течение 30-35 минут, а далее безостановочно и быстро снижают давление в барокамере со скоростью 10-16 кгс/см² в минуту до нормального атмосферного, вслед за этим животное извлекают из дыхательной жидкости и переводят на самостоятельное дыхание воздухом при нормальном атмосферном давлении.