Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

EFFECT OF ANTIOXIDANTS, «VASCULAR DOCTOR» ON PARAMETERS OF OXYGEN TENSION IN BRAIN TISSUE ANESTHETIZED ANIMALS. EXPERIMENTAL STUDY

Федоров В.С.
Исследование влияния растительного антиоксиданта «Сосудистый доктор» на напряжение кислорода в тканях мозга проводили у наркотизированных животных полярографическим методом. В контрольной группе мышам линии Вистар вводили физиологический раствор. В основной группе «Сосудистый доктор» вводили в дозе 500 мг на 1 кг массы тела. В исследовании было показано достоверное увеличение сниженного напряжения кислорода в тканях мозга в сравнении с группой контроля.
Polarographic method has been used in the investigation of vegetable antioxidant «Vascular Doktor» influence on oxygen tension in cerebral tissues of anesthetized animals. Phisiological solution was given to a control group of vistar mice. In the basic group «Vascular Doktor» was injected in the dose of 500 mg per 1 kg of body weight. A reliable decrease of oxygen tension in cerebral tissues of animals in the basic group in comparison with the control one has been shown in the investigation. Keywords: vascular doctor, antioxidant

В основе энергетического обмена мозга лежит биологическое окисление с участием кислорода. Любое ухудшение доставки кислорода в ткани мозга приводит не только к нарушению функциональной активности мозга, но и к нарушению поддержания гомеостаза всего организма. Головной мозг почти не располагает запасами кислорода, достаточными для сохранения нормальной деятельности, и чрезвычайно уязвим к гипоксии. После прекращения доставки кислорода уже через 10 секунд возникают первые нарушения энергозависимых нейромедиаторов, которые влекут за собой нарушения передачи рецепторной функции клеток, регулирующиеся циклическими нуклеотидами. Дальнейшая ишемия приводит к стойкой гипоксии с нарушением процессов фосфорилирования мембранных белков и липидов, нарушении целостности мембран. Поиск эффективных фармакологических веществ, повышающих доставку кислорода к тканям мозга или уменьшающих чувствительность тканей к нехватке кислорода, помогающих пережить гипоксическое состояние, является одной из актуальных проблем современной медицины. К регуляторам, обладающим выраженными антигипоксическими свойствами, относятся антиоксиданты с цитопротекторным действием. К основным требованиям, предъявляемым к лекарственным препаратам этого класса, относится способность оптимизировать энергообмен миокарда в условиях выраженной ишемии и нивелировать последствия окислительного стресса [4].

Непосредственное измерение напряжения кислорода в полушариях головного мозга является важной задачей при изучении кислородного обеспечения головного мозга. Результаты многочисленных исследований [2, 3] показывают, что комплекс действующих веществ обладает более выраженным действием, чем изолированные соединения.

Цель исследования

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния растительного антиоксиданта «Сосудистый доктор» на показатели напряжения кислорода в мозговой ткани у наркотизированных животных в условиях эксперимента. При исследовании препарата мы руководствовались практическими рекомендациями по технике измерения напряжения кислорода в биологических объектах отдела физиологии дыхания института физиологии [1].

Материалы и методы исследования

Эксперименты были проведены на крысах самцах (линия Вистар) с массой тела 200-220 г. Измерения напряжения кислорода в мозговой ткани в условиях нормы проводили у наркотизированных животных (Уретан 0,5 г/кг с хлоралозой 0,05 г/кг). В этой I группе вводили физиологический раствор. Вторую группу составили животные, которым вводили антиоксидант «Сосудистый доктор» в дозе 500 мг на 1 кг массы тела.

Измерение напряжения кислорода (рО2) в ткани мозга проводили полярографическим методом с помощью тонкого открытого электрода с толщиной катода около 0,2 мм, изготовленного из платины (ПЛ-1; 99,99 %).

Изготовление и калибровку электрода выполняли в соответствии с методическими рекомендациями [3]. В качестве вспомогательного электрода служил хлорсеребряный электрод, изготовленный из серебряной пластины. Для регистрации рО2 использовали высокочувствительный прибор «Физи-облок-01» и стандартный самописец Н 338/4.

Для введения электрода делали соответствующую препаровку головы животного. Голова животного жестко фиксировалась, по сагиттальному шву делали разрез и освобождали череп от мышц и надкостницы в теменной области, начиная от брегмы и кончая бугром затылочной кости. Затем производили разметку координат и трепанацию черепа. Электрод, закрепленный в держателе, вводили в трепанационное отверстие.

Системное артериальное давление (САД) измеряли ртутным манометром в бедренной артерии. Поскольку установлено, что на величину рО2 оказывают влияние температура окружающей среды, рН и рСО2 крови, вязкость крови, то исследование рО2 проводили в стандартных условиях (t37 °С) при искусственной вентиляции легких.

Результаты исследования

Первым этапом исследования явилось изучение динамики изменения рО2 в ткани мозга в контрольных опытах (табл. 1). В наших опытах исходная величина рО2 колебалась от 60 до 100 мм рт. ст., а в среднем составляла 73,9 мм рт. ст.

Таблица 1

Изменение рО2 в ткани мозга в контрольных опытах

Номер опыта

Исходное

значение рО2, мм рт. ст.

Изменение рО2 (в % от исходного уровня) в ткани мозга, мин

5

15

30

60

90

120

1

75

+4

+20

+4

-60

-73

-80

2

70

-29

-36

-57

-78

-78

-78

3

70

0

-14

-57

-64

-78

-64

4

72

+67

+67

-30

-58

-58

-58

5

70

-14

-57

-57

-43

-57

-71

6

60

-25

-67

-67

-67

-67

-67

М ± m

69,5 ± 2,3

+0,5 ± 14,4

-14,5 ± 20,1

-44,0 ± 10,7

-61,7 ± 5,3

-68,5 ± 3,2

-69,7 ± 3,3

Известно, что величина исходного тканевого рО2 зависит от гистологического типа ткани и мозговой структуры и характеризуется значением от нескольких мм рт. ст. до 100 мм рт. ст. в зависимости от положения измеряемой точки по отношению к сосудисто-капиллярной
сети [6].

В первые 30 минут эксперимента в контрольных опытах наблюдались неоднозначные изменения рО2 в ткани мозга. В одних опытах рО2 повышалось, а в других снижалось, но в среднем к 30-й минуте снижение рО2 в ткани мозга составляло 44,0 % от исходной величины. В дальнейшем происходило постепенное снижение рО2 в ткани мозга во всех без исключения опытах и к концу наблюдения (120-я минута) величина рО2 в ткани мозга составляла не более 40 % от исходной величины. САД также снижалось, но снижение составляло не более 30 % от исходного (табл. 2).

Таблица 2

Изменение системного артериального давления (САД) в контрольных опытах

Номер опыта

Исходное

значение САД, мм рт. ст.

Изменение САД (в % от исходного уровня), мин

5

15

30

60

90

120

1

105

-5

-14

-19

-33

-33

-33

2

100

0

-10

-15

-15

-25

-25

3

100

-10

-10

-20

-40

-40

-40

4

ПО

-32

-32

-18

-9

-23

-32

5

120

0

-4

-13

-21

-38

-38

6

115

0

0

-4

-13

-22

-15

М ± m

108,3 ± 3,0

-7,8 ± 4,8

-11,7 ± 4,8

-14,8 ± 2,4

-21,8 ± 4,7

-30,2 ± 2,6

-28,2 ± 3,8

При введении препарата «Сосудистый доктор» рО2 в ткани мозга в течение 60 минут существенно не изменялось (табл. 3). Лишь на 30-й минуте наблюдалось достоверное снижение рО2 по сравнению с исходным уровнем, но к 60-й минуте наблюдения рО2 существенно не отличалось от исходного уровня. К 120-й минуте эксперимента рО2 в ткани мозга в пяти опытах незначительно снижалось (13-19 % от исходного уровня), а в одном опыте возвращалось к исходному уровню. САД при введении препарата «Сосудистый доктор» снижалось так же, как и в контрольных опытах, и было ниже исходного уровня примерно на 30 % (табл. 4).

Таблица 3

Влияние препарата «Сосудистый доктор» на рO2 в ткани мозга

Номер опыта

Исходное

 значение рО2 мм рт. ст.

Изменение рО2 (в % от исходного уровня) в ткани мозга
после введения препарата, мин

5

15

30

60

90

120

1

70

+7

0

+7

+14

-7

-14

2

70

-14

-29

-29

-14

-14 «

0

3

80

+13

0

-25

-6

-19

-19

4

70

+3

-14

-21

-14

-14

-14

5

72

+11

+11

-3

-3

-10

-10

6

75

+7

-7

-13

-7

-13

-13

М ± m

72,8 ± 1,5

+4,5 ± 4,1

-6,5 ± 6,0

-14,0 ± 6,5*

-5,0 ± 5,0*#

-12,8 ± 1,8*#

-11,7 ± 2,9*#

* - обозначены статистически достоверные (Р<0,05) сдвиги параметров по сравнению с контролем;

# - обозначены статистически достоверные (Р<0,05) сдвиги параметров по сравнению с танаканом.

Таблица 4

Влияние препарата «Сосудистый доктор» на системное артериальное давление (САД)

Номер опыта

Исходное

значение САД, мм рт. ст.

Изменение САД (в % от исходного уровня)
после введения препарата, мин

5

15

30

60

90

120

1

125

-12

-12

-36

-24

-32

-32

2

100

-20

-25

-30

-30

-30

-30

3

120

+4

+4

+4

-4

-21

-38

4

120

-4

-4

-25

-25

-25

-33

5

ПО

-9

-5

-9

-18

-14

-23

6

100

0

+5

-10

-10

-15

-15

М ± m

112,5 ± 3,8

-6,8 ± 3,6

-6,2 ± 3,8

-17,7 ± 6,0

-18,5 ± 3,9

-22,8 ± 2,7

-28,5 ± 3,5

Полученные данные свидетельствуют, что растительный антиоксидант «Сосудистый доктор» способствует компенсации на 50-60 % рО2 мозговой ткани у наркотизированных животных. Поскольку головной мозг обладает наиболее выраженной окислительной способностью и не имеет запасов кислорода, то рО2 скажется на энергетическом метаболизме клетки, вызывая снижение скорости освобождения энергии и накопления ее в форме макроэргических соединений. Естественно при ишемии мозга нейроны имеют возможность использовать малоэффективный процесс гликолиза в роли резервного механизма, но только на короткий период способного обеспечить переживание в неблагоприятных условиях.

Учитывая вышеизложенное, можно предположить, что и при острой гипоксии и ишемии мозга препарат «Сосудистый доктор» будет способствовать сохранению аэробного метаболизма на определенный период. Это возможно поддержит оптимальный уровень энергетических веществ для осуществления перехода метаболизма в ткани мозга на пути, энергетически более выгодные, но менее чувствительные к недостатку кислорода.

Выводы

Проведенные экспериментальные исследования безусловно не позволяют в полной мере оценить кислородный обмен мозга в условиях церебральной ишемии, для этого необходим следующий этап исследований в условиях патологии. Однако настоящее исследование даёт возможность рассматривать «Сосудистый доктор» как средство, позволяющее достоверно увеличить сниженное напряжение кислорода в тканях мозга за счет увеличения мозгового кровотока в условиях вазоконстрикций церебральных сосудов. Вероятнее всего исследуемый препарат может быть эффективным средством в профилактике различных ишемических состояний мозговой ткани.

Список литературы

  1. Коваленко Е.А., Березовский В.А., Эпштейн И.М. Полярографическое определение кислорода в организме. - М.: Медицина, 1975. - 232 с.
  2. Лавренев В.К., Лавренева Г.В. Полная энциклопедия лекарственных растений. Том II. - СПб.: Издательский Дом «НЕВА»; М.: ОЛМА-ПРЕСС, 1999. - 816 с.
  3. Лесиовская Е.Е., Пастушенков Л.В., Фармакотерапия с основами фитотерапии: учебное пособие. - М.: ГОЭТАР-МЕД, 2003. - 592 с.
  4. Антиоксидантная цитопротективная терапия нестабильной стенокардии и гипертонического криза / В.Ю. Полумисков, А.П. Голиков, М.М. Лукьянов, П.П. Голиков, Б.В. Давыдов, Н.М. Беркович, В.П. Михин, С.А. Бойцов // Современные подходы диагностики и лечения острого коронарного синдрома: Материалы городской научно-практической конференции. - М.: НИИ СП им. Н.В.Склифосовского, 2003. - (Труды ин-та, Т. 175). - С. 13‒18.

Рецензенты:

Максимов Николай Иванович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии ИГМА, Ижевская государственная медицинская академия;

Чучков Виктор Михайлович, д.м.н., профессор, заместитель министра образования и науки Удмуртской Республики, Министерство образования и науки УР.