scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2713-0428-20-3E-140-146scbmt-1639Research ArticleРЕЛЕВАНТНОЕ И АЛЬТЕРНАТИВНОЕ БИОМОДЕЛИРОВАНИЕRELEVANT AND ALTERNATIVE BIOMODELLINGПрименение гипероксической подогретой гелий-кислородной смеси в экспериментальной модели церебральной артериальной воздушной эмболииUse of a Hyperoxic Heated Helium-Oxygen Mixture in an Experimental Model of Cerebral Arterial Air EmbolismПаликовВ. А.PalikovV. A.

Паликов Виктор Анатольевич 

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 6;142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Viktor A. Palikov 

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 6;142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

vpalikov@bibch.ruПавловН. Б.PavlovN. B.

Павлов Николай Борисович, к.м.н., доц. 

123007, Москва, Хорошёвское ш., 76А;141400, Московская обл., Химки, Вашутинское ш., 1, корп. 1

Nikolay B. Pavlov, Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof. 

123007, Moscow, Khoroshevskoe Highway, 76A;141400, Moscow Region, Khimki, Vashutinskoe Highway, 1

bobvodolaz@yandex.ruАмировР. Р.AmirovR. R.

Амиров Рустам Рафаэльевич 

123007, Москва, Хорошёвское ш., 76А;141400, Московская обл., Химки, Вашутинское ш., 1, корп. 1

Rustam R. Amirov 

123007, Moscow, Khoroshevskoe Highway, 76A;141400, Moscow Region, Khimki, Vashutinskoe Highway, 1

osvod7@bk.ruИсмаиловаА. М.IsmailovaA. M.

Исмаилова Алина Магомедовна 

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 6

Alina M. Ismailova 

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 6

ismailowa.a.m@yandex.ruАфанасьеваС. О.AfanasyevaS. O.

Афанасьева Софья Олеговна 

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Sofia O. Afanasyeva 

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

uu@pushgu.ruМихайловЕ. С.MikhailovE. S.

Михайлов Евгений Сергеевич 

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 6;142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Evgeniy S. Mikhailov 

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 6;142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

mikhaylov@bibch.ruБервиноваА. В.BervinovaA. V.

Бервинова Арина Владимировна 

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 6;142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Arina V. Bervinova 

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 6;142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

bervinova@bibch.ruДьяченкоИ. А.DyachenkoI. A.

Дьяченко Игорь Александрович, к.б.н., доц. 

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 6;142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Igor A. Dyachenko, Cand. Sci. (Biol.), Assoc. Prof. 

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 6;142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

dyachenko@bibch.ruЛогуновА. Т.LogunovA. T.

Логунов Алексей Тимофеевич 

141400, Московская обл., Химки, Вашутинское ш., 1, корп. 1

Aleksey T. Logunov 

141400, Moscow Region, Khimki, Vashutinskoe Highway, 1

a.t.logunov@yandex.ruМурашёвА. Н.MurashevA. N.

Мурашёв Аркадий Николаевич, д.б.н., проф. 

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 6;142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Arkadiy N. Murashev, Dr. Sci. (Biol.), Prof. 

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 6;142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

murashev@bibch.ruФилиал ФГБУН ГНЦ РФ Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН; Пущинский филиал ФГБОУ ВО «Российский биотехнологический университет»РоссияBranch of the Shemyakin and Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences; Pushchino Branch of the Russian Biotechnological UniversityRussian FederationФГБУН ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН; ЗАО «Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем РАН»РоссияInstitute of Medical and Biological Problems of the Russian Academy of Sciences; Special Design Bureau for Experimental Equipment at the Institute of Medical and Biological Problems of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФилиал ФГБУН ГНЦ РФ Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАНРоссияBranch of the Shemyakin and Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesRussian FederationПущинский филиал ФГБОУ ВО «Российский биотехнологический университет»РоссияPushchino Branch of the Russian Biotechnological UniversityRussian FederationЗАО «Специальное конструкторское бюро экспериментального оборудования при Институте медико-биологических проблем РАН»РоссияSpecial Design Bureau for Experimental Equipment at the Institute of Medical and Biological Problems of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202418112024203E140146Copyright © Паликов В.А., Павлов Н.Б., Амиров Р.Р., Исмаилова А.М., Афанасьева С.О., Михайлов Е.С., Бервинова А.В., Дьяченко И.А., Логунов А.Т., Мурашёв А.Н., 20242024Паликов В.А., Павлов Н.Б., Амиров Р.Р., Исмаилова А.М., Афанасьева С.О., Михайлов Е.С., Бервинова А.В., Дьяченко И.А., Логунов А.Т., Мурашёв А.Н.Palikov V.A., Pavlov N.B., Amirov R.R., Ismailova A.M., Afanasyeva S.O., Mikhailov E.S., Bervinova A.V., Dyachenko I.A., Logunov A.T., Murashev A.N.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/1639

Причинами артериальной газовой эмболии могут быть как осложнения медицинских и хирургических процедур, так и прямое попадание воздуха в большой круг кровообращения в результате нарушения целостности альвеолярно-капиллярного барьера. Данная патология опасна для жизни и требует быстрого вмешательства, т. к. воздух в артериальном кровообращении может привести к ишемии органов. В данной работе мы продемонстрировали эффективность применения подогретой гипероксической кислородно-гелиевой смеси при церебральной артериальной воздушной эмболии. Оксигенотерапия в нормобарических условиях не влияла на исход артериальной воздушной эмболии. Непрерывный ингаляционный сеанс в течение 30 мин или интервальный ингаляционный сеанс 3 раза по 5 мин устраняли очаги ишемического инсульта у крыс.

Arterial gas embolism can result from complications related to medical and surgical procedures, as well as a direct entry of air into the systemic circulation due to the disruption of the alveolar-capillary barrier. Since air in the arterial circulation can lead to organ ischemia, this life-threatening pathology requires prompt intervention. In this study, we demonstrated the effectiveness of using a hyperoxic heated helium-oxygen mixture in cerebral arterial air embolism. Oxygen therapy under normobaric conditions did not affect the outcome of arterial air embolism. A continuous inhalation session for 30 min, or intermittent inhalation sessions 3 times for 5 min each, eliminated foci of ischemic stroke in rats.

экспериментальная модельвоздушная эмболияинсульткислородно-гелиевая смеськрысыexperimental modelair embolismstrokeoxygen-helium mixtureratsReferencesCoburn M., Maze M., Franks N. The neuroprotective effects of xenon and helium in an in vitro model of traumatic brain injury. Crit. Care Med. 2008;36(2):588–595. DOI: 10.1097/01.CCM.0B013E3181611F8A6Coburn M., Maze M., Franks N. The neuroprotective effects of xenon and helium in an in vitro model of traumatic brain injury. Crit. Care Med. 2008;36(2):588–595. DOI: 10.1097/01.CCM.0B013E3181611F8A6Datta S.R., Brunet A., Greenberg M.E. Cellular survival: A play in three Akts. Genes Dev. 1999;13(22):2905–2927. DOI: 10.1101/gad.13.22.2905Datta S.R., Brunet A., Greenberg M.E. Cellular survival: A play in three Akts. Genes Dev. 1999;13(22):2905–2927. DOI: 10.1101/gad.13.22.2905Gordy S., Rowell S. Vascular air embolism. Int. J. Crit. Ill. Inj. Sci. 2013;3(1):73–76. DOI: 10.4103/2229-5151.109428Gordy S., Rowell S. Vascular air embolism. Int. J. Crit. Ill. Inj. Sci. 2013;3(1):73–76. DOI: 10.4103/2229-5151.109428Lyaker M.R., Tulman D.B., Dimitrova G.T., Pin R.H., Papadimos T.J. Arterial embolism. Int. J. Crit. Ill. Inj. Sci. 2013;3(1):77–87. DOI: 10.4103/2229-5151.109429Lyaker M.R., Tulman D.B., Dimitrova G.T., Pin R.H., Papadimos T.J. Arterial embolism. Int. J. Crit. Ill. Inj. Sci. 2013;3(1):77–87. DOI: 10.4103/2229-5151.109429Marsh P.L., Moore E.E., Moore H.B., Bunch C.M., Aboukhaled M., Condon S.M. 2nd, Al-Fadhl M.D., Thomas S.J., Larson J.R., Bower C.W., Miller C.B., Pearson M.L., Twilling C.L., Reser D.W., Kim G.S., Troyer B.M., Yeager D., Thomas S.G., Srikureja D.P., Patel S.S., Añón S.L., Thomas A.V., Miller J.B., Van Ryn D.E., Pamulapati S.V., Zimmerman D., Wells B., Martin P.L., Seder C.W., Aversa J.G., Greene R.B., March R.J., Kwaan H.C., Fulkerson D.H., Vande Lune S.A., Mollnes T.E., Nielsen E.W., Storm B.S., Walsh M.M. Iatrogenic air embolism: pathoanatomy, thromboinflammation, endotheliopathy, and therapies. Front. Immunol. 2023;14:1230049. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1230049Marsh P.L., Moore E.E., Moore H.B., Bunch C.M., Aboukhaled M., Condon S.M. 2nd, Al-Fadhl M.D., Thomas S.J., Larson J.R., Bower C.W., Miller C.B., Pearson M.L., Twilling C.L., Reser D.W., Kim G.S., Troyer B.M., Yeager D., Thomas S.G., Srikureja D.P., Patel S.S., Añón S.L., Thomas A.V., Miller J.B., Van Ryn D.E., Pamulapati S.V., Zimmerman D., Wells B., Martin P.L., Seder C.W., Aversa J.G., Greene R.B., March R.J., Kwaan H.C., Fulkerson D.H., Vande Lune S.A., Mollnes T.E., Nielsen E.W., Storm B.S., Walsh M.M. Iatrogenic air embolism: pathoanatomy, thromboinflammation, endotheliopathy, and therapies. Front. Immunol. 2023;14:1230049. DOI: 10.3389/fimmu.2023.1230049Moon R.E. Hyperbaric oxygen treatment for air or gas embolism. Undersea Hyperb. Med. 2014;41(2):159–166.Moon R.E. Hyperbaric oxygen treatment for air or gas embolism. Undersea Hyperb. Med. 2014;41(2):159–166.Oei G., Weber N., Hollmann M.W., Preckel B. Cellular effects of helium in different organs. Anesthesiology. 2010;112(6):1503–1510. DOI: 10.1097/ALN.0b013e3181d9cb5eOei G., Weber N., Hollmann M.W., Preckel B. Cellular effects of helium in different organs. Anesthesiology. 2010;112(6):1503–1510. DOI: 10.1097/ALN.0b013e3181d9cb5ePagel P.S., Krolikowski J.G., Shim Y.H., Venkatapuram S., Kersten J.R., Weihrauch D., Warltier D.C., Pratt P.F. Jr. Noble gases without anesthetic properties protect myocardium against infarction by activating prosurvival signaling kinases and inhibiting mitochondrial permeability transition in vivo. Anesth. Analg. 2007;105(3):562–569. DOI: 10.1213/01.ane.0000278083.31991.36Pagel P.S., Krolikowski J.G., Shim Y.H., Venkatapuram S., Kersten J.R., Weihrauch D., Warltier D.C., Pratt P.F. Jr. Noble gases without anesthetic properties protect myocardium against infarction by activating prosurvival signaling kinases and inhibiting mitochondrial permeability transition in vivo. Anesth. Analg. 2007;105(3):562–569. DOI: 10.1213/01.ane.0000278083.31991.36Pan Yi., Zhang H., VanDeripe D.R., Cruz-Flores S., Panneton W.M. Heliox and oxygen reduce infarct volume in a rat model of focal ischemia. Exp. Neurol. 2007;205(2):587–590. DOI: 10.1016/j.expneurol.2007.03.023Pan Yi., Zhang H., VanDeripe D.R., Cruz-Flores S., Panneton W.M. Heliox and oxygen reduce infarct volume in a rat model of focal ischemia. Exp. Neurol. 2007;205(2):587–590. DOI: 10.1016/j.expneurol.2007.03.023van Hulst R.A., Klein J., Lachmann B. Gas embolism: Pathophysiology and treatment. Clin. Physiol. Funct. Imaging. 2003;23(5):237–246. DOI: 10.1046/j.1475-097x.2003.00505.xvan Hulst R.A., Klein J., Lachmann B. Gas embolism: Pathophysiology and treatment. Clin. Physiol. Funct. Imaging. 2003;23(5):237–246. DOI: 10.1046/j.1475-097x.2003.00505.x

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