Characteristics of external respiration of rats in acute hypercapnic hypoxia and its correction by new metal-complex antihypoxant

Abstract

Changes of external respiration parameters have been studied in experimental rats after oral introduction of new selenium-containing metal-complex substance πQ1983 in dose 100 mg/kg before and under action of acute hypercapnic hypoxia (AH+Hc). A substance for comparison was metabolic antihypoxant amthizole administered in similar way and dosage. The substances were introduced 90 min before (incubation period) placement of animals into hypoxic chambers with 1.0 L free volume. During each experiment as well as during AH+Hc a respiration curve called pneumobarogramm (PBG) was recorded continually. It has been established that the substance πQ1983 decreases parameters of lungs ventilation in the rats. According to PBG dynamics, rats protected by the substance demonstrated a high resistance level to the aroused acute hypoxia with hypercapnia, that expressed by weakening of early reactions from respiratory system under hypercapnia action, twice longer life span of animals in hypoxic experiment, and by rising of possibility to withstand low oxygen concentration. It has been proved that the substance πQ1983 significantly surpass a substance for comparison amthizole in both antihypoxic activity and influence on external respiration parameters.

Keywords

hypoxia / hypercapnia / antihypoxants / external respiration / pneumobarogramm

References

[1] Агаджанян Н. А. Актуальные проблемы адаптационной, экологической и восстановительной медицины. - М.: Медицина, 2006. - 208 с.

[2] Безкишкий Э. Н., Емушинцев П. А., Грошилин С. М. Расширение функциональных возможностей организма водолазов путем комбинированного применения ГБО и гипоксической тренировки // Мат. V Всерос. конф. с Междунар. уч. «Медико-физиологические проблемы экологии человека». - Ульяновск, 2011. - С. 111-113.

[3] Ведясова О. А., Еськов В. М., Филатова О. Е. Системный компартментно-кластерный анализ механизмов устойчивости дыхательной ритмики млекопитающих. - Самара: Офорт, 2005. - 215 с.

[4] Гипоксия. Адаптация, патогенез, клиника / Под общ. ред. Ю. Л. Шевченко. - СПб: Элби-СПБ, 2000, 384 с.

[5] Евсеев А. В. Использование гибридного биотехнического комплекса для оценки эффективности антигипоксического действия химических соединений в условиях острой гипоксии с гиперкапнией // Современные информационные технологии в медицине и экологии - ИТМЭ-2003. Тр. Всерос. науч. конф. 20-21 нояб. 2003 г., г. Смоленск. - М.: Физматлит, 2003. - С. 11-14.

[6] Евсеев А. В., Сосин Д. В., Евсеева М. А., Яснецов С. А. Сравнительная эффективность комплексных соединений цинка (II) и N-ацетил-L-цистеина при различной скорости развития экзогенной острой гипоксии с гиперкапнией // Вестник СГМА. - 2005. - № 3. - С. 12-16.

[7] Зарубина И. В., Шабанов П. Д. Молекулярная фармакология антигипоксантов. - СПб.: Изд. Н-Л, 2004. - 368 с.

[8] Кривощеков С. Г., Величко И. Л., Диверт Г. М. и др. Системные реакции и центральные механизмы регуляции дыхания при адаптации к гипоксии // Тез. докл. XVII съезда физиологов России. - Ростов-на-Дону, 1998. - С. 235-236.

[9] Лесиовская Е. Е. Антигипоксанты прямого действия - перспективные нейропротекторы // Terramedica. - 2012. - № 4. - С. 49-57.

[10] Лесиовская Е. Е. Метапрот при экстремальных воздействиях. - СПб.: Полет, 2010. - С. 10-11.

[11] Методические рекомендации по экспериментальному изучению препаратов, предлагаемых для клинического изучения в качестве антигипоксических средств / Под ред. Л. Д. Лукьяновой. - М., 1990. - 19 с.

[12] Оковитый С. В. Клиническая фармакология антигипоксантов (ч. 1) // ФАРМиндекс-Практик. - Вып. 6. - 2004. - С. 30-39.

[13] Рябов Г. А. Этапы развития и некоторые проблемы современной интенсивной терапии гипоксических состояний // Вестник РАМН. - 1999. - № 10. - С. 9-13.

[14] Сороко С. И., Бурых Э. А. Внутрисистемные и межсистемные перестройки физиологических параметров при острой экспериментальной гипоксии // Физиол. человека. - 2004. - Т. 30, № 2. - С. 58-66.

[15] Сосин Д. В., Парфенов Э. А., Евсеев А. В. и др. Антигипоксическое средство: Патент № 2472503. - 2013.

[16] Сосин Д. В., Евсеев А. В. Острая токсичность селенсодержащих металлокомплексных соединений - эффективных протекторов острой экзогенной гипоксии // Вестник СГМА. - 2012. - № 4. - С. 40-45.

[17] Сосин Д. В., Евсеев А. В., Парфенов Э. А. и др. Антигипоксическое действие металлокомплексных селенсодержащих веществ при различных способах введения // Вестник СГМА. - 2012. - № 2. - С. 19-26.

[18] Сосин Д. В., Евсеев А. В., Правдивцев В. А., Евсеева М. А. Метаболическая коррекция острых гипоксических состояний металлокомплексными соединениями // Вестник СГМА. - 2011. - № 4. - С. 24-31.

[19] Сосин Д. В., Евсеев А. В., Парфенов Э. А. и др. Влияние селенсодержащих металлокомплексных соединений с антигипоксической активностью на ректальную температуру мышей после парентерального и энтерального введения // Вестник СГМА. - 2012. - № 3. - С. 38-42.

[20] Тараканов И. А., Сафонов В. А. Нейрогуморальные механизмы некоторых патологических форм дыхания центрального генеза // Современные аспекты клинической физиологии в медицине: сб. статей, посв. 110-летию со дня рожд. М. В. Сергиевского. - Самара: Волга-Бизнес, 2008. - С. 72-77.

[21] Цыганова Т. Н., Емушинцев П. А., Грошилин С. М. Повышение анаэробной производительности спортсменов путем применения тренировок к гипоксии-гиперкапнии // Мат. IX межвузовской конф. с Междунар. уч. «Обмен веществ при адаптации и повреждении». - Ростов-на-Дону, 2010. - С. 108-109.

[22] Чеснокова Н. П., Понукалина Е. В., Бизенкова М. Н., Афанасьева Г. А. Возможности эффективного использования антиоксидантов и антигипоксантов в экспериментальной и клинической медицине // Успехи совр. естествознания. - 2006. - № 8. - С. 18-25.

[23] Шошенко К. А. Критическое напряжение кислорода в клетках и тканях и капиллярный кровоток // Вопросы экспериментальной и клинической физиологии дыхания. - Тверь: Изд-во ТГУ, 2007. - С. 257-267.

[24] Alheid G. F., McCrimmon D. R. The chemical neuroanatomy of breathing // Respir. Physiol. Neurobiol. - 2008. - Vol. 16. - P. 3-11.

[25] Dean J. B., Kinkade E. A., Putnam R. W. Cell-cell coupling in CO2/H+-excited neurons in brainstem slices // Respir. Physiol. - 2001. - Vol. 129. - P. 83-100.

[26] Feldman J. L., Mitchell G. S., Nattie E. E. Breathing: rhythmicity, plasticity, chemosensitivity // Annu. Rev. Neurosci. - 2003. - Vol. 26. - P. 239-266.

[27] Hilaire G., Duron B. Maturation of the mammalian respiratory system // Physiol. Rev. - 1999. - Vol. 79, N 2. - P. 325-360.

[28] Lant B., Storey K. An overview stress response and hypometabolic strategies and contrasting signals with the mammalian system // Intern. J. Biol. Sci. - 2010. - N 6. - P. 9-50.

RIGHTS & PERMISSIONS

Sosin D.V., Yevseyev A.V., Pravdivtsev V.A., Shabanov P.D.