Влияние жидкостного дыхания на условно-рефлекторную деятельность у мелких лабораторных животных в гипербарии

Введение. Без специальных профилактических мер последствия гипербарического воздействия на организм теплокровных животных и человека, а также последующего перехода к нормальным условиям могут быть смертельно опасными вследствие возникновения специфических заболеваний (декомпрессионная болезнь), токсического действия кислорода, азота и гелия, а также травм, например баротравмы лёгких и других воздухоносных полостей организма. Использование специальных жидкостей для дыхания, обеспечивает принципиально другой подход в освоении гидрокосмоса, лишённый этиопатагенетических предпосылок для развития указанных состояний. Однако для выполнения задач в гипербарических условиях необходимо, чтобы технология позволяла осуществлять сознательную деятельность. Установлено, что при жидкостном дыхании в условиях нормобарии условно-рефлекторная деятельность у мелких лабораторных животных сохраняется, однако данные о её сохранности в условиях гипербарии отсутствуют.

Цель исследования — оценить сохранность условно-рефлекторной деятельности у мелких лабораторных животных при самостоятельном жидкостном дыхании в иммерсии в дыхательной жидкости в условиях гипербарии.

Материалы и методы. Исследование выполнено на самцах сирийских хомяков возрастом 4 месяца, массой 120–140 г. Для исследования использовали лабиринт, позволяющий изучать условно-рефлекторную деятельность у мелких лабораторных животных в жидкостной среде. Лабиринт помещали в гипербарический стенд, использующий жидкость в качестве рабочей среды для достижения необходимого давления.

Исследование выполнено в два этапа. На первом этапе у животных вырабатывали условный рефлекс активного избегания утопления. Животное помещали на нижнем уровне, после чего лабиринт начинали погружать в аквариум, заполненный водой со скоростью, при которой только голова животного находилась над уровнем воды. Угроза утопления побуждала животное к поиску прохода на выше расположенный уровень. Тренировки проводили 3 раза в день в течение 10 дней в условиях атмосферного давления.

На втором этапе изучали влияние жидкостного дыхания на состояние условно-рефлекторной деятельности животных в условиях нормо- (группа I) и гипербарии (группа II). В случае гипербарического воздействия аквариум, заполненный оксигенированным перфторгексаном, помещали в гипербарический стенд. Лабиринт с фиксированным на нижнем уровне животным полностью погружали в аквариум. Закрывали байонетный затвор стенда и проводили компрессию до заданного давления, после чего животное снимали с фиксации. Наблюдение за животным осуществлялось с помощью видеокамеры. С момента снятия с фиксации начинался отсчёт времени прохождения лабиринта. Оценку состояния условно-рефлекторной деятельности осуществляли по времени прохождения лабиринта или по уровню, на котором находилось животное на момент извлечения из стенда.

Результаты. При атмосферном давлении 100% животных прошли лабиринт, при этом среднее время прохождения составило 45±12 сек. При избыточном давлении 1,2 МПа 60% животных полностью прошли лабиринт за 76±25 сек., в то время как оставшиеся 40% прошли от 3 до 5 уровней. Также обращало на себя внимание что в процессе жидкостного дыхания у животных всех групп наблюдалось существенное снижение ректальной температуры. Разница температур до и после исследования в I и II группах составляла 6,0 и 8,1°C газов-разбавителей. Снижение температуры тела непосредственно зависела от продолжительности иммерсии животных в дыхательной жидкости, которая для I и II групп составила 155±17 и 246±29 сек. соответственно.

Выводы. При самостоятельном жидкостном дыхании в иммерсии в дыхательной жидкости в гипербарии наблюдается снижение показателей условно-рефлекторной деятельности, которое может быть вызвано как непосредственным влиянием избыточного давления окружающей среды, так и другими факторами, в том числе и развивающейся гипотермией.

Этика. Исследования с участием лабораторных животных проходили с соблюдением следующих нормативных актов: Хельсинкской декларации 2000 г. «О гуманном отношении к животным», Приказа Минздравсоцразвития России № 199н от 01.04.2016 г. «Об утверждении правил лабораторной практики». Протокол исследования был одобрен этическим комитетом ФГБНУ «НИИ МТ» Протокол № 8 от 23 октября 2016 года.

Участие авторов:
Бонитенко Е.Ю. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Котский М.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных, написание текста;
Тоньшин А.А. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Макаров А.Ф. — сбор и обработка данных, редактирование;
Ковтун А.Л. — редактирование;
Бала А.М. — редактирование;
Муравская М.П. — сбор и обработка данных;
Ткачук Ю.В. — сбор и обработка данных;
Бондаренко А.В. — сбор и обработка данных.

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

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 10.04.2026 / Дата принятия к печати: 27.04.2026 / Дата публикации: 02.06.2026

1. Майлс С. Подводная медицина. М.: Медицина; 1971.

2. Ewalenko M. La plongée sous-marine: aspects pratiques [Scuba diving: practical aspects]. Rev Med Brux. 2002; 23(4): A218–A222.

3. Бер П. О влиянии повышенного барометрического давления на животный и растительный организмы: из трудов французского академика П. Бера «La pression barométrique». Пер. с фр.; под ред. В.П. Аннина. Петроград: Водолазная школа; 1916.

4. Правила водолазной службы Военно-Морского Флота ПВС ВМФ-2002. В 3 частях. М.: Военное издательство; 2004. https://clck.ru/3TmsGd

5. Смолин В.В. и др. Водолазные спуски до 60 метров и их медицинское обеспечение. М.: Фирма «Слово»; 2003.

6. Об утверждении перечня профессиональных заболеваний: приказ Минздрава России от 21.03.2025 № 141н. https://clck.ru/3TmsP8

7. Смолин В.В., Соколов Г.М., Павлов Б.Н., Демчишин М.Д. Глубоководные водолазные спуски и их медицинское обеспечение. Т. 2. М.: Фирма «Слово»; 2003.

8. Об утверждении Правил по охране труда при проведении водолазных работ: приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 17 декабря 2020 г. № 922н. https://clck.ru/3TmsRg

9. Рыжилов Д.В., Мотасов Г.П., Алексеенко Д.А. Освоение метода насыщенных погружений в морских условиях: медико-физиологические исследования. Военно-медицинский журнал. 2024; 345(3): 71–77. https://elibrary.ru/fxxlmg

10. Kylstra 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

11. Clark L., Gollan F. Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmospheric pressure. Science. 1966; 152: 1755–6. https://doi.org/10.1126/science.152.3730.1755

12. Lundgren C.E.G., Ornhagen H.S. Hydrostatic pressure tolerance in liquid breathing mice. Aerospace Medicine. 1972; 43(8): 831–5.

13. Kylstra J.A., Nantz R., Crowe J. et al. Hydraulic compression of mice to 166 atmospheres. Science. 1967; 158(3802): 793–4. https://elibrary.ru/ideicj

14. Harris D.J., Coggin R.R., Roby J. et al. Liquid ventilation in dogs: an apparatus for normobaric and hyperbaric studies. Journal of Applied Physiology: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 1983; 54(4): 1141–8. https://clck.ru/3Tmsqv

15. Смолин В.В. и др. Декомпрессионная болезнь. Калининград: Страж Балтики; 2010. https://elibrary.ru/qlzwwd

16. 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 https://elibrary.ru/ofruhx

17. Тоньшин А.А., Бонитенко Е.Ю., Котский М.А., Макаров А.Ф., Бала А.М., Ковалева А.С., Родченкова П.В., Лапшинова Б.О., Блинцова Н.В. Оценка состояния условно-рефлекторной деятельности в процессе жидкостного дыхания. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(10): 636–646. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-10-636-646 https://elibrary.ru/bbklzt

18. Немец В.В., Николаев А.И., Пшенов А.Б., Соболев В.Е., Виноградова Е.П. Новая модификация аппарата «Челночная камера». Лабораторные животные для научных исследований. 2018; 1. https://doi.org/10.29296/2618723X-2018-01-09

19. Виноградов П.Б. К сравнительной характеристике некоторых модификаций метода изучения условнорефлекторной деятельности белых крыс. Гигиена и санитария. 1969; 11. https://clck.ru/3Tmtuc

20. Шандала M.Г., Руднев М.И., Навакатикян М.А. Поведенческие реакции в экспериментальных гигиенических исследованиях. Гигиена и санитария. 1980; 6. https://clck.ru/3Tmtwk