Собянина Галина Николаевна - кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Экспериментальные системы жизнеобеспечения биологических объектов»
299053, г. Севастополь, ул. Университетская, д. 33
Galina N. Sobyanina – Cand. of Sci. (Med.), Associate Professor, Leading Researcher of the Research Laboratory “Experimental Life Support Systems for Biological Objects”
299053, Sevastopol, st. Universitetskaya, 33
Мальков Сергей Юрьевич – врач по водолазной медицине (спецфизиолог), руководитель медико- биологической группы научно-исследовательской лаборатории «Экспериментальные системы жизнеобеспечения биологических объектов»
299053, г. Севастополь, ул. Университетская, д. 33
Sergey Yu. Malkov – diving medicine doctor (special physiologist), head of the biomedical group of the research laboratory “Experimental life support systems for biological objects”
299053, Sevastopol, st. University, 33
Павлов Михаил Игоревич – инженер 2-й категории научно-исследовательской лаборатории «Экспериментальные системы жизнеобеспечения биологических объектов»
299053, г. Севастополь, ул. Университетская, д. 33
Mikhail I. Pavlov – engineer of the 2nd category of the research laboratory Experimental life support systems for biological objects
299053, Sevastopol, st. Universitetskaya, 33
ЦЕЛЬ: Изучение особенностей применения системы инвазивной телеметрии Stellar при технологии жидкостного дыхания в условиях избыточного давления водной среды.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Жидкостное дыхание в условиях гипербарии изучали на испытательном гипербарическом стенде, обеспечивающем имитацию погружения/всплытия лабораторного животного до глубин 1500 м. Динамический мониторинг основных показателей функциональных систем организма лабораторного животного осуществлялся с помощью монитора пациента Dixon Storm 5770 Vet. В ходе стендовых испытаний в режиме реального времени регистрировались частота самостоятельного дыхания лабораторного животного, температура ядра тела (Т º С), частота сердечных сокращений (ЧСС), данные электрокардиографического исследования посредством инвазивной телеметрии Stellar.РЕЗУЛЬТАТЫ: Перед стендовыми испытаниями в организм лабораторного животного имплантирована система инвазивной телеметрии Stellar. Процесс имитации погружения/всплытия лабораторных животных на гипербарическом стенде составил 390 сек при общем времени иммерсии 570 сек. В ходе стендовых испытаний у лабораторных животных наблюдалась гипотермия при ректальной температуре 32,1 º С, дыхание лабораторных животных после декомпрессии регистрировалось на уровне 28 дых. дв. /мин. После извлечения лабораторного животного из гипербарического стенда зафиксирована брадикардия на уровне 66–70 уд./мин. Под воздействием декомпрессии у подавляющего большинства лабораторных животных выявлено полное восстановление синусового ритма. Наряду с этим у 2 лабораторных животных с элевацией и депрессией сегмента ST, спровоцированных гипоксией миокарда, восстановление ритма не зарегистрировано.ОБСУЖДЕНИЕ: При различных режимах барометрического давления в условиях жидкостного дыхания на гипербарическом стенде у лабораторных животных регистрировалась гипотермия, сопровождающаяся преходящими ишемическими изменениями миокарда, детерминированная длительностью и глубиной погружения. Проведение жидкостной респираторной десатурации в условиях ультрабыстрой декомпрессии выявило обратно пропорциональную зависимость функции внешнего дыхания от основных характеристик внешней среды.ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Показана целесообразность применения испытательного гипербарического стенда, позволяющего моделировать высокое гидростатическое давление для имитации погружения/всплытия лабораторных животных при изучении технологии жидкостного дыхания. В ходе стендовых испытаний засвидетельствована незаменимость применения системы инвазивной телеметрии Stellar для мониторинга функциональных параметров лабораторных животных, позволяющая судить об особенностях адаптации организма в экстремальных условиях водной среды. Проведение жидкостной респираторной десатурации в условиях ультрабыстрой декомпрессии выявило обратно пропорциональную зависимость функции внешнего дыхания от основных характеристик внешней среды. Систематизированные эмпирические данные указывают на перспективность применения системы инвазивной телеметрии Stellar при изучении жидкостного дыхания в условиях гипербарического стенда.
OBJECTIVE: To study specific features of the invasive telemetry system Stellar in implementing liquid breathing technology under excessive water pressure.MATERIALS AND METHODS: The study of liquid breathing in hyperbariс conditions was carried out on the hyperbaric stand, providing a simulated immersion/emersion of a laboratory animal up to a depth of 1500 m. Dynamic monitoring of key indicators of the animal’s body functional systems was performed with the patient monitor Dixon Storm 5770 Vet. During bench tests, the frequency of the laboratory animal’s independent breathing, the core body temperature (Тº С), heart rate (HR), electrocardiopraphic research data through invasive telemetry Stellar were recorded in real time.RESULTS: Before the bench tests the invasive telemetry system Stellar was implanted in the body of the laboratory animal. The process of simulated immersion/emersion of laboratory animals on the hyperbaric stand was 390 sec. at a total immersion time 570 sec. During the bench tests the laboratory animals experienced hypothermia with a rectal temperature 32,1 º С, their breathing after decompression was registered at the level of 28 breaths /min. Bradycardia was recorded at a level of 66-70 beats/min after extracting the laboratory animal from the hyperbaric stand. Under decompression the vast majority of the laboratory animals showed full restoration of the sinus rhythm. At the same time, restoration of the rhythm was not recorded with 2 laboratory animals with ST-segment elevation and depression, provoked by myocardial hypoxia.DISCUSSION: Under different modes of barometric pressure during liquid breathing on the hyperbaric stand the laboratory animals experienced hypothermia, accompanied by transient ischemic changes in the myocardium, determined by immersion length and depth. Liquid respiratory desaturation under ultra-fast decompression revealed inversely proportional dependence of external respiration function on the basic characteristics of the external environment.CONCLUSION: The expedience of applying the test hyperbaric stand, which allows to simulate high hydrostatic pressure for imitating immersion/emersion of laboratory animals when studying liquid breathing technology. The bench tests attested indispensability of applying the invasive telemetry system Stellar for monitoring functional parameters of laboratory animals, measuring peculiarities of body’s adaptation in extreme water conditions. Liquid respiratory desaturation under ultra-fast decompression revealed inversely proportional dependence of external respiration function on the basic characteristics of the external environment. Systematic empirical data indicate potential benefit from the invasive telemetry system Stellar in studying liquid breathing under the conditions of hyperbaric stand.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.