Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Метаболические изменения в головном мозге при гипоксических состояниях в зависимости от индивидуальной устойчивости к гипоксии 11
1.2. Физиологические способы повышения индивидуальной устойчивости организма к гипоксии 27
1.3. Пути фармакологической коррекции метаболических нарушений при гипоксических состояниях и повышения индивидуальной устойчивости к гипоксии 41
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Материалы и структура экспериментов 54
2.2. Моделирование острой гипоксии и интервальной гипобарической гипоксической тренировки
2.3. Методы биохимических исследований 56
2.3.1. Методы определения показателей энергетического обмена
2.3.1.1. Определение содержания молочной и пировиноградной кислот 57
2.3.1.2. Определение содержания креатинфосфата 58
2.3.1.3. Определение содержания свободных адениловых нуклеотидов 59
2.3.2. Методы определения продуктов перекисного окисления липидов 60
2.3.3. Методы определения активности антиоксидантных систем 61
2.4. Статистическая обработка результатов исследования 62
Глава 3. Антигипоксические эффекты производных бензимидазола у предварительно тренированных к гипоксии крыс при острой гипоксии 63
Глава 4. Метаболические изменения в головном мозге крыс с различной индивидуальной устойчивостью к гипоксии при острой гипоксии и интервальной тренировке к ней
Глава 5. Церебропротекторное действие производных бензимидазола у адаптированных к интервальной гипоксии крыс
5.1. Метаболические эффекты производных бензимидазола у тренированных к интервальной гипоксии высокоустойчивых и низкоустойчивых к гипоксии крыс 72
5.2. Эффективность предварительной интервальной гипоксической гипобарической тренировки в сочетании с производными бензимидазола при острой гипоксии 80
Глава 6. Обсуждение результатов исследования 89
Выводы 103
Практические рекомендации 104
Список литературы 105
- Физиологические способы повышения индивидуальной устойчивости организма к гипоксии
- Моделирование острой гипоксии и интервальной гипобарической гипоксической тренировки
- Метаболические изменения в головном мозге крыс с различной индивидуальной устойчивостью к гипоксии при острой гипоксии и интервальной тренировке к ней
- Метаболические эффекты производных бензимидазола у тренированных к интервальной гипоксии высокоустойчивых и низкоустойчивых к гипоксии крыс
Введение к работе
Актуальность исследования. Кислородная недостаточность - основа патологических процессов при многих заболеваниях и критических состояниях часто наблюдается в клинике и является одной из центральных проблем биологии и медицины. Гипоксия влияет на все виды обмена в организме, что приводит к нарушению функционального состояния его органов и систем, выраженность которых неодинакова. Головной мозг при гипоксии страдает вследствие высокой потребности в кислороде, глюкозе, содержания различных липидов и интенсивного обмена. Гипоксия мозга влияет на жизнедеятельность всего организма, сопротивляемость которого к кислородной недостаточности определяется состоянием его физиологических, биохимических систем и индивидуальной чувствительностью к гипоксии.
При гипоксии реализуется стереотипная неспецифическая перестройка метаболизма для поддержания гомеостаза, заключающаяся в уменьшении потребления кислорода клетками, снижении интенсивности окислительного фосфорилирования, торможении биосинтеза метаболитов пластического обмена, активация свободнорадикальных процессов (Лукьянова Л.Д., 2004).
Дефицит кислорода требует максимальной мобилизации и напряжения потенциальных адаптивных возможностей организма. Повышение устойчивости организма к гипоксии вносит существенный вклад в формирование его неспецифической резистентности (Меерсон Ф.З., 1982). Частота возникновения кислороддефицитных состояний, необходимость производственной деятельности, а порой и сохранения жизни в условиях гипоксии определяет пути поиска научно обоснованной оптимизации адаптивных процессов с помощью физиологических, медикаментозных методов и их сочетания. Тренировка организма к кислородной недостаточности как физиологический метод повышения устойчивости к ней сопровождается многогранными адаптивными изменениями на всех уровнях биологической организации (Колчинская А.З., 2003).
Изучение метаболических изменений в головном мозге в условиях кислородной недостаточности и при тренировке к ней является актуальной задачей, решение которой позволяет определить возможные пути защиты мозговой ткани от гипоксических повреждений и повышения ее устойчивости.
Поскольку адаптивные изменения достигаются продолжительными гипоксическими тренировками, возникает необходимость разработки методов повышения устойчивости ткани мозга к гипоксии с помощью краткосрочных интервальных гипобарических тренировок.
Усиление и закрепление эффектов гипоксической тренировки возможно с помощью антигипоксических средств, арсенал которых невелик.
гка—фармакологических способов
В связи с этим актуальна
национальная]
БИБЛИОТЕК* I
повышения индивидуальной устойчивости к гипоксии головного мозга и организма в целом.
Из антигипоксантов интерес представляют производные бензимидазола, среди которых наиболее изучен бемитил (Бобков Ю.Г., 1984; Смирнов А.В., 1993). Известное актопротекторное действие бемитила, опосредованное через активацию синтеза РНК и белков, позволяет ожидать повышения индивидуальной устойчивости головного мозга к гипоксии с помощью других производных бензимидазола. Однако данные литературы о возможности повышения индивидуальной устойчивости мозга к гипоксии применением интервальной гипобарической гипоксической гипоксии в сочетании с 2-этилтиобензимидазолом, 5-этокси-2-этилтиобензимидазолом и 2-аллилтиобензимидазолом отсутствуют и нуждаются в изучении.
Цель исследования.
Разработка методов повышения устойчивости головного мозга животных к гипоксии сочетанием интервальной гипобарической гипоксической тренировки с производными бензимидазола.
Задачи исследования:
-
Разработать в эксперименте режим интервальной гипоксической гипобарической тренировки крыс для оценки эффектов фармакологических препаратов, повышающих индивидуальную устойчивость в ходе тренировок.
-
Исследовать влияние интервальной гипоксической гипобарической тренировки на показатели энергетического обмена, процессы перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных систем в головном мозге высокоустойчивых и низкоустойчивых к гипоксии крыс.
-
Оценить особенности церебропротекторного действия производных бензимидазола (2-этилтиобензимидазола, 5-этокси-2-этилтиобензимидазола, 2-аллилтиобензимидазола) у адаптированных к интервальной гипобарической гипоксии высокоустойчивых и низкоустойчивых крыс.
-
Выявить антигипоксические эффекты производных бензимидазола при острой гипоксии у предварительно тренированных к интервальной гипобарической гипоксии высокоустойчивых и низкоустойчивых крыс.
-
Изучить эффективность комбинированного применения интервальной гипоксической гипобарической тренировки и производных бензимидазола по метаболическим изменениям в головном мозге различных по устойчивости к гипоксии крыс при действии острой гипоксии.
Научная новизна работы.
Разработан оптимальный режим интервальной гипобарической гипоксической тренировки крыс," вызывающий срочные адаптивные метаболические изменения в грловном мозге и позволяющий оценивать
эффективность фармакологических средств, применяемых в ходе тренировки.
Изучены особенности церебропротекторного действия 2-
этилтиобензимидазола, 5-этокси-2-этилтиобензимидазола и 2-
аллилтиобензимидазола у животных с различной индивидуальной устойчивостью к гипоксии при интервальной тренировке к гипобарической гипоксии.
Показано, что производные бензимидазола усиливают адаптивные эффекты интервальной гипобарической тренировки к гипоксии и позитивные эффекты проявляются более выражено у низкоустойчивых к гипоксии особей.
Установлено, что наиболее эффективно применение в цикле интервальной гипобарической гипоксической тренировки 2-аллилтиобензимидазола.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Разработанный режим тренировки к интервальной гипобарической гипоксии формирует в головном мозге высокоустойчивых и низкоустойчивых к гипоксии крыс адекватный условиям воздействия метаболический ответ. В то же время уровень энергообеспечения и активность антиоксидантных систем на фоне тренировки ниже, чем у интактных крыс с такой же чувствительностью к гипоксии.
-
Сочетание интервальной гипобарической гипоксической тренировки с производными бензимидазола усиливает адаптивные метаболические изменения в головном мозге высокоустойчивых и, особенно, низкоустойчивых к гипоксии крыс, что выражается в сохранении показателей энергетического обмена, перекисного окисления липидов и антиоксидантных систем на уровне интактных животных.
-
Применение производных бензимидазола совместно с интервальной гипоксической гипобарической тренировкой способствует увеличению доли высокоустойчивых к гипоксии особей в общей популяции животных. Усиливая антигипоксический эффект тренировок, 2-этилтиобензимидазол
проявляет пролонгированное действие у НИЗКОУСТОЙЧИВЫХ, 5-ЭТОКСИ-2-
этилтиобензимидазол и 2-аллилтиобензимидазол у низко- и высокоустойчивых крыс.
4. Производные бензимидазола располагаются в ряду по возрастанию
эффективности: 2-этилтиобензимидазол, 5-этокси-2-этилтиобензимидазол
и 2-аллилтиобензимидазол.
Практическая значимость работы:
Результаты проведенного исследования обосновывают новые возможности метаболической защиты головного мозга при острой гипоксии сочетанием интервальной гипоксической гипобарической тренировки с производными бензимидазола и могут служить основой для дальнейшего
целенаправленного поиска новых фармакологических веществ, повышающих индивидуальную устойчивость к гипоксии.
Полученные данные позволяют рассматривать 2-
аллилтиобензимидазол в качестве перспективного фармакологического средства для повышения индивидуальной устойчивости, к гипоксии, а также профилактики и коррекции гипоксических повреждений головного мозга.
Разработанный способ интервальной гипобарической гипоксической тренировки может применяться в эксперименте для повышения индивидуальной устойчивости организма не только к гипоксическим воздействиям, но и к другим экстремальным факторам. С помощью данного способа можно оценивать в эксперименте эффективность фармакологических средств, повышающих устойчивость организма.
Апробация и публикация материалов исследования. Материалы диссертации доложены на научной конференции с международным участием «Проблемы интеграции функций в физиологии и медицине (Минск, 2004); Всероссийской научной конференции «Фармакотерапия гипоксии и ее последствий при критических состояниях» (Санкт-Петербург, 2004); III Российском конгрессе по патофизиологии с международным участием «Дизрегуляционная патология органов и систем» (Москва, 2004); конференции с международным участием «Стресс и поведение» (Санкт-Петербург, 2004). -
Апробация диссертации прошла на заседании кафедр фармакологии, авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова МО РФ.
По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, получено 5 удостоверений на рационализаторские предложения.
Реализация результатов работы. Диссертационная работа выполнена в рамках научных тем НИР Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова МО РФ №3.02.171. п. 12 «Экспериментальное и клиническое изучение новых комбинаций фармакологических средств, повышающих устойчивость организма при тяжелых травматических повреждениях головного мозга» и № 4.05.204.П.12. «Фармакологическое потенцирование адаптивных эффектов гипоксической тренировки». Материалы исследования используются в лекционном курсе кафедры фармакологии Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова и вошли в монографию «Молекулярная фармакология антигипоксантов», СПб, 2004.
Структура и объем диссертации. Материалы диссертации изложены на 134 страницах машинописного текста, иллюстрированы 14 таблицами и 3 рисунками. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы с изложением основных сведений об использованных препаратах и материалов и методов исследования, трех глав собственных исследований, главы с обсуждением результатов исследований, выводов, научно-практических рекомендаций. Библиографический указатель содержит 254 наименования, в том числе 171 отечественных и 83 зарубежных источника.
Физиологические способы повышения индивидуальной устойчивости организма к гипоксии
Ответная реакция организма на действие гипоксического фактора формируется как реакция целостной системы, осуществляющей своё влияние на органы и ткани через нервную и гуморальную регуляцию. Развивающийся при этом комплекс приспособительных функционально-обменно-структурных реакций в системе транспорта кислорода способствует сохранению кислородного режима в первую очередь в жизненно важных органах. Надежность и стабильность работы биологической системы в условиях дефицита кислорода зависит от индивидуальной устойчивости к стрессовым воздействиям, включающей в себя как врожденные, так и приобретенные компоненты. В развитии приобретенной резистентности особое значение играет расширение гомеостатического диапазона регулирования физиологических функций и резервных возможностей, оцениваемых по разности между максимальным и базальным уровнем функционирования физиологических систем (Яковлев Г.М. и соавторы, 1990). Расширение гомеостатического диапазона обеспечивается процессами адаптации, повышение уровня функционирования физиологических систем тренировками, а снижение их базального уровня - оптимизацией системы регулирования и снижением напряжения в состоянии относительного покоя. Проблема адаптации человека к гипоксии комплексна и многогранна, она остается одной из центральных проблем в современной биологии и медицине. Классической концепцией развития адаптационного процесса к любым воздействиям внешней и внутренней среды по праву считаются работы об общем адаптационном синдроме Г. Селье (I960), дополненные и расширенные трудами отечественных и зарубежных исследователей (Сиротинин Н.Н., 1981; Меерсон Ф.З., 1986; Медведев В.И., 1984). Развитие большинства адаптационных реакций складывается из двух этапов: начального - «срочной», но несовершенной адаптации и совершенной - «долговременной» адаптации. Срочная адаптация реализуется непосредственно после начала действия гипоксии на основе готовых, ранее сформировавшихся физиологических механизмов. При этом деятельность организма протекает на пределе его физиологических возможностей, при полной мобилизации функционального резерва и далеко не в полной мере обеспечивает необходимый адаптационный эффект. Долговременный этап адаптации развивается постепенно в результате длительного или многократного действия на организм гипоксического фактора с многократной реализацией механизмов срочной адаптации. Долговременные механизмы адаптации сопряжены с переводом организма на новый уровень гомеостаза с формированием структурного следа адаптации в виде комплекса изменений, увеличивающих физиологическую мощность функциональных систем, ответственных за адаптацию (Меерсон Ф.З., 1993). При повторном или многократном действии структурный след закрепляется. Долговременная, ,постоянно„_развивающаяся и —надежная адаптация -является— необходимой предпосылкой расширения деятельности человека в условиях кислородной недостаточности и акклиматизации.
Устойчивость организма к действию гипоксического фактора является наиболее общей чертой механизма адаптации, её итогом (Медведев В.И., 1982; Сапов И.А., Новиков B.C., 1984). Остро развивающаяся тканевая гипоксия является наиболее опасным спутником большинства тяжелых заболеваний. Однако периодически возникающий дефицит кислорода той или иной степени обычен деятельности человека (Колчинская А.З., 1991). Отдельные виды профессионального труда, воинской службы и занятия спортом связаны с необходимостью выполнения напряженной мышечной работы, резко повышающей кислородный запрос и приводящей к возникновению тканевой гипоксии, имеющей обратимый характер и сменяющейся значительным усилением аэробного обмена при прекращении работы или при снижении ее интенсивности. К возникновению гипоксии регионального характера приводят также необходимость поддержания фиксированных поз рабочего акта, затрудняющих кровоток и дыхание, и значительные эмоциональные напряжения, сопровождающиеся выбросом катехоламинов в кровь и увеличением метаболической потребности тканей в кислороде. Следует также отметить, что многие формы профессиональной деятельности требуют многочасового нахождения в замкнутом пространстве в состоянии напряженного ожидания (работа операторов, управление сложными аппаратами и системами). Выраженная гиподинамия на фоне отрицательных эмоций в этих случаях способствует развитию астении и падению работоспособности. Чтобы обеспечить успешную деятельность в указанных условиях и поддержать высокую работоспособность, необходима специальная гипоксическая подготовка. Научные исследования в этой области подтвердили, что пребывание человека непродолжительное время в гипоксической среде безопасно и способствует реализации целого комплекса позивных -морфофункциональных—изменений, что может—быть—использовано—для тренировки жизненно важных систем организма человека (Drugova K.S., Chekina N.M., 1997; Zhou Zhau-Nian et al., 1997; Burtscher M. et al., 1997). Основными средствами подготовки к возможному кислородному голоданию являются эпизодически повторяющиеся сеансы искусственно вызываемой гипоксии (подъемы в барокамерах, дыхание в замкнутое пространство или просто задержки дыхания, вдыхания смесей с низким содержанием кислорода и т.п.), варьирующие по продолжительности и величине снижения напряжения кислорода. Естественная ритмика напряжения кислорода в тканях и клетках при повторяющихся гипоксических эпизодах способствует расширению уровня кислородного гомеостаза и повышает устойчивость организма (Коваленко Е.А., 1993). Дискретность кратковременных гипоксических воздействий при тренировке предупреждает истощающее действие низкого напряжения кислорода (Колчинская А.З., 1992).
Моделирование острой гипоксии и интервальной гипобарической гипоксической тренировки
До тех пор, пока перед исследователями не стояла специальная задача изыскания средств со специфическим противогипоксическим действием, для повышения резистентности организма с гипоксии использовались многие фармакологические средства, стимулирующие или поддерживающие физиологические компенсаторно-приспособительные реакции организма. Среди средств, изменяющих реакции срочной адаптации организма, для защиты от гипоксии использовались препараты, влияющие на ЦНС — аналептики, психостимуляторы, антидепрессанты и общетонизирующие средства. Предпосылкой для их применения служила способность препаратов увеличивать объем дыхания, повышать артериальное давление, улучшать коронарное и мозговое кровообращение, что влечет за собой увеличение доставки кислорода к органам и тканям и повышает компенсаторные реакции организма. В то же время, все возбуждающие ЦНС средства значительно повышают интенсивность метаболизма, а, следовательно, увеличивают потребность в кислороде. Потому эффективность от применения препаратов этой группы в большой степени зависит от их дозы, а также от выраженности и длительности кислородной недостаточности (Gitlin M.J., 1990). При умеренно выраженной гипоксии применение фенамина, этимизола, элеутерококка и других оказывает защитный эффект и повышает работоспособность в условиях гипоксии. Однако при гипоксии средней тяжести увеличение используемых доз этих препаратов не только не защищает организм, но снижает его толерантность к гипоксии.
Использование фармакологических средств, угнетающих ЦНС (снотворных, нейролептиков, транквилизаторов, противосудорожных) базируется на возможности с их помощью уменьшить энергетический расход организма при гипоксии. Эффективное повышение устойчивости организма наблюдается при их применении в малых дозах. В больших дозах угнетающие ЦНС средства отягощают течение и исход гипоксического состояния в результате угнетения жизненно важных центров и компенсаторных возможностей организма. В целом, вещества этой группы не пригодны для использования в качестве средств повышения устойчивости к гипоксии в области авиационной, космической спортивной медицйнкПи в гёхГ случаях когда требуется сохранение операторской деятельности и работоспособности организма.
С целью защиты от кислородной недостаточности применялись и адренергические средства, поскольку активация симпато-адреналовой системы влечет усиление работы сердечно-сосудистой системы, мобилизации многих путей энергетического обмена, что поддерживает определенное время функциональную активность организма (Grooves Р., 1980). В дальнейшем стимуляция симпато-адреналовой системы, повышая потребление кислорода, истощает энергетические ресурсы организма и углубляет проявления повреждающего действия гипоксии. Более оправданным является использование средств, снижающих напряжение симпато-адреналовой системы, например, бета-адренолитиков.
Поскольку в условиях кислородной недостаточности нарушается кислород-транспортная функции крови, то повышение устойчивости организма к гипоксии можно достичь за счет коррекции регионарного кровообращения и микроциркуляции, применяя препараты типа компламина или трентала. Искусственные переносчики кислорода (перфтордекалин, перфторан) обеспечивают повышение кислородной емкости крови, а ацизол увеличивает сродство гемоглобина к кислороду. Усиление процессов отдачи кислорода тканям в результате снижения сродства гемоглобина к кислороду обуславливает применение таких средств, как глицерофосфат кальция, реактиваторы холинэстеразы, кавинтон; корректоры дыхательного алкалоза (соли аммония, лимонная и аскорбиновая кислоты). Препараты этой группы могут оказывать свой эффект при умеренных степенях гипоксической гипоксии, когда парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе еще достаточно для насыщения гемоглобина (не менее 90 мм.рт.ст.), а также при циркуляторной гипоксии (Новожилов Г.Н., Ломов О.П, 1987). Препараты клинического применения (этимизол, кофеин, камфора, эфедрин) при
гипоксиях, связанных _с декомпенсацией—кровообращения—и -угнетением дыхания, позволяют увеличить легочную вентиляцию и минутный объем кровообращения. В условиях реальной деятельности применение их нецелесообразно, поскольку в условиях гипоксии наблюдается мобилизация резервов кардиореспираторной системы и ее дополнительная стимуляция может быстро привести к истощению ее резервов, повышению кислородного запроса организма и газовому алкалозу, что в свою очередь может провоцировать развитие синдромов дизадаптации (Васильев П.В., Глод Г.Д., Сытник СИ., 1992). Применение фолиевой кислоты, цианкобаламина, лактата железа, гемостимулина стимулирует эритропоэз, но эффекты самостоятельного применения этих препаратов отсрочены во времени и незначительны по выраженности защитного эффекта (Карпищенко А.И.,1994).
Одно из направлений фармакокоррекции устойчивости организма к гипоксии связано с разработкой средств, купирующих развитие гипоксических повреждений кислотно-основного состояния и проницаемости капилляров, функции клеточных мембран и обмена электролитов. В модельных и реальных условиях оценивалась эффективность средств, усиливающих выделительную функцию почек (фуросемид, верошпирон,) и нормализующих кислотно-основного состояние в условиях респираторного алкалоза (ацетазоламид, хлористый аммоний, лимонная и аскорбиновая кислоты (Сиротинин Н.Н., 1950), корректоры обмена электролитов (поляризующая смесь, санасол, минералокортикоиды, панангин (Малкин В.Г., Гиппенрейтер Е.Б., 1977). В последующем опыт применения этих препаратов показал, что они могут быть ценным дополнением к другим средствам, однако при самостоятельном применении их эффект проявляется в основном в улучшении самочувствия, но не в повышении работоспособности, относительно кратковременен и оказывается недостаточным.
Таким образом, многокомпонентность патофизиологических и патобиохимических изменений при гипоксии определила использование в качестве их корректоров фармакологических—веществ—различного—типа действия, среди которых регуляторы гемодинамики, блокаторы кальциевых каналов, препараты центрального действия, стабилизаторы мембран, антиоксиданты.
Метаболические изменения в головном мозге крыс с различной индивидуальной устойчивостью к гипоксии при острой гипоксии и интервальной тренировке к ней
Как следует из данных литературы, в эксперименте и практической медицине используются различные по продолжительности и силе воздействия способы гипоксической интервальной тренировки в зависимости от поставленной цели и желаемого результата. Отсутствие унифицированного способа гипоксической тренировки побудило разработать такой способ для экспериментальной оценки эффективности фармакологического потенцирования ее эффектов. В его основу принят принцип кратковременного импульсного неповреждающего гипоксического гипобарического воздействия средней интенсивности.
Предварительно разделенные по устойчивости к острой гипоксии крысы на группы высоко-и низкоустойчивых особей выдерживали высоту в 12 000 м до возникновения атонального дыхания в среднем в течение 10,44 мин и 4,15 мин соответственно (табл. 2).
После курса интервальной тренировки продолжительность жизни различных по устойчивости к гипоксии животных на высоте 12 000 м возрастала у высокоустойчивых до 13,06 мин, у низкоустойчивых до 5,97 мин. Эффективность потенцирования адаптации бензимидазолами оценивали сразу по окончании цикла тренировок в условиях острой гипоксии на высоте 12 000 м, регистрируя продолжительность жизни крыс. Сразу после тренировки в сочетании с 2-этилтиобензимидазолом продолжительность жизни на высоте у высокоустойчивых повышалась на 13% и на 33% у низкоустойчивых крыс по сравнению с не получавшими препарат тренированными животными. У животных, получавших на фоне тренировки 5-этокси-2-этилтиобензимидазол, продолжительность жизни на высоте возрастала в группе высокоустойчивых на 33%, в группе низкоустойчивых на 51%. Примечание: - достоверность различий (р 0,05) по сравнению с группой нетренированных крыс, - по сравнению с группой тренированных крыс, -по сравнению с действием первого эпизода острой гипоксии Применение сочетания тренировок с 2-аллилтиобензимидазолом увеличивало время жизни на высоте высокоустойчивых крыс на 51%, а низкоустойчивых - на 88%. Для выяснения сохранности эффектов препаратов выжившим животным предъявляли повторную острую гипоксию спустя неделю. У высокоустойчивых крыс, получавших 2-этилтиобензимидазол, продолжительность жизни на высоте сохранялась на том же уровне, что и при первом гипоксическом эпизоде. У низкоустойчивых животных препарат проявлял выраженное пролонгированное действие, достоверно увеличивая их продолжительность жизни на 53% по сравнению с действием первого гипоксического эпизода. Тренированные на фоне действия 5-этокси-2-этилтиобензимидазола высокоустойчивые животные при предъявлении повторной гипоксии жили на высоте дольше на 14%, чем при действии первого гипоксического эпизода, а низкоустойчивые - на 61%.
Препарат 2-аллилтиобензимидазол в сочетании с интервальной тренировкой проявлял более выраженное пролонгированное действие при повторной гипоксии, увеличивая продолжительность жизни на высоте высокоустойчивых животных на 17% и низкоустойчивых крыс на 73% по сравнению с эффектом первого гипоксического эпизода.
Таким_образом, сочетание_интервальной гипоксической-тренировки-с производными бензимидазола усиливают антигипоксический эффект тренировок, повышают индивидуальную устойчивость к гипоксии и переводят низкоустойчивых особей в разряд высокоустойчивых особей. При этом 2-этилтиобензимидазол проявляет пролонгированное действие в группе низкоустойчивых животных, 5-этокси-2-этилтиобензимидазол и, в большей степени, 2-аллилтиобензимидазол в группах высокоустойчивых и низкоустойчивых крыс.
Острая гипоксия сопровождалась нарушениями энергетического обмена в головном мозге высокоустойчивых и низкоустойчивых крыс, что выражалось в лактацидемии на фоне снижения содержания в тканях мозга содержания пирувата, в снижении уровня макроэргических фосфатов - креатинфосфата и АТФ при увеличении содержания АДФ и АМФ, активации процессов перекисного окисления липидов и угнетения активности антиоксидантных систем. Изменения показателей энергетического обмена в мозге были более выражены в группе низкоустойчивых к гипоксии животных.
При острой гипоксии содержание лактата в головном мозге достоверно возрастало у высокоустойчивых животных на 141%, у низкоустойчивых - на 151% (табл. 3). При этом снижалось содержание пирувата в головном мозге животных обеих групп на 56% и 63% соответственно. Эти изменения приводили к резкому увеличению отношения лактата к пирувату, свидетельствующему о глубоком лактацидозе.
Тренировка крыс к интервальной гипоксической гипоксии по сравнению с действием острой гипоксии сопровождалась менее выраженной лактацидемией. Так, содержание лактата в мозге тренированных высокоустойчивых крыс на 42%, а в мозге низкоустойчивых на 23% было меньше, чем у животных при острой гипоксии. Содержание пирувата по сравнению с действием острой гипоксии достоверно увеличивалось в мозге высокоустойчивых на 43%, низкоустойчивых на 70%. Изменения в содержании лактата и пирувата на фоне интервальной тренировки к гипоксии приводили к снижению величины их концентрационного отношения, что свидетельствует об уменьшении лактатного ацидоза.
Метаболические эффекты производных бензимидазола у тренированных к интервальной гипоксии высокоустойчивых и низкоустойчивых к гипоксии крыс
На фоне действия 2-этилтиобензимидазола в сочетании с гипоксической тренировкой в мозге высокоустойчивых крыс содержание пирувата на 36%, а в мозге низкоустойчивых на 50% было выше, чем в контроле.
При использовании 5-этокси-2-этилтиобензимидазола в ходе интервальной тренировки уровень пирувата в мозге высокоустойчивых крыс на 57%, а в мозге низкоустойчивых на 90% превышал его содержание в контрольной группе крыс.
Использование 2-аллилтиобензимидазола в цикле гипоксической тренировки при воздействии острой гипоксии позволяло сохранить содержание пирувата в мозге высокоустойчивых животных в два раза, а у низкоустойчивых в два с половиной раза выше, чем у нетренированных. Величина отношения лактата к пирувату в мозге крыс обеих групп оставалась достоверно ниже, чем в контрольной группе.
В-то же время при-острой-гипоксии метаболические изменения вмозге тренированных на фоне применения производных бензимидазола крыс достоверно отличались от изменений в мозге тренированных без препаратов животных. В мозге получавших в ходе тренировки препараты высокоустойчивых и низкоустойчивых животных содержание лактата было ниже, а содержание пирувата выше, чем у тренированных без препаратов животных.
Острая гипоксия у тренированных без препаратов животных сопровождалась менее выраженным энергодефицитом, чем у нетренированных крыс. В мозге высокоустойчивых животных содержание креатинфосфата было на 28% (р 0,05) и АТФ на 5% выше, чем у нетренированных крыс. В мозге низкоустойчивых животных содержание креатинфосфата было на 16% (р 0,05). и АТФ на 11% выше, чем у нетренированных крыс (р 0,05). Предварительная тренировка животных предупреждала резкое увеличение содержания АДФ и АМФ в мозге животным при предъявлении им острой гипоксии. Так, в мозге высокоустойчивых животных содержание АДФ было на 11%, а АМФ на 9% меньше, чем у нетренированных животных. В мозге низкоустойчивых крыс — на 28% и 10% соответственно (р 0,05). В целом, при действии острой гипоксии величина энергетического заряда адениловой системы у предварительно тренированных животных была достоверно выше, чем у нетренированных.
Предварительная гипоксическая интервальная тренировка в сочетании с производными бензимидазола при последующем воздействии острой гипоксии у животных вызывала менее выраженные проявления энергодефицита. При использовании в ходе тренировки 2-этилтиобензимидазола содержание креатинфосфата в мозге высокоустойчивых крыс было на 52%, а в мозге низкоустойчивых на 44% выше, чем при острой гипоксии у нетренированных животных (табл. 12).
Применение 5-этокси-2-этилтиобензимидазола сохраняло уровень креатинфосфата в мозге высокоустойчивых животных на 93%, а у низкоустойчивыхна-296% выше, чем в контрольной группе нетренированных крыс. На фоне действия 2-аллилтиобензимидазола содержание креатинфосфата в мозге высокоустойчивых крыс на 235%, а в мозге низкоустойчивых в четыре с половиной раза превышало контрольный уровень.
Изменения содержания креатинфосфата в мозге различных по устойчивости к гипоксии животных, тренированных в импульсном режиме на фоне фармакологической поддержки производными бензимидазола при воздействии острой гипоксии согласуются с характером изменений в системе адениннуклеотидов.
На фоне действия 2-этилтиобензимидазола в сочетании с тренировкой содержание АТФ в мозге высокоустойчивых животных было на 21%, а в мозге низкоустойчивых на 34% выше, чем у нетренированных крыс при острой гипоксии. Применение 5-этокси-2-этилтиобензимидазола сохраняло уровень АТФ у высокоустойчивых крыс на 41%, а у низкоустойчивых на 52% выше, чем в контрольной группе, а использование 2-аллилтиобензимидазола - на 50% и 110% соответственно. Наряду с этим использование производных бензимидазола в ходе интервальной тренировки препятствовало резкому увеличению содержания АДФ и АМФ в мозге животных обеих групп при воздействии на них острой гипоксии. На фоне действия 2-этилтиобензимидазола в мозге высокоустойчивых крыс содержание АДФ было на 21%, а в мозге низкоустойчивых на \6% ниже, чем в контрольной группе. Соответственно содержание АМФ было ниже на 14% и 17% (р 0,05). На фоне использования 5-этокси-2-этилтиобензимидазола содержание АДФ в группе высокоустойчивых крыс было на 41% , низкоустойчивых на 52% ниже контрольного, а содержание АМФ ниже на 37%о и 29% соответственно. Применение 2-аллилтиобензимидазола способствовало сохранению уровня АДФ выше контрольного в мозге высокоустойчивых крыс на 40%, низкоустойчивых на 39% и содержанию АМФ на 49% и 43% соответственно (р 0,05).
Поддержаниеболеестабильного уровня макроэргических фосфатов"на" фоне применения производных бензимидазола в ходе интервальной гипоксической тренировки крыс сохраняло более высокий уровень энергетического заряда адениннуклеотидов в мозге животных обеих групп при воздействии острой гипоксии.
Следует отметить, что при острой гипоксии показатели энергетического обмена в группах получавших бензимидазолы тренированных животных достоверно отличались от значений в группе тренированных без препаратов крыс.
