Молодежный инновационный вестник

2415-7805

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации

9442

Conference Proceedings

Assessment of the risk of developing anemia during surgical modeling of additional respiratory resistance in rats

Spesivtseva

Natalia Nikolaevna

Lecturer of the Department of Pathophysiologyn.spesivtseva@mail.ruFedina

Elena Olegovna

lena.fedina.2002@mail.ruRud-Panarin

Vladimir Vladimirovich

студент 3 курса стоматологического факультетаrudpanvladimir@gmail.comDenisuk

Anna Viacheslavovna

3rd year student of the Faculty of Dentistryanutka.ddd5@gmail.comPovarova

Alisa Olegovna

povarova.2003@mail.ru

Ryazan State Medical University named after akad.I.P.PavlovaRyazan State Medical University named after Academician I.P. Pavlov

19042024

13S1305308

13022024

10042024

2024

The need to use personal respiratory protection equipment, as well as an increase in the number of patients with airway obstruction, makes the study of the effect of additional respiratory resistance (АRS) on the body one of the key problems. To study the adaptation processes formed in the body under the influence of airflow restriction, it is necessary to use experimental models that make it possible to study various adaptive and pathological processes, including in the blood system. Complete blood count (СВС) data make it possible to determine the risk of anemia during operational modeling of АRS. Goal. To determine the effect of the development of АRS on the development of anemia. Materials and methods. The study involved 20 animals. They were randomly divided into 4 groups of 5 rats each. All animals except the control group underwent tracheal ligation surgery with restricted airflow. The frequency of respiratory movements, weight were determined in animals, and blood was taken for general analysis. Results. Against the background of the tracheal ligation operation in animals, there are no violations of the parameters of red blood, except for the indicator of erythrocyte anisocytosis, which returns to normal by 12 days after ligation, which may indicate minor blood loss during surgery. Conclusions. The indicators of red blood change slightly, the ligation operation does not lead to blood loss in animals, there are no signs of anemia on days 6 and 12.

additional respiratory resistanceanemiaanimalsexperiment

дополнительное респираторное сопротивлениеанемияживотныеэксперимент

Введение. Необходимость использования средств индивидуальной защиты органов дыхания таких как противогазы, медицинские маски, респираторы, а также повышение количества больных с обструкцией дыхательных путей, в том числе и ХОБЛ делает изучение влияния дополнительного респираторного сопротивления (ДРС) на организм одной из ключевых проблем. [1] Таким образом, для изучения процессов адаптации, формирующихся в организме под влиянием ограничения воздушного потока, необходимо использование экспериментальных моделей. Это позволяет расширить доказательную базу процессов адаптации, изучить динамические изменения в организме и процессы приспособления к новым условиям, а также, в случае использования животных, увеличивает возможности воспроизведения патологических процессов, в том числе и в системе крови. ОАК при моделировании ДРС позволяет определить наличие стресс-реакции у животного, оценить степень кровопотери и возможность развития постгеморрагической анемии вследствие операции и ограничения воздушного потока. [2] Цели работы: <ol> <li>Изучить изменения ОАК при экспериментальном моделировании ДРС у крыс.</li> <li>Оценить влияние ДРС на развитие анемии.</li> </ol> Материалы и метод исследования. В исследовании участвовали 20 животных. В случайном порядке их разделили на 4 группы по 5 крыс в каждой. Всем животным, кроме контрольной группы, была проведена операция лигирования трахеи с ограничением воздушного потока под наркозом (Золетил + Ксилазин) по методике К. Глиноса - Д. Тумпанакиса и др. [3] У животных определялась частота дыхательных движений, вес, проводился забор крови для проведения общего анализа (на базе ЦНИЛ) в контрольной группе сразу после взвешивания, во 2 группев течение часа после операции, в 3 группе - на 6 сутки после лигирования, в 4 группе на 12 сутки адаптации к ДРС (дополнительному респираторному сопротивлению). Для послеоперационного обезболивания и снятия отека верхних дыхательных путей каждому животному проводились инъекции раствора Преднивет 2,5% из расчета 1,1 мг на 1 кг массы тела животного 2-3 раза в первую неделю после операции. Результаты исследования. У всех прооперированных крыс отмечалось урежение частоты дыхательных движений на 2-3 сутки и подключение дополнительной дыхательной мускулатуры (Таблица 1. Значения сортированы по возрастанию в каждой серии). Таблица 1 <table> <tbody> <tr> <td width="156"> Номер животного </td> <td width="156"> ЧДД исх </td> <td width="156"> ЧДД на 2-3 сут п/операции </td> <td width="156"> серии </td> </tr> <tr> <td width="156"> 1 </td> <td width="156"> 96 </td> <td width="156"> - </td> <td rowspan="5" width="156"> 1 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 2 </td> <td width="156"> 114 </td> <td width="156"> - </td> </tr> <tr> <td width="156"> 3 </td> <td width="156"> 138 </td> <td width="156"> - </td> </tr> <tr> <td width="156"> 4 </td> <td width="156"> 150 </td> <td width="156"> - </td> </tr> <tr> <td width="156"> 5 </td> <td width="156"> 150 </td> <td width="156"> - </td> </tr> <tr> <td width="156"> 6 </td> <td width="156"> 84 </td> <td width="156"> 66 </td> <td rowspan="5" width="156"> 2 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 7 </td> <td width="156"> 108 </td> <td width="156"> 72 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 8 </td> <td width="156"> 108 </td> <td width="156"> 74 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 9 </td> <td width="156"> 126 </td> <td width="156"> 78 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 10 </td> <td width="156"> 138 </td> <td width="156"> 84 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 11 </td> <td width="156"> 66 </td> <td width="156"> 66 </td> <td rowspan="5" width="156"> 3 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 12 </td> <td width="156"> 96 </td> <td width="156"> 78 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 13 </td> <td width="156"> 108 </td> <td width="156"> 78 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 14 </td> <td width="156"> 114 </td> <td width="156"> 90 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 15 </td> <td width="156"> 114 </td> <td width="156"> 96 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 16 </td> <td width="156"> 64 </td> <td width="156"> 60 </td> <td rowspan="5" width="156"> 4 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 17 </td> <td width="156"> 68 </td> <td width="156"> 60 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 18 </td> <td width="156"> 72 </td> <td width="156"> 72 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 19 </td> <td width="156"> 96 </td> <td width="156"> 84 </td> </tr> <tr> <td width="156"> 20 </td> <td width="156"> 108 </td> <td width="156"> 120 </td> </tr> </tbody> </table> Смертность в опыте составила 20% (все животные пережили операцию, в 1 и 2 сериях смертность 0%, при адаптации к ДРС в 3 и 4 сериях 6 и 12 суточная адаптация - погибли 4 животных). В результате создания дополнительного респираторного сопротивления у крыс и последующего анализа их крови, были получены следующие данные (Таблица 2.) Таблица 2 <table width="616"> <tbody> <tr> <td width="226"> Параметры </td> <td width="88"> Диапазон нормальных значений </td> <td width="72"> Серия 1 исходная </td> <td width="79"> Серия 2, один час после операции </td> <td width="74"> Серия 3, 6 сутки после операции </td> <td width="76"> Серия 4, 12 сут после операции </td> </tr> <tr> <td width="226"> HCT (гематокрит) </td> <td width="88"> 32-53% </td> <td width="72"> 29,5 </td> <td width="79"> 28,3 </td> <td width="74"> 32,4 </td> <td width="76"> 32,6 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 30 </td> <td width="79"> 28,3 </td> <td width="74"> 33,2 </td> <td width="76"> 32,8 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 31,2 </td> <td width="79"> 30,4 </td> <td width="74"> 34,3 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 31,9 </td> <td width="79"> 32,7 </td> <td width="74"> 34,8 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 32,9 </td> <td width="79"> 34 </td> <td width="74"> </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"> MCV (средний объем эритроцитов) </td> <td width="88"> 50-65 fl </td> <td width="72"> 49,1 </td> <td width="79"> 52 </td> <td width="74"> 50,9 </td> <td width="76"> 50 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 49,6 </td> <td width="79"> 53 </td> <td width="74"> 53,4 </td> <td width="76"> 53,6 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 50,2 </td> <td width="79"> 54,4 </td> <td width="74"> 54,1 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 51 </td> <td width="79"> 54,9 </td> <td width="74"> 56,3 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 51,7 </td> <td width="79"> 56,3 </td> <td width="74"> </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"> MCH </td> <td width="88"> 16-23 pg </td> <td width="72"> 19,9 </td> <td width="79"> 21,6 </td> <td width="74"> 21 </td> <td width="76"> 21 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 20,4 </td> <td width="79"> 21,9 </td> <td width="74"> 21,8 </td> <td width="76"> 31,3 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 20,6 </td> <td width="79"> 22 </td> <td width="74"> 22 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 21,4 </td> <td width="79"> 23,4 </td> <td width="74"> 23,3 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 22 </td> <td width="79"> 24,8 </td> <td width="74"> </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"> MCHC (средняя концентрация гемоглобина в эритроците) </td> <td width="88"> 310-370g/l </td> <td width="72"> 400 </td> <td width="79"> 402 </td> <td width="74"> 407 </td> <td width="76"> 398 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 407 </td> <td width="79"> 414 </td> <td width="74"> 410 </td> <td width="76"> 420 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 416 </td> <td width="79"> 415 </td> <td width="74"> 413 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 427 </td> <td width="79"> 431 </td> <td width="74"> 415 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 428 </td> <td width="79"> 441 </td> <td width="74"> </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"> rdw cv (показатель анизоцитоза эритроцитов, коэффициент вариации объема эритроцитов) </td> <td width="88"> 11-16% </td> <td width="72"> 12,9 </td> <td width="79"> 13,3 </td> <td width="74"> 14,2 </td> <td width="76"> 13,4 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 13,1 </td> <td width="79"> 13,9 </td> <td width="74"> 15,6 </td> <td width="76"> 15,6 </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 13,3 </td> <td width="79"> 14,7 </td> <td width="74"> 16,5 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 14,6 </td> <td width="79"> 14,8 </td> <td width="74"> 19,8 </td> <td width="76"> </td> </tr> <tr> <td width="226"></td> <td width="88"></td> <td width="72"> 15,9 </td> <td width="79"> 15,3 </td> <td width="74"> </td> <td width="76"> </td> </tr> </tbody> </table> В результате первичной обработки данных, нами было определено, что в ходе эксперимента имели значение изменения двух показателей: HCT и rdw cv. Гематокрит (HCT) изначально показатели ниже нормы, далее наблюдается повышение показателя и соответственно переход к нормальным значениям. Изменения вероятно связанны с увеличением количество форменных элементов крови, путем активации их синтеза (рисунок 1). rdw cv (показатель анизоцитоза эритроцитов) коэффициент вариации объема эритроцитов- наблюдается повышение показателя у групп особей на 6 сутки, к 12 суткам возвращается к норме, что свидетельствует об отсутствии железодефицитной анемии (рисунок 2). Все остальные показатели красной крови остаются в пределах нормы. Обсуждение: на фоне проведенной операции лигирования трахеи у животных не отмечается нарушений параметров красной крови, за исключением показателя анизоцитоза эритроцитов, который возвращается к норме к 12 суткам после лигирования, что может свидетельствовать о незначительности кровопотери во время операции. У крыс не развивается постгеморрагическая анемия. Заключение. У животных отмечается углубление дыхания с подключением дополнительной дыхательной мускулатуры, ЧДД при этом урежается. Показатели красной крови изменяются не значительно, операция лигирования не приводит к значительной кровопотере, у животных на 6 и 12 сутки признаков анемии нет.

Спесивцева, Н.Н. Влияние дополнительного респираторного сопротивления на показатели частоты сердечных сокращений и дыхания у крыс / Н.Н. Спесивцева // Сборник докладов IX всероссийской научной конференции с международным участием молодых специалистов, аспирантов, ординаторов «Инновационные технологии в медицине: взгляд молодого специалиста». – 2023. – С.114-116. - EDN: NDODAS

Бяловский, Ю.Ю. Условный дыхательный рефлекс на увеличенное сопротивление дыханию как экспериментальная модель адаптивной деятельности / Ю.Ю. Бяловский // Российский медико биологический вестник имени академика И.П.Павлова. – 2012 - №2. – С. – 77. - EDN: PBHYUH

Glynos C, Toumpanakis D, Loverdos K, Karavana V, Zhou Z, Magkou C, Dettoraki M, Perlikos F, Pavlidou A, Kotsikoris V, Topouzis S, Theocharis SE, Brouckaert P, Giannis A, Papapetropoulos A, Vassilakopoulos T. Guanylyl cyclase activation reverses resistive breathing-induced lung injury and inflammation. Am J Respir Cell Mol Biol. 2015 Jun;52(6):762-71. doi: 10.1165/rcmb.2014-0092OC. PMID: 25353067