rmtОбщая реаниматологияGeneral Reanimatology1813-97792411-7110FSBI "SRIGR" RAMS10.15360/1813-9779-2020-2-64-76rmt-1885Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL STUDIESКислородный режим и обмен аммиака в сенсомоторной коре головного мозга кошек при кровопотере и гипербарической оксигенацииOxygen Regime and Exchange of Ammonia in the Sensomotor Cortex of Cats During Blood Loss and Hyperbaric OxygenationЯковлевВ. Н.YakovlevV. N.

394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д.10

 

Viktor N. Yakovlev

10 Studentcheskaya Str., 394036 Voronezh

СавиловП. Н.SavilovP. N.

Павел Николаевич Савилов

Тамбовская область, Тамбовский район, с. Покрово-Пригородное, ул. Полевая, д. 4

Pavel N. Savilov

4 Polevaya Str., 392524 Pokrovo-Prigorodnoe, Tambov District, Tambov Region

p_savilov@mail.ruВоронежский государственный университет им. Н. Н. БурденкоРоссияBurdenko Voronezh State UniversityRussian FederationТамбовская Центральная районная больницаRussian Federation2020240420201626476Copyright © Яковлев В.Н., Савилов П.Н., 20202020Яковлев В.Н., Савилов П.Н.Yakovlev V.N., Savilov P.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1885

Цель исследования — изучить влияние гипербарической оксигенации (ГБО) на кислородный режим и обмен аммиака в головного мозге кошек при геморрагическом шоке.

Материал и методы

Материал и методы. В опытах на 164 кошках (самцы) исследовали влияние ГБО (3 ата, 50 мин) на кровоток (МКТ), напряжение кислорода (РО2), содержание аммиака (Ам), глутамина (Гн), глутамата (Гт), α-кетоглутарата (α-КГ), активность глутаматдегидрогеназы (ГДГ), глутаминсинтетазы (ГС), фосфатзависимой глутаминазы (ФЗГ) в сенсомоторной коре головного мозга (СКГМ); содержание Ам, Гн и показатели кислородного режима в артериальной крови и венозной крови сагиттального синуса при геморрагическом шоке, вызванном дробным кровопусканием (a.femoralis, 10 мл/кг/10 мин в среднем объеме 24±0,8 мл/кг). Кровопускание прекращали при снижении систолического артериального давления до 60,0±1,5 мм рт. ст. ГБО начинали на 10 минуте постгеморрагического периода и проводили в режиме 3 ата, 60 мин.

Результаты

Результаты. Снижение МКТ и РО2 в СКГМ развиваются уже на 10-й минуте, прогрессируя в стадию декомпенсации геморрагического шока (60±14 мин). Накопление Ам в СКГМ в стадию декомпенсации геморрагического шока происходит на фоне стимуляции активности ФЗГ и ГДГ, угнетения активности ГС и дефицита α-кетоглутарата. ГБО, не устраняя гипоксию в СКГМ, предотвращает: развитие стадии декомпенсации у животных с геморрагическим шоком, патологическое накопление Ам и снижение активности ГС в СКГМ, увеличивая инкрецию из нее в кровь глутамина. В условиях ГБО сохраняется стимулирующее влияние гипоксии на активность ГДГ, но концентрация глутамата остается в пределах нормы, как и активность ФЗГ.

Заключение

Заключение. Гипербарическая оксигенация, не устраняя гипоксию в СКГМ, которая развивается при геморрагическом шоке, предотвращает нарушение обмена в ней аммиака, вызванное острой невозмещенной кровопотерей.

Purpose

Purpose. To study the effect of hyperbaric oxygenation (HBO) on the oxygen regime and ammonia metabolism in the neurons of cat cortex in hemorrhagic shock.

Material and methods

Material and methods. Experiments were performed on 164 cats (males). The effect of HBO (3 ATA, 50 min) on cerebral blood flow (CBF), oxygen tension (PO2), the content of ammonia (Am), glutamine (Gn), glutamate (Gt), α-ketglutarate (α-KG), the activity of glutamate dehydrogenase (GDG), glutamine synthetase (GS), phosphate-dependent glutaminase (PDG) activity was studied in the sensorimotor cortex (SMC); the content of Am, GN and oxygen parameters in arterial (AB) blood and venous blood (VB) of the sagittal sinus in hemorrhagic shock caused by fractional bloodletting of their femoral artery at a rate of 10ml/kg/10 min in an average volume of 24±0.8 ml/kg, which was stopped with a decrease in systolic blood pressure to the level of 60.0±1.5 mm Hg. HBO was commenced on post-hemorrhagic minute 10 following the regimen of 3 ATA for 60 min.

Results

Results. The decrease in CBF and PO2 in SMC develops as early as the 10th minute of hemorrhagic shock, progressing to the stage of hemorrhagic shock decompensation (60±14 min). Accumulation of Am in the SMC at the stage of hemorrhagic shock decompensation associated with stimulation of PDG and GDG activity, inhibition of hemorrhagic shock activity and deficiency of α-KG. HBO, without eliminating hypoxia in SMC, prevented the development of the decompensation stage in animals with GS, pathological accumulation of Am, and a decrease in the activity of hemorrhagic shock. HBO increases the Gn increment from the SMC, into the blood. Under HBO conditions, the stimulating effect of hypoxia on GDG activity remains, but the concentration of glutamate remains within the normal range, as does the activity of PDG.

Conclusion

Conclusion. Hyperbaric oxygenation, without eliminating hypoxia in SMC, which develops in hemorrhagic shock, prevents a violation of the exchange of ammonia in it, caused by acute non-compensated blood loss.

гипероксиякровопотеряголовной мозгкислородаммиакметаболизмhyperoxiablood lossbrainoxygenammoniametabolismReferencesМороз В.В., Рыжков И.А. Острая кровопотеря: региональный кровоток и микроциркуляция (Обзор часть I). Общая реаниматология. 2016; 12 (2): 66–89. DOI: 10.15360/1813-9779-2016-2-66-89Moroz V.V., Ryzhkov I.A. Acute Blood Loss: Regional Blood Flow and Microcirculation (Review, Part I). Obshchaya Reanimatologiya=General Reanimatology. 2016; 12 (2): 66–89. [In Russ.] DOI: 10.15360/1813-9779-2016-2-66-89Яковлев В.Н., Савилов П.Н., Булгакова Я.В. Метаболизм глутамата в структурах головного мозга при экспериментальном геморрагическом шоке. Общая реаниматология. 2017; 13 (1): 6–16. DOI: 10.15360/1813-9779-2017-1-6-16Jakovlev V.N., Savilov P.N., Bulgakova Y.V. Glutamate Metabolism in Brain Structures in Experimental Hemorrhagic Shock. Obshchaya Reanimatologiya=General Reanimatology. 2017; 13 (1): 6–16. [In Russ.] DOI: 10.15360/1813-9779-2017-1-6-16Бояринов Г.А., Симутис И.С., Никольский В.О., Дерюгина А.В., Бояринова Л.Я., Гордецов А.С., Кузнецов А.Б. Роль трансфузии озонированной эритроцитарной массы в восстановлении морфологических изменений миокарда при кровопотере (экспериментальное исследование). Общая реаниматология. 2018; 14 (3): 27–35. DOI: 10.15360/1813-9779-2018-3-27-35.Boyarinov G.A., Simutis I.S., Nikolsky V.O., Deryugina A.V., Boyarinova L.V., Gordetsov A.S., Kuznetsov A.B. The Role of Ozonized Erythrocytic Mass Transfusion in the Restoration of Myocardial Morphological Changes during Blood Loss (Experimental Study). Obshchaya Reanimatologiya=General Reanimatology. 2018; 14 (3): 27–35. [In Russ.] DOI: 10.15360/1813-9779-2018-3-27-35Рыжков И.А., Заржецкий Ю.В., Новодержкина И.С. Влияние перфторана на регуляцию кожного кровотока при острой кровопотере (экспериментальное исследование). Общая реаниматология. 2015; 14 (6): 19–27. DOI: 10.15360/1813-9779-2015-6-19-27.Ryzhkov I.A., Zarzhetsky Y.V., Novoderzhkina I.S. Effect of perfluorane on the regulation of skin blood flow in acute blood loss: experimental study. Obshchaya Reanimatologiya=General Reanimatology. 2015; 11 (6): 19–27. [In Russ.] DOI: 10.15360/1813-9779-2015-6-19-27Йовенко И.А., Кобеляцкий Ю.Ю., Царев А.В., Кузьмиова Е.А., Клименко К.А., Дубовская Л.Л., Селезнева У.В. Интенсивная терапия кровопотери, коагулопатии и гиповолемического шока при политравме Медицина неотложных состояний. 2016; 75 (4): 64–71.Jovenko I.A., Kobelyackij Yu.Yu., Caryov A.V., Kuz’miova E.A., Klimenko K.A., Dubovskaya L.L., Seleznyova U.V. Intensive therapy of blood loss, coagulopathy and hypovolemic shock in polytrauma Meditsina neotlozhnyh sostoyanij.2016; 75 (4): 64–71 [In Russ. ]Савилов П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на азотистый метаболизм в селезенке при резекции печени на фоне хронического тетрахлорметанового гепатита. Биологический журнал Армении 2017; 69 (1): 39–46Savilov P.N. The effect of hyperbaric oxygenation on nitrogen metabolism in the spleen during liver resection against chronic tetrachloromethane hepatitis. Biologicheskij zhurnal Armenii. 2017; 69 (1): 39–46 [In Russ.]Савилов П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на образование мочевины оперированной печенью Медицина Кыргызстана 2018; 1: 92–97.Savilov P.N. The effect of hyperbaric oxygenation on the formation of urea by the operated liver. Medicina Kyrgyzstana. 2018; 1: 92–97 [In Russ.].Лебедева Е.А., Беляевский С.А., Каминский М.Ю., Скобло М.Л., Хан Е.А. Эффективность и безопасность целевого применения эпоэтина альфа, цитофлавина и гипербарической оксигенации в интенсивном лечении тяжелой сочетанной травмы Анестезиология и реаниматология. 2015; 4: 73.Lebedeva E.A., Belyaevskij S.A., Kaminskij M.Yu., Skoblo M.L., Khan E.A. Efficiency and safety of the targeted use of epoetin alpha, cytoflavin and hyperbaric oxygenation in the intensive treatment of severe concomitant injury. Anestesiol. i reanimatol. 2015; 4: 73 [In Russ.].Звягин Г.В., Зезикова Е.И., Ромасенко М.В. Организация и принципы работы отделения ГБО в структуре многопрофильного стационара скорой медицинской помощи Многопрофильный стационар.2019: 6; 1 (9): 23–26.Zvyagin G.V., Zezikova E.I., Romasenko M.V. Organization and principles of work of the hyperbaric oxygenation department in the structure of a multidisciplinary emergency hospital. Mnogoprofilnyj statsionar. 2019: 6; 1 (9): 23–26 [In Russ.].Лучаков Ю.И., Москвин А.Н., Шабанов П.Д. Влияние кровотока на насыщение ткани мозга кислородом при гипербарической оксигенации Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2015; 13 (4): 37–41.Luchakov Yu.I., Moskvin A.N., Shabanov P.D. The effect of blood flow on the saturation of brain tissue with oxygen during hyperbaric oxygenation. Obzory po klinicheskoj farmakologii i lekarstvennoj terapii. 2015; 13 (4): 37–41 [In Russ.].Гречин В.В. Изучение локального кровотока в глубоких структурах и коре головного мозга. Методы клинической нейрофизиологии — Л.: Наука, 1977: 163–176.Grechin V.V. Study of local blood flow in deep structures and cerebral cortex. Methods of clinical neurophysiology. — L.: Nauka (Science), 1977: 163–176 [In Russ.].Березовский В.А. Напряжение кислорода в тканях животных и человека. Киев: Наукова думка, 1975.Berezovskij V.A. Oxygen tension in the tissues of animals and humans. Kiev: Naukova Dumka, 1975 [In Russ., In Ukr.].Силакова А.И., Трубин Г.П., Явликова А.И. Микрометод определения аммиака и глутамина в тканевых трихлоруксусных экстрактах. Вопросы медицинской химии. 1962; 8 (5): 538–544.Silakova A.I., Trubin G.P., Yavlikova A.I. Micromethod for determination of ammonia and glutamine in tissue trichloroacetic extracts. Voprosy meditsinskoj khimii. 1962; 8 (5): 538–544 [In Russ.].Harris M. Studies regenerating a glutamine-like substance in blood and spinal fluid, including a method for its quantitative determination. J. Clin. Invest. 1943; 22 (4): 569–576.Harris M. Studies regenerating a glutamine-like substance in blood and spinal fluid, including a method for its quantitative determination. J. Clin. Invest. 1943; 22 (4): 569–576.Bernt E., Bergmeyer H.U. L-glutamatbestimmung mit GDH und NAD Metoden der enzym. Analyse-Herausg. H.U. Bergmeyer-Weincheim/Bergs Verlag. Chemie 1974; 2: 1749–1752.Bernt E., Bergmeyer H.U. L-glutamatbestimmung mit GDH und NAD Metoden der enzym. Analyse-Herausg. H.U. Bergmeyer-Weincheim/Bergs Verlag. Chemie 1974; 2: 1749–1752.Keller H., Muller-Beisenritz M., Neumann E. Eine Methode zur Ammoniakbestimmung in Capillarblut. Klin. Wsch.: 1967; 15: 314–319.Keller H., Muller-Beisenritz M., Neumann E. Eine Methode zur Ammoniakbestimmung in Capillarblut. Klin. Wsch.: 1967; 15: 314–319.Schmidt E., Schmidt F.W. Glutamate dehydrogenase Metoden der enzym. Analyse-Herausg. H.U. Bergmeyer-Weincheim/Bergs Verlag. Chemie 1983: 3: 216–227.Schmidt E., Schmidt F.W. Glutamate dehydrogenase Metoden der enzym. Analyse-Herausg. H.U. Bergmeyer-Weincheim/Bergs Verlag. Chemie 1983: 3: 216–227.Beaton J.R., Ozava G. Activity of liver glutaminases in vitamin B6-dificient rats J. Biol. Chem. 1955; 214 (2): 685–691. PMID: 14381406Beaton J.R., Ozava G. Activity of liver glutaminases in vitamin B6-dificient rats J. Biol. Chem. 1955; 214 (2): 685–691. PMID: 14381406Пушкин А.В., Евстигнеева З.Г., Кретович В. Л. Определение активности глутаминсинтетазы в экстрактах из семян гороха по образованию ортофосфата Прикладная биохимия и микробиология 1972; 3 (1): 96–90.Pushkin A.V., Evstigneeva Z.G., Kretovich V.L. Determination of glutamine synthetase activity in extracts from pea seeds by the formation of orthophosphate. Prikladnaya biohimiya i mikrobiologiya 1972; 3 (1): 96–90 [In Russ.].Jonson D., Lardy I. Method in Enzimology — N.Y. 1972; 10: 94–102.Jonson D., Lardy I. Method in Enzimology — N.Y. 1972; 10: 94–102.Hartree E.F. Determination of protein a modification of the Loury method that gives a linear photometric respons Anal. Biochem. 1972; 43 (2): 422–427. PMID: 4115981.Hartree E.F. Determination of protein a modification of the Loury method that gives a linear photometric respons Anal. Biochem. 1972; 43 (2): 422–427. PMID: 4115981.Glantz St. A. Primer of Biostatistics N.Y.: McGraw-Hill Inc,1994. ISBN 0-07-024268-2Glantz St. A. Primer of Biostatistics. N.Y.: McGraw-Hill Inc, 1994. ISBN 0-07-024268-2Леонов А.Н. Гипероксия. Адаптация. Саногенез Воронеж: ВГМА: 2006: 190. ISBN5-91132-003-7.Leonov A.N. Hyperoxia Adaptation. Sanogenesis Voronezh: Voronezh State Medical Academy.: 2006: 190 [In Russ.] ISBN5-91132-003-7.Косенко Е.А., Каминский Ю.Г. Клеточные механизмы токсичности аммиака М.: ЛКИ,2007. ISBN 978-5-382-00524-9Kosenko E.A., Kaminskij Yu.G. Cellular mechanisms of ammonia toxicity M.: LCI. 2007 [In Russ.]. ISBN 978-5-382-00524-9Лопачев А.В., Лопачева О.М.Аккуратов Е.Е., Стволинский С.Л., Федорова Т.Н. Карнозин защищает первичную культуру клеток мозжечка от острой токсичности NMDA. Нейрохимия 2017; 34 (1): 49–53.Lopachyov A.V., Lopachyova O.M., Akkuratov E.E., Stvolinskij S.L., Fyodorova T.N. Carnosine Protects Primary Cerebellar Cell Culture From Acute Toxicity NMDA. Nejrokhimiya. 2017; 34 (1): 49–53 [In Russ.].Ssavilov P. Der Arginaseaktivitӓtzustand von hepatozyten bei verschiedenen Arten der Leberschӓdigung und Hyperoxia Ӧsterreichisches Multiscience Journal 2019; 1 (20): 37–42.Ssavilov P. Der Arginaseaktivitӓtzustand von hepatozyten bei verschiedenen Arten der Leberschӓdigung und Hyperoxia Ӧsterreichisches Multiscience Journal 2019; 1 (20): 37–42.Орлов Ю.П. О токсичности кислорода и роли сукцинатов, как природного фактора защиты СПб: Тактик-Студио, 2017. ISBN: 978-5-91644-123–129.Orlov Yu.P. On the toxicity of oxygen and the role of succinates as a natural defense factor. StPb: Tactic-Syudio, 2017 [In Russ.]. ISBN: 978-5-91644-123–129.Savilov P. Some aspects of Leonov’s teachings on the hyperoxic sanogenesis Norwegian Journal of development of the International Science 2019; 1 (33): 22–31.Savilov P. Some aspects of Leonov’s teachings on the hyperoxic sanogenesis Norwegian Journal of development of the International Science 2019; 1 (33): 22–31.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.