scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-17-1-57-69scbmt-1252Research ArticleМЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS AND TECHNOLOGIES OF BIOMEDICAL RESEARCHФармакологическая коррекция переносимости одновременного гипоксического и температурного воздействия на функциональное состояние организмаDrug Correction of Hypoxic Thermal Impact on Organismal Functional StateШустовЕ. Б.ShustovE. B.

Шустов Евгений Борисович - доктор медицинских наук, профессор.

192019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, 1; 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14

Evgeny B. Shustov - Dr. Sci (Med.), Prof.

192019, Saint Petersburg, Behtereva Street, 1; 197376, Saint Petersburg, Professor Popov Street, 14

shustov-msk@mail.ruФокинЮ. В.FokinYu. V.

Фокин Юрий Владимирович - кандидат биологических наук.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, влд. 1

Yuriy V. Fokin - Cand. Sci. (Biol.)

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, building 1

fokin@scbmt.ruЛюблинскийС. Л.LyublinskiyS. L.

Люблинский Станислав Людвигович - кандидат биологических наук.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, влд. 1

Stanislav L. Lyublinskiy

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, building 1

mobitek-m@mail.ruАлимкинаО. В.AlimkinaO. V.

Алимкина Оксана Владимировна

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, влд. 1

Oksana V. Alimkina

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, building 1

alimkina@scbmt.ruКимА. Е.KimA. E.

Ким Алексей Евгеньевич - кандидат медицинских наук.

194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6

Aleksej E. Kim - Cand. Sci. (Med.)

194044, Saint Petersburg, Lebedeva Street, 6

alexpann@mail.ruИвкинД. Ю.IvkinD. Yu.

Ивкин Дмитрий Юрьевич - кандидат биологических наук.

197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14

Dmitriy Yu. Ivkin - Cand. Sci. (Biol.).

197376, Saint Petersburg, Professor Popov Street, 14

dmitry.ivkin@pharminnotech.comМатвеенкоЕ. Л.MatveyenkoE. L.

Матвеенко Елена Леонидовна - кандидат экономических наук, доцент.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, влд. 1

Elena L. Matveyenko - Cand. Sci. (Econ.), Assoc. Prof.

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, building 1

matveyenkoel@mail.ruИвкинаА. С.IvkinaA. S.

Ивкина Арина Сергеевна

197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14

Dmitriy Yu. Ivkin - Cand. Sci. (Biol.).

197376, Saint Petersburg, Professor Popov Street, 14

arina.ivkina@pharminnotech.comПлискоГ. А.PliskoG. A.

Плиско Григорий Алексеевич

197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14

Grigory A. Plisko

197376, Saint Petersburg, Professor Popov Street, 14

Grigoriy.Plisko@pharminnotech.comПоверяеваМ. А.PoveryaevaM. A.

Поверяева Марина Андреевна

197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14

Marina A. Poveryaeva

197376, Saint Petersburg, Professor Popov Street, 14

poveryaeva.marina@pharminnotech.comФГБУ Научно-клинический центр токсикологии им. акад. С.Н. Голикова ФМБА России; ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Минздрава РоссииРоссияS.N. Golikov Research and Clinical Centre for Toxicology of the Federal Medical and Biological Agency of Russia; Saint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health care of RussiaRussian FederationФГБУН Научный центр биомедицинских технологий ФМБА РоссииРоссияScientifi c Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian FederationФГБВОУ ВО Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова Минобороны РоссииРоссияMilitary Medical Academy named after S.M. Kirov of the Ministry of Defense of RussiaRussian FederationФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Минздрава РоссииРоссияSaint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health care of RussiaRussian Federation2021250220211715769Copyright © Шустов Е.Б., Фокин Ю.В., Люблинский С.Л., Алимкина О.В., Ким А.Е., Ивкин Д.Ю., Матвеенко Е.Л., Ивкина А.С., Плиско Г.А., Поверяева М.А., 20212021Шустов Е.Б., Фокин Ю.В., Люблинский С.Л., Алимкина О.В., Ким А.Е., Ивкин Д.Ю., Матвеенко Е.Л., Ивкина А.С., Плиско Г.А., Поверяева М.А.Shustov E.B., Fokin Y.V., Lyublinskiy S.L., Alimkina O.V., Kim A.E., Ivkin D.Y., Matveyenko E.L., Ivkina A.S., Plisko G.A., Poveryaeva M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1252

Экспериментальной моделью исследования была оценка функционального состояния лабораторных животных (критерий — способность выполнять физическую нагрузку в тесте вынужденного плавания) при одновременном воздействии гемической гипоксии и теплового фактора — гипертермии или гипотермии. Показано, что эффективным средством фармакологической коррекции переносимости комплексного воздействия гипоксии и гипертермии может быть препарат триметазидин, который проявил на двухфакторной модели выраженную антигипоксическую активность в отношении гемической гипоксии и комплексного воздействия гипоксии и гипертермии. В условиях одновременного влияния гемической гипоксии и гипотермии по выраженности корригирующего эффекта исследуемые препараты могут быть объединены в три группы: со слабым защитным действием (150-200% к уровню контроля — Фламенко, 250 мг/кг; триметазидин), с умеренным защитным действием (200-300% к уровню контроля — полипептидный комплекс; Фламенко, 50 и 75 мг/кг; Ги-поксен) и более высоким уровнем эффекта (более 300% — курсовое введение специализированного продукта спортивного питания «МиоАктив Спорт»).

The study experimentally modelled the functional state in laboratory animals under haemic hypoxia combined with thermal exposure (hyper- or hypothermia) by estimating their physical capacity with the forced swim test. Trimetazidine has been proved an effective drug agent for the correction of hypoxic hyperthermal response in a two-factor model due to its marked antihypoxic effect observed under haemic hypoxia and hypoxia combined with hyperthermia. Relative to haemic hypoxia and hypothermia, the drugs studied can be separated between three groups by corrective efficiency: weak protectors (150-200% of control level, Flamenco 250 mg/kg, trimetazidine), moderate protectors (200-300%, polypeptide mix, Flamenco 50 and 75 mg/kg, Hypoxen) and effective protectors (>300%, course intake of specialised “MioActive Sport” nutrition additive).

биомоделированиегипертермиягипоксиягипотермиялабораторные животныекомбинированное воздействиеработоспособностьфармакологическая коррекцияbiomodellinghyperthermiahypoxiahypothermialaboratory animalscombined effectsphysical capacitydrug correctionReferencesКаркищенко В.Н., Каркищенко Н.Н., Шустов Е.Б., Берзин И.А., Фокин Ю.В., Алимкина О.В. Особенности интерпретации показателей физической работоспособности лабораторных животных по показателям плавательных тестов. Биомедицина. 2016;4:34-46.Karkischenko V.N., Karkischenko N.N., Shustov E.B., Berzin I.A., Fokin Yu.V., Alimkina O.V. Osobennosti interpretacii pokazatelej fizicheskoj rabotos-posobnosti laboratornyh zhivotnyh po pokazatelyam plavatel’nyh testov [Features of interpretation of indicators of physical performance of laboratory animals according to indicators of swimming tests]. Biomeditsina [Journal Biomed]. 2016;4:34-46. (In Russian).Каркищенко Н.Н., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б., Капанадзе Г.Д., Ревякин А.О., Семенов Х.Х., и др. Биомедицинское (доклиническое) изучение антигипоксической активности лекарственных средств: метод. реком. МР21-44-2017. М.: ФМБА России, 2017:98.Karkischenko N.N., Karkischenko V.N., Shustov E.B., Kapanadze G.D., Revyakin A.O., Semenov Kh. Kh., et al. Biomedicinskoe (doklinicheskoe) izuchenie antigipoksicheskoj aktivnosti lekarstvennyh sredstv [Biomedical (preclinical) study of antihypoxic activity of drugs]: metod. rekom. MR21-44-2017. M.: FMBA Rossii, 2017:98. (In Russian).Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б. Очерки спортивной фармакологии. Т. 1. Векторы экстраполяции. М., СПб: Айсинг, 2013:288.Karkischenko N.N., Ujba V.V., Karkischenko V.N., Shustov E.B. Ocherki sportivnoj farmakologii. T. 1. Vektory ekstrapolyacii [Essays on sports pharmacology. V. 1. Extrapolation vectors]. M., St. Petersburg: Icing Publ, 2013:288. (In Russian).Новиков В.С., Каркищенко В.Н., Шустов Е.Б. Функциональное питание человека при экстремальных воздействиях. СПб.: Политехника-принт, 2017:346.Novikov V.S., Karkischenko V.N., Shustov E.B. Funkcional’noe pitanie cheloveka pri ekstremal’nyh vozdejstviyah [Functional nutrition of a person under extreme impacts]. St. Petersburg: Polytekhnika-print Publ., 2017:346. (In Russian).Новиков В.С., Сороко С.И., Шустов Е.Б. Дезадаптационные состояния человека при экстремальных воздействиях и их коррекция. СПб.: Политехника-принт, 2018:548.Novikov V.S., Soroko S.I., Shustov E.B. Dezadaptacionnye sostoyaniya cheloveka pri ekstremal’nyh vozdejstviyah i ih korrekciya [Deadaptation states of a person under extreme impacts and their correction]. St. Petersburg: Polytekhnika-print Publ., 2018:548. (In Russian).Оковитый С.В., Петрова Н.В., Шустов Е.Б., Белых М.А., Кириллова Н.В., Спасенкова О.Н. и др. Методология совместного анализа одновременно протекающих патологических процессов у лабораторных животных. Биомедицина. 2019;15(4):82-97. https://doi.org/10.33647/2074-5982-15-4-82-97. (In Russian)].Okovityj S.V., Petrova N.V., Shustov E.B., Belyh M.A., Kirillova N.V., Spasenkova O.N., et al. Metodologiya sovmestnogo analiza odnovremenno protekayushchih patologicheskih processov u laboratornyh zhivotnyh [The methodology of joint analysis of simultaneous processing pathological processes in laboratory animals]. Biomeditsina [Journal Biomed]. 2019;15(4):82-97. https://doi.org/10.33647/2074-5982-15-4-82-97. (In Russian).Ainslie P.N., Poulin M.J. Ventilatory, cerebrovascular, and cardiovascular interactions in acute hypoxia: regulation by carbon dioxide. J. Appl. Physiol. 2004;97(1):149-159.Ainslie P.N., Poulin M.J. Ventilatory, cerebrovascular, and cardiovascular interactions in acute hypoxia: regulation by carbon dioxide. J. Appl. Physiol. 2004;97(1):149-159.Barlunkowa R., Jansky L., Mejsnar I. Nonshivering thermogenesis and cold adaptation. Nonshivering thermogenesis. Ed. L. Jansky. Pr.: Academia, 1971:3955.Barlunkowa R., Jansky L., Mejsnar I. Nonshivering thermogenesis and cold adaptation. Nonshivering thermogenesis. Ed. L. Jansky. Pr.: Academia, 1971:3955.Cooper D.M., Barstow T.J., Bergner A., Lee W.N. Blood glucose turnover during high- and low-intensity exercise. Am. J. Physiol. 1989;257(3(1)):405-412.Cooper D.M., Barstow T.J., Bergner A., Lee W.N. Blood glucose turnover during high- and low-intensity exercise. Am. J. Physiol. 1989;257(3(1)):405-412.De Groot V., Beckerman H., Lankhorst G.J., Bouter L.M. How to measure comorbidity: a critical review of available methods. J. Clin. Epidemiol. 2003;56(3):221-229.De Groot V., Beckerman H., Lankhorst G.J., Bouter L.M. How to measure comorbidity: a critical review of available methods. J. Clin. Epidemiol. 2003;56(3):221-229.De Leiris J., Boucher F. Intervention in ischemia. Reperfusion syndrome. Rationale for trimetazidine. Rev. Port. Cardiol., 1994;13(9):661-667.De Leiris J., Boucher F. Intervention in ischemia. Reperfusion syndrome. Rationale for trimetazidine. Rev. Port. Cardiol., 1994;13(9):661-667.European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasbourg, 1986.European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and other Scientific Purposes (ETS 123), Strasbourg, 1986.Fukuda R., Zhang H., Kim J.W., Shimoda L., Dang C.V., Semenza G.L. HIF-1 regulates cytochrome oxidase subunits to optimize efficiency of respiration in hypoxic cells. Cell. 2007;129(1):111-122.Fukuda R., Zhang H., Kim J.W., Shimoda L., Dang C.V., Semenza G.L. HIF-1 regulates cytochrome oxidase subunits to optimize efficiency of respiration in hypoxic cells. Cell. 2007;129(1):111-122.Goodall S., Twomey R., Amann M. Acute and chronic hypoxia: implications for cerebral function and exercise tolerance. Fatigue. 2014;2:73-92.Goodall S., Twomey R., Amann M. Acute and chronic hypoxia: implications for cerebral function and exercise tolerance. Fatigue. 2014;2:73-92.Guyenet P.G. Regulation of breathing and autonomic outflows by chemoreceptors. Compr. Physiol. 2014; 4:1511-1562.Guyenet P.G. Regulation of breathing and autonomic outflows by chemoreceptors. Compr. Physiol. 2014; 4:1511-1562.Hayward I.S. The physiology of immersion hypothermia / The nature and treatment of hypothermia. London: Groom Helm., 1993:26-28.Hayward I.S. The physiology of immersion hypothermia / The nature and treatment of hypothermia. London: Groom Helm., 1993:26-28.Heerlein K., Schulze A., Hotz L., Bartsch P., Mairbaurl H. Hypoxia decreases cellular ATP demand and inhibits mitochondrial respiration of a549 cells. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2005;32(1):44-51.Heerlein K., Schulze A., Hotz L., Bartsch P., Mairbaurl H. Hypoxia decreases cellular ATP demand and inhibits mitochondrial respiration of a549 cells. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2005;32(1):44-51.Sarkar S., Banerjee P.K., Selvamurthy W. High altitude hypoxia: an intricate interplay of oxygen responsive macroevents and micromolecules. Mol. Cel. Biochem. 2003;253:287-305.Sarkar S., Banerjee P.K., Selvamurthy W. High altitude hypoxia: an intricate interplay of oxygen responsive macroevents and micromolecules. Mol. Cel. Biochem. 2003;253:287-305.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.