Защитное действие селенсодержащего металлокомплексного соединения q1983 при формировании у кошек острой экзогенной гипоксии

УДК 616-001.8:615.355+612.273

защитное действие селенсодержащего

МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ ftQ1983

при формировании у кошек острой экзогенной гипоксии

Д. В. Сосин, Э. А. Парфенов, А. В. Евсеев, В. А. Правдивцев, М. А. Евсеева

Смоленская государственная медицинская академия

В опытах на кошках изучено защитное действие селенсодержащего металлокомплексного соединения nQ1983 при формировании острой экзогенной гипоксии. Антигипоксический эффект вещества nQ1983 был получен после его введения в желудок и подтвержден динамикой вызванных потенциалов соматосенсорной коры мозга, а также данными ЭКГ.

Ключевые слова: гипоксия, соматосенсорные вызванные потенциалы, ЭКГ, антигипоксанты, кошки.

PROTECTIVE ACTION OF SUBSTANCE nQ1983 (COMPLEX COMPOUND CONTAINING SELENIUM AND METAL) DURING ACUTE EXOGENOUS HYPOXIA FORMATION IN CATS

D. V. Sosin, E. A. Parfenov, A. V. Evseyev, V. A. Pravdivtsev, M. A. Evseyeva

Smolensk State Medical Academy

The protective action of substance nQ1983 (complex compound containing selenium and metal) during acute exogenous hypoxia formation was studied in experiments on cats. Antihypoxic effect of substance nQ1983 was achieved after its intragastral introduction and confirmed by changes of somatosensory evoked responses and by parameters of ECG.

Key words: hypoxia, somatosensory evoked responses, ECG, antihypoxants, cats.

Фармакотерапия гипоксии является актуальной проблемой практической медицины. Известно, что повышение резистентности организма к недостатку кислорода в окружающей среде может быть достигнуто с помощью химических соединений, относящихся к группе антигипоксантов [1, 6, 10]. Современная фармацевтическая промышленность предлагает потребителю широкий выбор антиги-поксических средств, многие из которых уже нашли применение в клинической практике. Тем не менее препаратов, эффективных при острых гипоксических состояниях, пока нет, хотя разработки в этом направлении активно ведутся (гутимин, амтизол, бемитил и

др.) [7, 8, 9].

В наших предыдущих работах сообщалось, что профилактическое введение аминотиоловых ме-таллокомплексных соединений на основе цинка и ^ацетил^-цистеина (^901, ^1104) позволяет существенно повысить устойчивость мелких лабораторных животных (мышь, крыса) к острой экзогенной гипоксии. Вместе с тем антигипоксический эффект аминотиолов выявлялся исключительно после их парентерального введения (внутримышечно, вну-трибрюшинно) и существенно снижался в опытах на относительно крупных животных (кошках) [6, 10].

В предварительных опытах на мышах в ходе сравнения противогипоксических эффектов новой группы цинксодержащих металлокомплексных соедине-

ний, в структуре которых присутствовал селен (всего 9 веществ), было обнаружено, что вещества ^1970, ^1983 и ^2170 оказывают не только сопоставимое с производными аминотиола антигипоксиче-ское действие, но также сохраняют эффективность после введения через зонд в желудок. Особенно яркий защитный эффект наблюдали после введения в желудок вещества ^1983, которое в дозе 50 мг/кг в условиях острой гипоксии с гиперкапнией (ОГ+Гк) обеспечивало увеличение продолжительности жизни подопытных мышей в 3,5 раза.

Цель исследования - воспроизвести антигипоксический эффект вещества ^1983 в опытах на кошках, помещенных в условия ОГ+Гк, после профилактического введения данного вещества в желудок.

Материалы и методы исследования

Опыты выполнены на кошках-самцах массой 3,54,0 кг. Животных делили на три группы (контрольную и две опытные) по 5 в каждой. Контрольную группу подвергали воздействию ОГ+Гк без применения фармакологической защиты. Состояние ОГ+Гк у животных моделировали путем создания замкнутого контура циркуляции воздуха, включающего животное и дыхательную емкость объемом 5 л [5]. Из дыхательной емкости с помощью аппарата искусственной вентиляции легких ДА-1 воздух нагнетали в легкие. Во время выдоха воздух поступал обратно в емкость. В результате каждый новый дыхательный цикл ухуд-

шал качество вдыхаемого животным воздуха, формируя состояние ОГ+Гк.

Животным опытных групп за 3 часа до помещения в условия ОГ+Гк вводили вещество ^1983 в дозах 25 мг/кг (1-я опытная группа) и 50 мг/кг (2-я опытная группа). Перед применением вещество ^1983 растворяли в 10 мл физиологического раствора.

Подготовительный этап опыта включал в себя наркотизацию (калипсол, 50 мг/кг, внутрибрюшинно), трахеотомию, интубацию, обездвиживание (тубоку-рарин, 0,5 мг/кг, внутривенно) и перевод животного на управляемое дыхание. В ходе операции частично обнажали череп для установки игольчатых электродов, позволяющих регистрировать корковые вызванные потенциалы (ВП) на электрическое раздражение лучевого нерва прямоугольными импульсами тока стимулятора ЭСУ-1 (10 В, 0,3 мс). Отводящий электрод располагали над соматосенсорной корой в месте проекции нерва контралатеральной передней конечности [3, 4, 12]. Характеристики ВП анализировали с помощью ПЭВМ. Контроль общего состояния животных на всех стадиях эксперимента обеспечивали непрерывным мониторингом ЭКГ. Гибель животных констатировали по факту ее исчезновения. Все полученные результаты обработаны статистически [2].

Полученные результаты и их обсуждение

Анализ изменений базовых характеристик сома-тосенсорных ВП в условиях формирования у кошек контрольной группы ОГ+Гк показал, что амплитудные параметры компонентов ВП, такие как первичная позитивная, первичная негативная, вторичная позитивная волна, достоверно уменьшались, в то время как их длительность увеличивалась. Наиболее отчетливые изменения соматосенсорных ВП отмечали со стороны первичной негативной волны (ПНВ), амплитудные показатели которой, как было ранее установлено, могут служить в качестве маркера глубины гипоксического состояния [3, 4, 12].

В ходе регистрации соматосенсорных ВП в условиях ОГ+Гк было установлено, что легкая стадия гипоксии (уменьшение ПНВ на 10-45%) у животных развивалась, как правило, через 10±2,4 мин., средняя стадия (уменьшение ПНВ на 50-70%) - через 30±3,2 мин., глубокая (уменьшение ПНВ на 75-90%) - через 41±2,9 мин. Предтерминальная стадия (исчезновение ПНВ) формировалась обычно спустя 47±3,5 мин. от начала эксперимента (рис. 1). Таким образом, время наличной биоэлектрической активности мозга кошек контрольной группы в условиях нарастающей ОГ+Гк составило в среднем 47 мин., что соответствует полученным ранее результатам [4].

Рис. 1. Усредненные вызванные потенциалы соматосенсорной коры мозга кошки при развитии ОГ+Гк. А - исходное состояние. Б - на фоне ОГ+Гк: 1 - легкая стадия; 2 - средняя стадия; 3 - глубокая стадия; 4 - предтерминальная стадия; 5 - исчезновение ВП. Стрелкой обозначен момент нанесения раздражения

По результатам регистрации ЭКГ установлено, что стартовая частота следования ЭКГ-комплексов в контрольной группе животных составляла 143±19/ мин. (рис. 2-1). При анализе электрокардиограмм промежуток времени от момента начала эксперимента до момента обнаружения достоверных изменений частотных характеристик ЭКГ рассматривали как «период относительного благополучия». Период

относительного благополучия в контроле составил 9-10 мин. Через 10 мин. опыта, т. е. в начале формирования у кошек легкой стадии гипоксии, частота следования ЭКГ-комплексов достоверно снижалась до 117±12/мин. Также было отмечено некоторое уменьшение амплитуды зубцов R (рис. 2-2). При развитии средней стадии гипоксии продолжали наблюдать снижение частотных характеристик ЭКГ - к

30-й мин частота составляла 60±14/мин. (рис. 2-3). По достижении глубокой стадии ОГ+Гк (41-я мин опыта) частота ЭКГ-комплексов по сравнению с исходным значением снижалась почти в 3 раза - 47±8/ мин (рис. 2-4). Незадолго до начала формирования предтерминальной стадии течение электрических

процессов в миокарде резко нарушалось - частота ЭКГ-комплексов не превышала 34±13/мин., амплитуда зубцов R продолжала уменьшаться (рис. 2-5). В соответствии с данными ЭКГ, животные погибали спустя 3-5 мин. после наступления предтерминаль-ной стадии гипоксии.

Таким образом, в соответствии с динамикой изменений соматосенсорных ВП и амплитудно-временных характеристик ЭКГ, продолжительность жизни кошек контрольной группы при ОГ+Гк составляла 52±3,5 мин.

Динамика изменений соматосенсорных ВП в процессе нарастания ОГ+Гк у кошек, получивших фармакологическую защиту (вещество ^1983, внутрь, 25 и 50 мг/кг), отражена на рисунке 3. Введение опытным группам животных вещества ^1983 приводило к отчетливым изменениям компонентов усредненных ВП. Например, в дозе 50 мг/кг вещество ^1983 через 3 часа после введения способствовало увеличению протяженности латентного периода ВП почти в 2 раза, значимому увеличению длительности первичного и вторичного ответов ВП, снижению амплитуды ПНВ на 30% (рис. 3-1).

Итак, на фоне действия вещества ^1983, примененного в дозе 25 мг/кг (1-я опытная группа), последовательная смена стадий ОГ+Гк происходила достоверно медленнее, чем в контрольной группе. Так, легкую стадию гипоксии регистрировали лишь к 55±3,5 мин. опыта (в контроле - 10±2,4 мин.). Средняя стадия наступала спустя 65±2,3 мин. опыта (в контроле - 30±3,2 мин.), в то время как развитие глубокой стадии наблюдали лишь через 75±3,2 мин. эксперимента (41±2,9 мин. в контроле). Переход в предтерминальную стадию в этих условиях отмечали к 82±1,5 мин. (в контроле - 47±3,5 мин.). Полное исчезновение ВП происходило, как правило, на 83-85

Рис. 2. ЭКГ кошек при развитии ОГ+Гк. 1 - исходное состояние; 2 - легкая стадия гипоксии; 3 - средняя стадия гипоксии; 4 - глубокая стадия; 5 - предтерминальная стадия; 6 - исчезновение электрической активности миокарда

минутах опыта. Таким образом, применение вещества ^1983 в дозе 25 мг/кг продлевало время активного состояния коры головного мозга почти в 2 раза.

По данным регистраций соматосенсорных ВП, внутрижелудочное введение вещества ^1983 в дозе 50 мг/кг (2-я опытная группа) в большей степени повышало устойчивость коры головного мозга к острой гипоксии, чем его применение в дозе 25 мг/кг. Так, на протяжении первых 70 мин. ОГ+Гк каких-либо существенных изменений параметров ВП не наблюдали. Легкая стадия гипоксии в этой группе развивалась только спустя 75,2±4,8 мин. после помещения животных в условия опыта, т. е. в 7 раз позже, чем в контроле. Развитие средней стадии ОГ+Гк отмечали через 90,3±4,0 мин., а глубокой -через 130,2±3,3 мин. Переход в предтерминальную стадию фиксировали к 150,6±2,9 мин. опыта. Таким образом, время присутствия электрической активности головного мозга на фоне действия вещества ^1983 (50 мг/кг) увеличивалось в 3 раза по сравнению с контролем и почти в 2 раза по сравнению с 1-й опытной группой (25 мг/кг).

Следует отметить, что применение вещества ^1983 в изученных дозировках заметно отражалось на состоянии электрической активности миокарда. Было установлено (рис. 4), что через 3 часа после вну-трижелудочного введения вещества ^1983 в дозе 25 мг/кг (1-я опытная группа), частота следования ЭКГ-циклов снижалась до 126±15/мин против 145±17/ мин в контроле (рис. 4-1). По данным регистраций

Рис. 3. Усредненные вызванные потенциалы соматосенсорной коры мозга кошки на фоне вещества ^1983 при ОГ+Гк: внутрь, 25 мг/кг (слева) и 50 мг/кг (справа). А - исходное состояние. Б-1 - через 3 часа после введения; 2 - легкая стадия гипоксии; 3 - средняя стадия; 4 - глубокая стадия; 5 - предтерминальная стадия. Стрелкой обозначен момент нанесения раздражения

ЭКГ, у животных 1-й опытной группы период относительного благополучия в условиях ОГ+Гк составил в среднем 54 мин., т. е. удлинялся в 6 раз по сравнению с контролем. На момент формирования легкой стадии гипоксии частота ЭКГ-комплексов снижалась до 110±13/мин (рис. 4-2). С развитием средней стадии ОГ+Гк частота составляла уже 96±14/мин, а по достижении глубокой стадии, которая формировалась обычно к 75-й мин. опыта, в комплексе QRS отмечали выраженные изменения с элевацией сегмента ST (рис. 4-3, 4-4). Последнее служило подтверждением факта формирования к этому моменту опыта в миокарде очагов ишемии. Незадолго до предтерминальной стадии (80-я мин) электрическая активность миокарда грубо нарушалась - частота ЭКГ-циклов не превышала 54/ мин, амплитуда зубцов R снижалась в еще большей степени (рис. 4-5). Спустя 5-7 мин. с момента развития предтерминальной стадии гипоксии электрическая активность миокарда полностью исчезала (рис. 4-6), что позволяло констатировать гибель животных.

Использование вещества ^1983 в дозе 50 мг/кг (2-я опытная группа) сопровождалось более яркими изменениями ЭКГ, чем его применение в дозе 25 мг/ кг. Через 3 часа после внутрижелудочного введения частота ЭКГ-циклов замедлялась на 25% и составляла 109±18/мин (рис. 4-1). Период относительного благополучия у животных этой группы продолжался 75 мин., т. е. почти в 8 раз превышал таковой в кон-

троле и в 1,25 раза - в 1-й опытной группе (25 мг/ кг). По завершении этого периода, т. е. с момента развития легкой стадии ОГ+Гк, наблюдали достоверное снижение частоты следования ЭКГ-комплексов до 85/мин с уменьшением амплитуды зубцов R. Следует отметить, что по мере развития средней и глубокой стадий ОГ+Гк частота следования ЭКГ-комплексов составляла соответственно 68±19/мин и 33±14/мин (рис. 4-2, 4-3).

Исходя из полученных данных (стабилизация характеристик ВП, увеличение продолжительности периода относительного благополучия, более позднее формирование всех стадий ОГ+Гк), было высказано предположение, что вещество ^1983 так же, как и изученные ранее аминотиолы ^901, ^1104 [4], реализует свой защитный эффект за счет снижения потребностей головного мозга и сердечной мышцы в кислороде и субстратах окисления, что повышает устойчивость этих органов и организма в целом к ги-поксическому воздействию.

Тем не менее, по данным регистраций ВП, к 140-145 мин. эксперимента у животных 2-й опытной группы формировалась предтерминальная стадия (рис. 4-4). Частота следования ЭКГ-комплексов в этот период резко замедлялась (20±9/мин). Гибель животных после наступления предтерминальной стадии отмечали спустя 5-6 мин., т. е. в среднем через 150 мин. опыта (рис. 4-6).

7101983

ДЛ

п<21983

1 \

ш

2

3

^^ -

^ (65 мин) з (90 шш) -^р^Н,^-^^ (75 мин) 4 -

5

(80 мин) (87 мин) б

О

Зс

О

Зс

Рис. 4. Электрическая активность миокарда кошек на фоне вещества ^1983 при ОГ+Гк: внутрь, 25 мг/ кг

Таким образом, результаты анализа соматосен-сорных ВП и ЭКГ позволили доказать в опытах на кошках наличие антигипоксического эффекта у се-ленсодержащего вещества ^1983. По итогам выполненной работы изученное химическое соединение может быть рекомендовано в качестве перспективного антигипоксанта для коррекции гипоксических состояний, включая и ОГ+Гк. В ходе исследования впервые доказана возможность получения гарантированного антигипоксического эффекта металло-

комплексных соединений и в особенности вещества ^1983 после его профилактического введения в желудок. Установлено, что вещество ^1983 обладает дозозависимым противогипоксическим действием, причем введенное внутрижелудочно в дозе 25 мг/кг вещество ^1983 повышает резистентность кошек к ОГ+Гк почти в 2 раза, а в дозе 50 мг/кг - в 3 раза по сравнению с животными, не получавшими фармакологическую защиту.

ЛИТЕРАТУРА

1. Агаджанян Н. А., Елфимов А. И. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. - М.: Медицина, 1986. - 167 с.

2. Гланц С. Медико-биологическая статистика: Пер. с англ. - М.: Практика, 1999. - 459 с.

3. Гнездицкий В. В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. - М.: МЕДпресс-информ, 2003. -264 с.

4. Евсеев А. В. Новый антигипоксант бис (К-ацетил^-цистеинато) аквоцинк (II) дисемигидрат и его влияние на биоэлектрические процессы в коре головного мозга при развитии острой гипоксии // Вестник СГМА. Медико-биологический выпуск. Изд-во: Смоленск, 2006. - №3. - 103 с.

5. Евсеев А. В., Евсеева М. А., Сосин Д. В. Устройство для моделирования острой экзогенной нормобариче-ской гипоксии без гиперкапнии у мелких лабораторных животных // Заявка на изобр. № 2005112394(014318) от 25. 04. 2005. Зарегистр. в гос. реестре изобр. РФ №2291498 от 10 январь, 2007 г.

6. Евсеева М. А., Правдивцев В. А, Евсеев А. В., Сосин Д. В. Реакции ЭКГ и внешнего дыхания на остро нарастающую гипоксию в условиях применения антигипоксанта л01104 и аминазина // Вопросы патогенеза типовых патологических процессов: Сборник научных трудов с международным участием. - Новосибирск, 2009. - С. 114-115.

7. Зарубина И. В., Шабанов П. Д. Молекулярная фармакология антигипоксантов. - СПб.: ООО «Издательство Н-Л», 2004. - 173 с.

8. Левченкова О. С., Новиков В. Е., Парфенов Э. А. Поиск антигипоксантов в ряду соединений физиологически совместимых антиоксидантов // Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция: Мат. 4-й Рос. конф. -М., 2005. - 65 с.

9. Парфенов Э. А., Володин А. И., Стратиенко Е. Н. и соавт. Изучение антигипоксических свойств новых анти-оксидантов // Гипоксия: механизм, коррекция, адаптация: Материалы. Всеросс. конф. - М., 1999. - 56 с.

10. Правдивцев В. А., Евсеев А. В., Евсеева М. А., Сосин Д. В., Осипов Н. М. Физиологически совместимые антиоксиданты как перспективные протекторы острых гипоксических состояний // Актуальные проблемы современной медицины: Сб. науч. тр. - Смоленск: СГМА, 2007. - С. 330-341.

11. Dyachkova G. I., Glazachev O. S., Dudnik E. N. Changes in the heart rate pattern under graduated hypoxic load depending on the initial level of resistance to hypoxia // Hyp. Med. J. - 2000. - Vol. 8, № 1-2. - P. 12-16.

12. Miyamoto O., Auer R. N. Hypoxia, hyperoxia, ischemia and brain necrosis // Neurology. - 2000. - Vol. 54, № 2. - P. 362.

УДК 796.345.37+612.766

КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА РАзВИТИЯ И ОБуЧЕНИЯ

юных футболистов

Д. Л. Корзун1, В. А. Коледа1, М. Я. Андружейчик2, Г. А. Рымашевский2, В. А. Переверзев3

1 - Белорусский государственный университет, г. Минск 2 - Белорусский государственный университет физической культуры, г. Минск 3 - Белорусский государственный медицинский университет, г. Минск

Долгое время одним из приоритетных направлений научных исследований в футболе являлась оптимизация игровой соревновательной деятельности квалифицированных футболистов, при этом соревновательная деятельность юных футболистов рассматривалась, как правило, в единичных работах и лишь на примерах игр старших юношей 16-18 лет. В данном исследовании предпринята попытка анализа показателей соревновательной деятельности футболистов 8-10 лет.

Ключевые слова: методика, игровые средства, технико-тактическая подготовка, учебная программа, методика, юные футболисты, оптимизация.

COMPLEX TECHNIQUE OF DEVELOPMENT AND TRAINING OF YOUNG FOOTBALL PLAYERS D. L. Korzun1, V. A. Koleda \ M. Ya. Anruzheychik2, G. A. Rymashevsky2, V. A. Pereverzev3

1- Belarusian State University 2- Belarusian State University of Physical Culture 3- Belarusian State Medical University

Long time one of priority directions of scientific researches in football was optimisation of game competitive activity of the qualifiedfootball players, thus competitive activity of young football players was considered, as a rule, in individual works and only on examples of games of the senior young men of 16-18 years. In the given research attempt of the analysis of indicators of competitive activity offootball players of 9-11 years is undertaken.

Keywords: methods, game means, technique-and-tactics training, curriculum, methods, young football players, optimisation

Введение. Системный подход к разработке и совершенствованию методики тренировки футболистов предполагает поиск и формирование новых педагогических технологий [11]. Так, в ряде работ [1, 7] отмечено, что традиционным методикам технической подготовки футболистов более 40 лет, и в этом плане существует значительный разрыв между устоявшейся практикой и экспериментальными исследованиями. Проблемой роста спортивного мастерства

юных футболистов является укоренившаяся система обучения через упражнение, в котором изначально отсутствует игровая задача. При этом уже сформировавшиеся умения закрепляются у них в простых, не игровых ситуациях [1, 4, 7, 8]. Поэтому решать данную проблему необходимо на основе разработки и внедрения в практику эффективных методик обучения, в содержании которых приоритетную роль целесообразно отводить игровым средствам [3, 10].