seamedМорская медицинаMarine Medicine2413-57472587-7828Research Institute of Industrial and Maritime Medicine of the Federal Medical and Biological Agency10.22328/2413-5747-2023-9-1-52-57seamed-628Research ArticleВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНАDIVING MEDICINEМодулирующие влияния изменения кислородного статуса организма крыс породы wistar на поведенческие проявления азотного наркоза: экспериментальное исследованиеModulating influence of wistar rats’ oxygen status on behavioural manifestations of nitrogen narcosis: experimental studyhttps://orcid.org/0000-0003-3854-0320ВётошА. Н.VjotoshA. N.

Вётош Александр Николаевич – доктор биологических наук

194223, г. Санкт-Петербург, проспект Мориса Тореза, д. 44

 

Alexander N. Vjotosh – Dr. of Sci. (Biol.) 

194223, Saint Petersburg, Moris Torez Ave., 44

vjotnn@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0001-5688-347XАлексееваО. С.AlekseevaO. S.

Алексеева Ольга Сергеевна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории «Клеточные механизмы гомеостаза крови»

194223, г. Санкт-Петербург, проспект Мориса Тореза, д. 44

Olga S. Alekseeva – Cand. of Sci. (Biol.), Leading researcher of the Laboratory “Cellular Mechanisms of Blood Homeostasis” 

194223, Saint Petersburg, 44 Moris Torez Ave., 44

osa72@inbox.ruИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук; Национальный государственный университет им. П.Ф. ЛесгафтаРоссияSechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of Sciences; Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and HealthRussian FederationИнститут эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наукРоссияSechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202319042023915257Copyright © Вётош А.Н., Алексеева О.С., 20232023Вётош А.Н., Алексеева О.С.Vjotosh A.N., Alekseeva O.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://seamed.elpub.ru/jour/article/view/628

ЦЕЛЬ: Выяснить влияние изменений кислородного статуса организма животных на проявления токсического действия азота под давлением. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Использовали гипербарическую камеру для создания нормотермического действия гипербарического азота вплоть до 4,1 МПа на фоне изменения концентрации кислорода от 0,03 до 0,004 МПа, регистрировали двигательную активность и рефлексы позы крыс. РЕЗУЛЬТАТЫ: Уменьшение содержания кислорода в дыхательной газовой среде от 0,021 до 0,004 МПа на фоне компрессии азотом двухфазно увеличивало чувствительность крыс породы Wistar к токсическому действию азота. При этом в зоне некомпенсируемой гипоксии чувствительность к действию гипербарического азота возрастала в 4,5 раза. Предварительное экспонирование беременных крыс в условиях гипоксии приводило к уменьшению в среднем на 35 % чувствительности потомков по достижении ими половозрелого возраста, к токсическому действию гипербарического азота. ОБСУЖДЕНИЕ: Полученные данные позволяют считать токсическое действие гипербарического азота кислородзависимым процессом. При этом гипоксия в сочетании с действием гипербарического азота усиливает азотный наркоз, а гипоксия, предшествующая компрессии азотом, уменьшает интоксикацию этим газом.

OBJECTIVE of the study is to determine the influence of changing oxygen status in the animal’s body on nitrogen toxic effect under pressure. MATERIALS AND METHODS: A hyperbaric chamber was used to create normothermic effect of hyperbaric nitrogen up to 4,1 MPa amid changing oxygen concentration from 0,03 to 0,004 MPa, recording rats’ motor activity and posture reflexes. RESULTS: Oxygen decrease in the respiratory gas medium from 0,021 to 0,004 MPa due to nitrogen compression raised biphasic sensitivity of Wistar rates to nitrogen toxic effect. Yet in the sites of non-compensable hypoxia sensitivity to hyperbaric nitrogen effect increased 4,5 times. Preliminary exposure of pregnant rats in hypoxia led to decrease in the offspring’s sensitivity to toxic effect of hyperbaric nitrogen by 35% on average after reaching puberty. DISCUSSION: The obtained data allows to regard toxic effect of hyperbaric nitrogen as oxygen-dependent process. While hypoxia along with hyperbaric nitrogen effect enhances nitrogen narcosis, hypoxia, prior to nitrogen compression, reduces intoxication of this gas.

морская медицинаазотный наркозгипоксический стимулнаркоз инертным газомmarine medicinenitrogen narcosishypoxic stimulusРабота выполнена в рамках государственного задания ИЭФБ РАН (рег. №075-01052-22-00).ReferencesВётош А.Н. Биологическое действие азота. СПб.: 2003. 232 с.Vjotosh A.N. Biological action of nitrogen. Saint Petersburg. 2003. 232 р. (In Russ.).Bove A.A. Diving medicine. American J. Respir. Crit. Care Medicine. 2014, Vol.189, № 12, pp. 1479–1486. doi: 10.1164/rccm.201309-1662Cl.Bove A.A. Diving medicine. American J. Respir. Crit. Care Medicine. 2014, Vol.189, № 12, pp. 1479–1486. doi: 10.1164/rccm.201309-1662Cl.Edge C.J., Wilmshurst P.T. The pathophysiologies of diving diseases. British J. of Anaesthesia, 2021, Vol. 21, № 9, pp. 343–348. doi: 10.1016/j.bjae.2021.05.003.Edge C.J., Wilmshurst P.T. The pathophysiologies of diving diseases. British J. of Anaesthesia, 2021, Vol. 21, № 9, pp. 343–348. doi: 10.1016/j.bjae.2021.05.003.Дубровская Н.М., Журавин И.А. Онтогенетические особенности поведения крыс, перенесших гипоксию на 14-е и 18-е сутки эмбриогенеза // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2009. Т. 58, № 5. С. 616–625Dubrovskaya N.M., Zhuravin I.A. Ontogenetic features of the behavior of rats that underwent hypoxia on the 14th and 18th days of embryogenesis. Journal of Higher Nervous Activity named after I.P. Pavlov, 2009, Vol. 58, № 5, pp. 616–625 (In Russ.).Teppema L., Dahan A. The Ventilatory Response to Hypoxia in Mammals: Mechanisms, Measurement, and Analysis. Physiological Reviews, 2010, Vol. 90, No. 2, pp. 675–754. doi:10.1152/physrev.00012.2009.Teppema L., Dahan A. The Ventilatory Response to Hypoxia in Mammals: Mechanisms, Measurement, and Analysis. Physiological Reviews, 2010, Vol. 90, No. 2, pp. 675–754. doi:10.1152/physrev.00012.2009.Dean J.B., Mulkey D.K., Garcia A.J. III, et al. Neuronal sensitivity to hyperoxia, hypercapnia, and inert gases at hyperbaric pressures. J. Applied Physiology, 2003, Vol. 95, pp. 883–909. doi: 10.1152/japplphysiol.00920.2002.Dean J.B., Mulkey D.K., Garcia A.J. III, et al. Neuronal sensitivity to hyperoxia, hypercapnia, and inert gases at hyperbaric pressures. J. Applied Physiology, 2003, Vol. 95, pp. 883–909. doi: 10.1152/japplphysiol.00920.2002.Vrijdag X.C., van Waart H., Sames C., et al. Does hyperbaric oxygen cause narcosis or hyperexcitability? A quantitative EEG analysis. Physiological Reports, 2022, Vol. 12, № 10, e15386. doi: 10.14814/phy2.15386.Vrijdag X.C., van Waart H., Sames C., et al. Does hyperbaric oxygen cause narcosis or hyperexcitability? A quantitative EEG analysis. Physiological Reports, 2022, Vol. 12, № 10, e15386. doi: 10.14814/phy2.15386.

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