Асфиксическая остановка кровообращения с комплексом реанимационных мероприятий в экспериментальной модели

Большинству моделей асфиксической остановки кровообращения (ОК) присущ ряд недостатков, таких как отсутствие единых критериев фиксации остановки и восстановления спонтанного кровообращения, небольшая длительность и ограниченный объем постреанимационной интенсивной терапии, низкая схожесть с практикой реанимационных мероприятий в современной клинической анестезиологии-реаниматологии.

Цель исследования: усовершенствовать экспериментальную модель асфиксической ОК за счет стандартизации экспериментальных процедур и применения комплекса реанимационных мероприятий, соответствующего практике ведения пациентов с ОК в клинической анестезиологии-реаниматологии.

Материалы и методы. Эксперименты провели на 34 крысах самцах линии Wistar с разделением на 2 группы: I группа — ложно оперированные животные (ЛО, n=12) и II группа — животные с асфиксической остановкой кровообращения и последующей реанимацией (ОК, n=22). Для индукции асфиксии в группе ОК анестезированным крысам вводили рокурония бромид с последующей регистрацией электрокардиограммы (ЭКГ), артериального давления (АД) с помощью инвазивного метода и параметров лазерной допплеровской флуометрии (ЛДФ) для оценки перфузии кожи. Длительность собственно ОК составляла 2 мин, после чего проводили комплекс реанимационных мероприятий с последующей интенсивной терапией в течение 2 ч. Оценивали динамику показателей кровообращения (ЭКГ, АД, ЛДФ), газового состава и кислотно-основного состояния (КОС) артериальной крови.

Результаты. В исходном состоянии после периода стабилизации группы животных не отличались ни по одному из исследуемых параметров. После применения критериев исключения в последующем анализе учитывали 11 животных группы ЛО и 18 — группы ОК. В первые минуты после успешно проведенных реанимационных мероприятий в группе ОК отмечали тахикардию (ЧСС, мин–1, ЛО vs ОК): 218 [205; 236] vs 286 [272; 305], p⩽0,0001), а также восстановление кожной перфузии до субнормальных показателей. На 10-й мин постреанимационного периода у животных группы ОК отмечали снижение перфузии кожи (М, пф. ед., ЛО vs ОК): 14,7 [12,1; 16,5] vs 10,1 [7,0; 12,5], p=0,0014, декомпенсированный смешанный ацидоз (pH, ЛО vs ОК): 7,42 [7,40; 7,43] vs 7,20 [7,13; 7,23], p⩽0,0001, однако группы не различались по значениям АД (АД, мм рт. ст., ЛО vs ОК): 60 [58; 72] vs 67 [62; 82], p=0,482. К 120-й мин постреанимационного периода на фоне проводимой интенсивной терапии группы не различались по большинству исследуемых показателей. В группе ОК после реанимации умерло 3 из 18 животных.

Заключение. При асфиксии ОК у крыс наступает по механизму электромеханической диссоциации. Использование ЛДФ для оценки периферического кровотока позволяет стандартизировать тяжесть ишемически-реперфузионных повреждений и улучшить воспроизводимость модели. Применение комплекса реанимационных мероприятий обоснованно с биоэтических позиций и позволяет улучшить транслируемость результатов доклинических исследований в клиническую медицину.

1. Nolan J. P., Sandroni C., Böttiger B. W., Cariou A., Cronberg T., Friberg H., Genbrugge C., et al. European Resuscitation Council and European Society of Intensive Care Medicine guidelines 2021: post-resuscitation care. Intensive Care Med. 2021; 47 (4): 369–421. DOI: 10.1007/s00134-02106368-4. PMID: 33765189.

2. DiLibero J., Misto K. Outcomes of in-hospital cardiac arrest. Crit Care Nurs Cli North Am. 2021; 33 (3): 343–356. DOI: 10.1016/j.cnc.2021.05.009. PMID: 34340795

3. Andersen LW, Holmberg M. J., Berg K. M., Donnino M. W., Granfeldt A. In-hospital cardiac arrest: a review. JAMA. 2019; 321 (12): 1200–1210. DOI: 10.1001/jama.2019.1696. PMID: 30912843.

4. Николовски С. С., Божич Н. Б., Фишер З., Лазич А. Д., Тиянич Е. З., Раффэй В. И. Влияние сердечно-легочной реанимации с поддержкой диспетчером скорой медицинской помощи на восстановление эффективного кровообращения и краткосрочную выживаемость. Общая реаниматология. 2021; 17 (5): 52–64. DOI: 10.15360/1813-9779-2021-5-52-64.

5. Virani S. S., Alonso A., Benjamin E. J., Bittencourt M. S., Callaway C. W., Carson A. P., Chamberlain A. M., et al. Heart disease and stroke statistics-2020 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 2020; 141 (9): e139–e596. DOI: 10.1161/CIR.0000000000000757. PMID: 31992061

6. Patel K. K., Spertus J. A., Khariton Y., Tang Y., Curtis L. H., Chan P. S., AHA Get with the Guidelines — resuscitation investigators. Association between prompt defibrillation and epinephrine treatment with long-term survival after inhospital cardiac arrest. Circulation. 2018; 137 (19): 2041–2051. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.030488. PMID: 29279412.

7. Мороз В. В., Бобринская И. Г., Васильев В. Ю., Кузовлев А. Н., Перепелица С. А., Смелая Т. В., Спиридонова Е. А., с соавт. Сердечно-легочная реанимация. Москва: ФНКЦ РР, МГМСУ, НИИОР. 2017. ISBN 978-5-9500558-0-5.

8. Неговский В. А. Очерки по реаниматологии. Москва: Медицина; 1986.

9. Rajan S., Folke F., Hansen S. M., Hansen C. M., Kragholm K., Gerds T. A., Lippert F. K., et al. Incidence and survival outcome according to heart rhythm during resuscitation attempt in out-of-hospital cardiac arrest patients with presumed cardiac etiology. Resuscitation. 2017; 114: 157–163. DOI: 10.1016/j.resuscitation.2016.12.021. PMID: 28087286.

10. Varvarousis D., Varvarousi G., Iacovidou N., D’Aloja E., Gulati A., Xanthos T. The pathophysiologies of asphyxial vs dysrhythmic cardiac arrest: implications for resuscitation and post-event management. Am J Emerg Med. 2015; 33 (9): 1297–304. DOI: 10.1016/j.ajem.2015.06.066. PMID: 26233618

11. Брагина Н. В., Маркова Т. Г., Горбачев В. И. Постреанимационная болезнь. Анестезиология и реаниматология. 2021; (4): 140–150. DOI: 10.17116/anaesthesiology2021041140.

12. Yu S., Wu C., Zhu Y., Diao M., Hu W. Rat model of asphyxia-induced cardiac arrest and resuscitation. Front Neurosci. 2023; 16: 1087725. DOI: 10.3389/fnins.2022.1087725. PMID: 36685224.

13. Katz L., Ebmeyer U., Safar P., Radovsky A., Neumar R. Outcome model of asphyxial aardiac arrest in rats. J Cereb Blood Flow Metab. 1995; 15 (6): 1032–1039. DOI: 10.1038/jcbfm.1995.129. PMID: 7593335

14. Dave K. R., Raval A. P., Prado R., Katz LM., Sick T. J., Ginsberg M.D., Busto R., et al. Mild cardiopulmonary arrest promotes synaptic dysfunction in rat hippocampus. Brain Res. 2004; 1024 (1–2): 89–96. DOI: 10.1016/j.brainres.2004.07.050. PMID: 15451369.

15. Hu T., Wang J., Wang S., Li J., Chen B., Zuo F, Zhang L., et al. Effects of the duration of postresuscitation hyperoxic ventilation on neurological outcome and survival in an asphyxial cardiac arrest rat model. Sci Rep. 2019; 9 (1): 16500. DOI: 10.1038/s41598-019-52477-y. PMID: 31712629.

16. Дубенский А. Ю., Рыжков И. А., Лапин К. Н., Цоколаева З. И., Калабушев С. Н., Варнакова Л. А., Долгих В. Т., с соавт. Влияние вида анестезии на показатели кровообращения у крыс. Вестник СурГУ. Медицина. 2023; 16 (2): 79–86. DOI: 10.35266/2304-9448-2023-2-79-86.

17. Huang K., Wang Z., Gu Y., Hu Y., Ji Z., Wang S., Lin Z.,et al. Glibenclamide Is comparable to target temperature management in improving survival and neurological outcome after asphyxial cardiac arrest in rats. J Am Heart Assoc. 2016; 5 (7): e003465. DOI: 10.1161/JAHA.116.003465. PMID: 27413041.

18. Лапин К. Н., Рыжков И. А., Мальцева В. А., Удут Е. В. Катетеризация сосудов мелких лабораторных животных при проведении биомедицинских исследований: технологические аспекты метода: обзор. Бюллетень сибирской медицины. 2021; 20 (3): 168–181. DOI: 10.20538/1682-0363-2021-3-168-181.

19. Wang-Fischer Y. (ed.). Manual of stroke models in rat. Boca Raton: CRC Press; 2009: 332.

20. Keilhoff G., Esser T., Titze M., Ebmeyer U., Schild L. Highpotential defense mechanisms of neocortex in a rat model of transient asphyxia induced cardiac arrest. Brain Res. 2017; 1674: 42–54. DOI: 10.1016/j.brainres.2017.08.018. PMID: 28827077.

21. Tungalag T., Yoo Y.-J., Tae H.-J., Yang D. K. Olanzapineinduced therapeutic hypothermia attenuates renal injury in rats after asphyxial cardiac arrest and resuscitation. Antioxidants (Basel). 2022; 11 (3): 443. DOI: 10.3390/antiox11030443. PMID: 35326094.

22. Zhou X., Liu,Y., Huang Y., Zhu S., Zhu J., Wang R. Hypertonic saline infusion suppresses apoptosis of hippocampal cells in a rat model of cardiopulmonary resuscitation. Sci. Rep. 2017; 7 (1): 5783. DOI: 10.1038/s41598-017-05 919-4. PMID: 28724904.

23. Murakami M., Niwa H., Kushikata T., Watanabe H., Hirota K, Ono K., Ohba T. Inhalation anesthesia is preferable for recording rat cardiac function using an electrocardiogram. Bio Pharm Bull. 2014; 37 (5): 834–839. DOI: 10.1248/bpb.b1400012. PMID: 24790005.

24. Vognsen M., Fabian-Jessing B. K., Secher N., Løfgren B., Dezfulian C., Andersen L. W., Granfeldt A. Contemporary animal models of cardiac arrest: a systematic review. Resuscitation. 2017; 113: 115–123. DOI: 10.1016/j.resuscitation.2017.01.024. PMID: 28214538.

25. Uray T., Dezfulian C., Palmer A. A., Miner K. M., Leak R. K., Stezoski J. P., Janesko-Feldman K. Cardiac arrest induced by asphyxia versus ventricular fibrillation elicits comparable early changes in cytokine levels in the rat brain, heart, and serum. J Am Heart Assoc. 2021; 10 (5): e018657. DOI: 10.1161/JAHA.120.018657. PMID: 33599149.

26. Nolan J. P., Soar J., Cariou A., Cronberg T., Moulaert V. R.M., Deakin C. D., Bottiger B. W. European resuscitation Council and European Society of Intensive Care Medicine guidelines for post-resuscitation care 2015: Section 5 of the European resuscitation Council guidelines for post-resuscitation care 2015. Resuscitation. 2015; 95: 202–222. DOI: 10.1016/j.resuscitation.2015.07.018. PMID: 26477702.

27. Diao M.-Y., Zheng J., Shan Y., Xi S., Zhu Y., Hu W., Lin Z. Hypothermia prevents hippocampal oxidative stress and apoptosis via the GSK-3beta/Nrf2/HO-1 signaling pathway in a rat model of cardiac arrest-induced brain damage. Neurol. Res. 2020; 42 (9): 773–782. DOI: 10.1080/01616412. 2020.177 4210. PMID: 32529954.

28. Долгих В. Т., Говорова Н. В., Орлов Ю. П., Корпачева О. В., Доровских Г. Н., Ершов А. В. Патофизиологические аспекты гипероксии в практике анестезиолога реаниматолога (мини-обзор). Общая реаниматология. 2017; 13 (3): 83–93. DOI: 10.15360/1813-9779-2017-3-83-93.