Жидкостная респираторная десатурация — новый метод профилактики декомпрессионной болезни

Введение. Согласно литературным данным, метод жидкостного дыхания с целью профилактики декомпрессионной болезни (ДКБ) предлагался лишь с условием его инициации перед компрессией, что исключало физическую основу болезни — избыток метаболически индифферентного газа в тканях. Однако, как показывает анализ, в большинстве случаев эвакуация экипажа терпящей бедствие подводной лодки связана с пребыванием последнего в условиях повышенного давления газовой среды. Таким образом, организм эвакуируемого становится заведомо насыщен индифферентным газом.

На биологической модели ДКБ у хомяков сирийских получено экспериментальное подтверждение возможности быстрого рассыщения тканей от азота в процессе дыхания деазотированной и оксигенированной при нормальных условиях дыхательной жидкостью (далее — метод жидкостной респираторной десатурации).

Цель исследования — экспериментальное обоснование возможности использования жидкостной респираторной десатурации в качестве метода профилактики развития декомпрессионных нарушений.

Материалы и методы. Исследование выполнено на 24 половозрелых самцах сирийских хомяков массой 165–185 г, возрастом 4 месяца, с использованием экспериментального лабораторного гипербарического стенда для временного содержания мелких лабораторных животных под повышенным давлением газовой или жидкостной среды с возможностью перехода с одной среды на другую в изобарических условиях. Методика исследования основана на оценке клинической картины декомпрессионных нарушений и результатов УЗ-исследования газообразования в камерах сердца, крупных венах и печени после максимально быстрой безостановочной декомпрессии, на фоне предварительного насыщения организма животного индифферентным газом (азотом) путём пребывания в воздушной среде под повышенным давлением 0,6 МПа (60 м вод. ст.) в течение 6 часов. Воздействие на животных опытных групп отличалось от контроля наличием периода иммерсии в дыхательной жидкости (20, 30 и 40 минут) на спонтанном дыхании перед началом декомпрессии.

Результаты. Проанализирована клиническая картина острых декомпрессионных нарушений, полуколичественным методом оценены степени газообразования у мелких лабораторных животных ультразвуковым методом. Спонтанное дыхание подготовленной жидкостью, длительностью 30 мин. и более, позволяло удалить избыток азота из организма животных опытных групп, обеспечивая этиопатогенетическую профилактику ДКБ перед началом декомпрессии. Представлены данные морфологических исследований.

Выводы. Жидкостная респираторная десатурация — метод профилактики декомпрессионных нарушений, основанный на выведении из организма метаболически индифферентных газов в процессе жидкостного дыхания, при наличии градиента напряжений из тканей в дыхательную жидкость. Метод позволяет провести рассыщение организма от метаболически индифферентных газов в процессе жидкостного дыхания перед началом и/или в процессе декомпрессии, тем самым создавая условия для использования сверхукороченных режимов декомпрессии без риска развития декомпрессионных нарушений.

Этика. Исследования с участием лабораторных животных проходили с соблюдением следующих нормативных актов: Хельсинкской декларации 2000 г. «О гуманном отношении к животным», Приказа Минздрава СССР № 755 от 12.08.1977 г. «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных», Приказа Минздравсоцразвития России № 199н от 01.04.2016 г. «Об утверждении правил лабораторной практики». Протокол исследования был одобрен этическим комитетом ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова».

Участие авторов:
Котский М.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста, редактирование;
Бонитенко Е.Ю. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Тоньшин А.А. — концепция и дизайн исследования, редактирование;
Родченкова П.В. — сбор и обработка данных, проведение УЗ исследования;
Муравская М.П. — сбор и обработка данных;
Ткачук Ю.В. — сбор и обработка данных;
Каниболоцкий А.А. — проведение патоморфологических исследований;
Кочоян А.Л. — проведение патоморфологических исследований.

Финансирование. Работа была выполнена при финансовой поддержке Фонда перспективных исследований.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 17.12.2022 / Дата принятия к печати: 01.01.2023 / Дата публикации: 29.01.2023

1. Кylstra J.A., Tissing M.O., Van der Maen A. Of mice as fish. Trans Am Soc Artif Intern Organs. 1962; 8: 378-83. https://doi.org/10.1097/00002480-196204000-00077

2. Kylstra J.A., Nantz R., Crowe J., Wagner W., Saltzman H.A. Hydraulic compression of mice to 166 atmospheres. Science. 1967; 158(3802): 793-4. https://doi.org/10.1126/science.158.3802.793

3. Кylstra J.A. Experiments in water-breathing. Sci. Am. 1968; 219(2): 66-74. https://doi.org/10.1038/scientificamerican0868-66

4. Kylstra I.A. Liquid breathing ana artificial gills. In: The Physiology and Medicine of Diving and Compressed Air Work, 2nd ed. (P.B. Bennett and D.H. Elliott, eds.). London; 1975: 155-64.

5. Lundgren C.E.G., Ornhagen H.S. Hydrostatic pressure tolerance in liquid breathing mice. Aerosp. Med. 1972; 43(8): 831-5.

6. Lundgren C.E., Ornhagen H.C. Heart rate and respiratory frequency in hydrostatically compressed, liquid-breathing mice. Undersea Biomed. Res. 1976; 3(4): 303-20.

7. Harris D.J., Coggin R.R., Roby J., Turner G., Bennett P.B. EEG and evoked potential changes during gas- and liquid-breathing dives to 1000 msw. Undersea Biomed. Res. 1985; 12(1): 1-24.

8. Harris D.J., Coggin R.R., Roby J., Feezor M., Turner G., Bennett P.B. Liquid ventilation in dogs: an apparatus for normobaric and hyperbaric studies. J. Appl. Physiol. Respir. Environ. Exerc. Physiol. 1983; 54(4): 1141-8. https://doi.org/10.1152/jappl.1983.54.4.1141

9. Котский М.А., Бонитенко Е.Ю., Макаров А.Ф., Каниболоцкий А.А., Кочоян А.Л., Литвинов Н.А. О возможности использования жидкостного дыхания для профилактики развития декомпрессионных нарушений. Медицина труда и промышленная экология. 2022; 62(2): 91-100. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2022-62-2-91-100

10. Мясников А.А., Головяшкин Г.В., Шитов А.Ю., Мотасов Г.П., Чумаков А.В., Сухорослова И.Е., Бобров Ю.М. Ультразвуковая диагностика внутрисосудистого декомпрессионного газообразования в практической деятельности водолазного врача. Военно-медицинский журнал. 2014; 335(6): 53-8. https://doi.org/10.17816/RMMJ74197

11. Макаров А.Ф., Котский М.А., Бонитенко Е.Ю., Тоньшин А.А. Патент на изобретение № RU 2738015 Способ профилактики декомпрессионной болезни.