Антигипоксанты

Что такое антигипоксанты?

Первые высокоэффективные антигипоксанты были созданы в 60-х годах. Первым препаратом этого типа стал гутимин (гуанилтиомочевина). При модификации молекулы гутимина была показана особенная важность наличия серы в его составе, так как замена ее на О2 или селен полностью снимала защитное действие гутимина при гипоксии. Поэтому дальнейший поиск пошел по пути создания серосодержащих соединений и привел к синтезу еще более активного антигипоксанта амтизола (3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол).

Назначение амтизола в первые 15 - 20 мин после массивной кровопотери приводило в эксперименте к снижению величины кислородного долга и достаточно эффективному включению защитных компенсаторных механизмов, что способствовало лучшей переносимости кровопотери на фоне критического снижения объема циркулирующей крови.

Применение амтизола в клинических условиях позволило сделать аналогичный вывод о важности раннего его введения для повышения эффективности трансфузионной терапии при массивной кровопотере и предупреждения тяжелых нарушений в жизненно важных органах. У таких больных после применения амтизола рано увеличивалась двигательная активность, уменьшалась одышка и тахикардия, нормализовался кровоток. Заслуживает внимания, что ни у одного больного не было гнойных осложнений после оперативных вмешательств. Это обусловлено способностью амтизола ограничивать формирование посгравматической иммунодепрессии и снижать риск инфекционных осложнений тяжелых механических травм.

Амтизол и гутимин вызывают выраженные защитные эффекты придыхательной гипоксии. Амтизол уменьшает кислородный запас тканей и благодаря этому улучшает состояние оперированных больных, повышает их двигательную активность в ранние сроки послеоперационного периода.

Гутимин проявляет четкое нефропротекторное действие при ишемии почек в эксперименте и клинике.

Таким образом, экспериментальный и клинический материал даст основание для следующих обобщающих выводов.

1. Препараты типа гутимина и амтизола оказывают реальное защитное действие в условиях кислородной недостаточности разного генеза, что создает основу и для успешного проведения других видов терапии, эффективность которых на фоне применения антигипоксантов возрастает, что нередко имеет решающее значение для сохранения жизни пациента в критических ситуациях.
2. Антигипоксанты действуют на клеточном, а не на системном уровне. Это выражается в возможности поддержания функций и структуры различных органов в условиях регионарной гипоксии, затрагивающей лишь отдельные органы.
3. Клиническое применение антигипоксантов требует тщательного изучения механизмов их защитного действия с целью уточнения и расширения показаний к применению, разработку новых более активных препаратов и возможных комбинаций.

Механизм действия гутимина и амтизола сложен и не полностью изучен. В реализации антигипоксического действия данных препаратов имеет значение ряд моментов:

1. Снижение кислородного запроса организма (органа), в основе которого, по-видимому, лежит экономное использование кислорода. Это может быть следствием угнетения нефосфорилирующих видов окисления; в частности, установлено, что гутимин и амтизол способны подавлять процессы микросомального окисления в печени. Данные антигипоксанты тормозят также реакции свободнорадикального окисления в различных органах и тканях. Экономизация О2 может возникнуть и в результате тотального снижения дыхательного контроля во всех клетках.
2. Поддержание гликолиза в условиях его быстрого самоограничения при гипоксии вследствие накопления избытка лактата, развития ацидоза и исчерпания резерва НАД.
3. Поддержание структуры и функции митохондрий при гипоксии.
4. Защита биологических мембран.

Все антигипоксанты в той или иной степени влияют на процессы свободнорадикального окисления и эндогенную антиоксидантную систему. Это влияние заключается в прямом или косвенном антиоксидантном действии. Косвенное действие присуще всем антигипоксантам, прямое же может и отсутствовать. Косвенный, вторичный антиоксидантный эффект вытекает из основного действия антигипоксантов - поддержание достаточно высокого энергетического потенциала клеток при дефиците О2, что в свою очередь предотвращает негативные метаболические сдвиги, которые в конечном счете и приводят к активации процессов свободнорадикального окисления и угнетению антиоксидантной системы. Амтизол обладает как косвенным, так и прямым антиоксидантным эффектом, у гутимина прямое действие выражено значительно слабее.

Определенный вклад в антиоксидантный эффект вносит также способность гутимина и амтизола тормозить липолиз и тем самым уменьшать количество свободных жирных кислот, которые могли бы подвергнуться перекисному окислению.

Суммарный антиоксидантный эффект данных антигипоксантов проявляется снижением накопления в тканях гидроперекисей липидов, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида; также тормозится уменьшение содержания восстановленного глутатиона и активностей супероксидцисмутазы и каталазы.

Таким образом, результаты экспериментальных и клинических исследований свидетельствуют о перспективности разработки антигипоксантов. В настоящее время создана новая лекарственная форма амтизола в виде лиофилизированного препарата во флаконах. Пока во всем мире известны лишь единичные препараты, используемые в медицинской практике, с антигипоксическим действием. Например, препарат триметазидин (предуктал фирмы «Servier») описывается как единственный антигипоксант, стабильно проявляющий защитные свойства при всех формах ишемической болезни сердца, не уступающее или превосходящее по активности самые эффективные известные антигинальные средства первой очереди (нитраты, ß-блокаторы и антагонисты кальция).

Другой известный антигипоксант - естественный переносчик электронов в дыхательной цепицитохром с. Экзогенный цитохром с способен взаимодействовать с цитохром-с-дефицитными митохондриями и стимулировать их функциональную активность. Способность цитохрома с проникать через поврежденные биологические мембраны и стимулировать процессы энергопродукции в клетке является твердо установленным фактом.

Существенно отметить, что в обычных физиологических условиях биологические мембраны плохо проницаемы для экзогенного цитохрома с.

В медицинской практике начинает использоваться и другой естественный компонент дыхательной митохондриальной цепи убихинон (убинон).

В практику внедряется сейчас также антигипоксант олифен, являющийся синтетическим полихиноном. Олифен эффективен при патологических состояниях с гипоксичсским синдромом, но сравнительное изучение олифена и амтизола показало большую лечебную активность и безопасность амтизола. Создан антигипоксант мексидол, представляющий собой сукцинат антиоксиданта эмоксипина.

Выраженной антигипоксической активностью обладают отдельные представители группы так называемых энергодающих соединений, прежде всего креатинфосфат, обеспечивающий анаэробный ресинтез АТФ при гипоксии. Препараты креатинфосфата (неотон) в высоких дозах (порядка 10-15 г на 1 вливание) оказались полезными при инфаркте миокарда, критических нарушениях сердечного ритма, ишемическом инсульте.

АТФ и другие фосфорилированные соединения (фруктозо-1 ,6-дифосфат, глюкозо-1 -фосфат) проявляют малую антигипоксическую активность из-за практически полного дефосфорилирования в крови и поступления в клетки в энергетически обесцененном виде.

Антигипоксичсская активность, безусловно, вносит вклад в лечебные эффекты пирацетама (ноотропила), используемого в качестве средства метаболической терапии, практически не обладающего токсичностью.

Количество новых антигипоксантов, предлагаемых для изучения, стремительно увеличивается. Н. Ю. Семиголовский (1998) провел сравнительное изучение эффективности 12 антигипоксантов отечественного и иностранного производства в комплексе с интенсивной терапией инфаркта миокарда.

Антигипоксический эффект лекарственных средств

Кислородпотребляющие тканевые процессы рассматриваются как мишень для действия антигипоксантов. Автор указывает, что современные методы лекарственной профилактики и лечения как первичных, так и вторичных гипоксий основываются на использовании антигипоксантов, стимулирующих транспорт кислорода в ткань и компенсирующих отрицательные метаболические сдвиги, возникающие при кислородной недостаточности. Перспективным является подход, основанный на использовании фармакологических препаратов, способных изменить интенсивность окислительного метаболизма, что открывает возможность управления процессами утилизации кислорода тканями. Антигипоксанты - бензопомин и азамопин не оказывают угнетающие действия на митохондриальные системы фосфорилирования. Наличие ингибирующего действия исследуемых веществ на процессы ПОЛ различной природы позволяет предполагать влияние соединений указанной группы на общие звенья в цепи радикалообразования. Не исключена возможность и того, что антиоксидантный эффект связан с непосредственной реакцией исследуемых веществ со свободными радикалами. В концепции фармакологической защиты мембран при гипоксии и ишемии торможение процессов ПОЛ несомненно играет положительную роль. Прежде всего, сохранение антиоксидантного резерва в клетке препятствует дезинтеграции мембранных структур. Следствием этого является сохранение функциональной активности митохондриального аппарата, что служит одним из важнейших условий поддержания жизнеспособности клеток и тканей в условиях жестких, деэнергизирующих воздействий. Сохранение мембранной организации создаст благоприятные условия для диффузионного потока кислорода в направлении межтканевая жидкость - цитоплазма клетки - митохондрия, что необходимо для поддержания оптимальных концентраций О2 в зоне его взаимодействия с цигохромом. Применение антигипоксантов бензомопина и гутимина увеличивало выживаемость животных после клинической смерти на 50% и 30% соответственно. Препараты обеспечивали более стабильную гемодинамику в постреанимационном периоде, способствовали снижению содержания молочной кислоты в крови. Гутимин оказывал положительное влияние на исходный уровень и динамику исследуемых показателей в восстановительном периоде, но менее выражено, чем у бензомопина. Полученные результаты свидетельствуют о том, что бензомопин и гутимин оказывают профилактический защитный эффект при умирании от кровопотери и способствуют повышению выживаемости животных после 8-минутной клинической смерти. При изучении тератогенной и эмбриотоксической активности синтетического антигипоксанта - бензомопина - доза 208,9 мг/кг массы тела с 1-го по 17-й день беременности оказалась частично смертельной для беременных самок. Задержка эмбрионального развития, очевидно, связана с общетоксическим действием на мать высокой дозы антигипоксанта. Таким образом, бензомопин при введении внутрь беременным крысам в дозе 209,0 мг/кг в период с 1-го по 17-й или с 7-го по 15-й день беременности не приводит к тератогенному действию, но обладает слабым потенциальным эмбриотоксическим эффектом.

В работах показано антигипоксическое действие агонистов бензодиазепиновых рецепторов. Последующее клиническое применение бензодиазепинов подтвердило их высокую эффективность как антигипоксантов, хотя механизм этого эффекта не выяснен. В эксперименте показано наличие в мозге и в некоторых периферических органах рецепторов к экзогенным бензодиазепинам. В опытах на мышах диазепам отчетливо отдаляет сроки развития нарушения ритма дыхания, появление гипоксических судорог и увеличивает длительность жизни животных (в дозах 3; 5; 10 мг/кг - продолжительность жизни в основной группе составила соответственно - 32 ± 4,2; 58 ± 7,1 и 65 ± 8,2 мин, в контроле 20 ± 1,2 мин). Полагают, что антигипоксический эффект бензодиазепинов связан с системой бензодиазепиновых рецепторов, не зависимых от ГАМК-ергического контроля, по крайней мере от рецепторов типа ГАМК.

В ряде современных работ убедительно показана высокая эффективность антигипоксантов при лечении гипоксически-ишемических поражений головного мозга при ряде осложнений беременности (тяжелые формы гестоза, фетоплацентарная недостаточность и др.), а также и в неврологической практике.

К регуляторам, обладающим выраженным антигапоксическим действием, относятся такие вещества, как: 

• ингибиторы фосфолипаз (мекаприн, хлорохин, батаметазон, АТФ, индометацин);
• ингибиторы циклооксигеназ (превращающих арахидоновую кислоту в промежуточные продукты) - кетопрофен;
• ингибитор синтеза тромбоксанов - имидазол;
• активатор синтеза простагландина РС12-циннаризин.

Коррекция гипоксических расстройств должна осуществляться комплексно с привлечением антигипоксангов, оказывающих действие на различные звенья патологического процесса, прежде всего на начальные этапы окислительного фосфорилирования, во многом страдающие от дефицита высокоэнергетических субстратов, таких как АТФ.

Именно поддержание концентрации АТФ на уровне нейронов в условиях гипоксии становится особенно значимым.

Процессы, в которых участвует АТФ, можно разделить на три последовательных этапа:

1. деполяризация мембран, сопровождающаяся инактивацией Nа, К-АТФ-азы и локальным увеличением содержания АТФ;
2. секреция медиаторов, при которой наблюдаются активация АТФ-азы и повышенный расход АТФ;
3. трата АТФ, компенсаторно включающая систему ее ресинтеза, необходимого для реполяризации мембран, удаления Са из терминалей нейронов, восстановительных процессов в синапсах.

Таким образом, адекватное содержание АТФ в нейрональных структурах обеспечивает не только адекватное протекание всех стадий окислительного фосфорилирования, обеспечивая энергетический баланс клеток и адекватное функционирование рецепторов, в конечном итоге позволяет сохранять интегративную и нейро-трофическую деятельность головного мозга, что является задачей первостепенной важности при любых критических состояниях.

При любых критических состояниях эффекты гипоксии, ишемии, нарушения микроциркуляции и эндотоксемии затрагивают все сферы жизнеобеспечения организма. Любая физиологическая функция организма или патологический процесс являются результатом интегративных процессов, в ходе которых решающее значение имеет нервная регуляция. Поддержание гомеостаза осуществляется высшими корковыми и вегетативными центрами, ретикулярной формацией ствола, зрительным бугром, специфическими и неспецифическими ядрами гипоталамуса, нейрогипофизом.

Эти нейрональные структуры управляют деятельностью основных «рабочих блоков» организма, таких как дыхательная система, кровообращение, пищеварение и т. д., через рецепторно-синаптический аппарат.

К гомеостатическим процессам со стороны ЦНС, поддержание функционирования которых особенно важно при патологических состояниях, относятся координированные приспособительные реакции.

Адаптационно-трофическая роль нервной системы при этом проявляется изменениями нейрональной активности, нейрохимическими процессами, сдвигами метаболизма. Симпатическая нервная система в патологических условиях меняет функциональную готовность органов и тканей.

В самой нервной ткани в патологических условиях могут иметь место процессы, которые в определенной степени аналогичны адаптационно-трофическим изменениям на периферии. Реализуются они посредством монаминергических систем мозга, берущих начало от клеток мозгового ствола.

Во многом именно функционированием вегетативных центров определяется течение патологических процессов при критических состояниях в постреанимационном периоде. Поддержание адекватного церебрального метаболизма позволяет сохранять адаптационно-трофические влияния нервной системы и предотвращать развитие и прогрессирование синдрома полиорганной недостаточности.

[5], [6], [7]

Актовегин и инстенон

В связи с изложенным в ряду антигипоксантов, активно влияющих на содержание циклических нуклеотидов в клетке, следовательно, церебральный метаболизм, интегративную деятельность нервной системы, стоят многокомпонентные препараты «Актовегин» и «Инстенон».

Возможности фармакологической коррекции гипоксии с помощью актовегина изучаются уже давно, но по ряду причин его использование как прямого антигипоксанта в терапии терминальных и критических состояний явно недостаточно.

Актовегин-депротеиноризированный гемодериват из сыворотки крови молодых телят-содержит комплекс низкомолекулярных олигопептидов и производных аминокислот.

Актовегин стимулирует энергетические процессы функционального метаболизма и анаболизма на клеточном уровне независимо от состояния организма, главным образом в условиях гипоксии и ишемии за счет увеличения накопления глюкозы и кислорода. Повышение транспортировки глюкозы и кислорода в клетку и усиление внутриклеточной утилизации ускоряют метаболизм АТФ. В условиях применения актовегина наиболее характерный для условия гипоксии анаэробный путь окисления, ведущий к образованию всего двух молекул АТФ, сменяется аэробным путем, в ходе которого образуется 36 молекул АТФ. Таким образом, использование актовегина позволяет в 18 раз увеличить эффективность окислительного фосфорилирования и повысить выход АТФ, обеспечивая адекватное его содержание.

Все рассмотренные механизмы антигипоксического действия субстратов окислительного фосфорилирования, и прежде всего АТФ, реализуются в условиях применения актовегина, особенно в больших дозах.

Использование больших доз актовегина (до 4 г сухого вещества в сутки внутривенно капельно) позволяет добиваться улучшения состояния больных, уменьшения длительности ИВЛ, снижения частоты развития синдрома полиорганной недостаточности после перенесенных критических состояний, снижения летальности, сокращения сроков пребывания в реанимационных отделениях.

В условиях гипоксии и ишемии, особенно церебральной, чрезвычайно эффективно сочетанное применение актовегина и инстенона (многокомпонентного активатора нейрометаболизма), обладающего свойствами стимулятора лимбико-ретикулярного комплекса за счет активации анаэробного окисления и пентозных циклов. Стимуляция анаэробного окисления даст энергетический субстрат для синтеза и обмена нейромедиаторов и восстановления синаптической передачи, депрессия которой является ведущим патогенетическим механизмом расстройств сознания и неврологического дефицита при гипоксии и ишемии.

При комплексном применении актовегина и инстенона удается добиться и активации сознания больных, перенесших острую тяжелую гипоксию, что свидетельствует о сохранении интегративных и регуляторно-трофических механизмов ЦНС.

Об этом же свидетельствует снижение частоты развития церебральных расстройств и синдрома полиорганной недостаточности при комплексной антигипоксической терапии.

Пробукол

Пробукол в настоящее время является одним из немногих доступных и дешевых отечественных антигипоксантов, которые вызывают умеренное, а в ряде случаев и значительное снижение содержание холестерина (ХС) в сыворотке крови. Снижение уровня липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) пробукол вызывает за счет обратного транспорта ХС. Об изменении обратного транспорта при терапии пробуколом судят в основном по активности переноса эфиров ХС (ПЭХС) от ЛПВП к липопротеидам очень низкой и низкой плотности (ЛПОНП и Л ПН П соответственно). Существует также и другой фактор - апопротсин Е. Показано, что при применении пробукола в течение трех месяцев снижается уровень холестерина на 14,3%, а через 6 месяцев - на 19,7%. По мнению М. Г. Твороговой и соавт. (1998) при применении пробукола эффективность гиполипидемического действия зависит в основном от особенностей нарушения обмена липопротеидов у пациента, а не определяется концентрацией пробукола в крови; увеличение дозы пробукола в большинстве случаев не способствует дальнейшему снижению уровня холестерина. Выявлены выраженные антиоксидантные свойства у пробукола, при этом повышалась стабильность эритроцитарных мембран (снижение ПОЛ), выявлен также умеренный липидснижающий эффект, постепенно исчезавший после лечения. При применении пробукола отмечается у некоторых больных снижение аппетита, вздутие кишечника.

Перспективным является применение антиоксиданта коэнзима Q10, который влияет на окисляемость липопротеинов в плазме крови и антиперекисную резистентность плазмы у больных ишемической болезнью сердца. В ряде современных работ выявлено, что прием больших доз витамина Е и С приводит к улучшению клинических показателей, уменьшению риска развития ИБС и уровня смертности от этого заболевания.

Существенно отметить, что изучение динамики показателей ПОЛ и АОС на фоне лечения ИБС различными антиангинальными препаратами показало, что исход лечения находится в прямой зависимости от уровня ПОЛ: чем выше содержание продуктов ПОЛ и ниже активность АОС, тем меньше эффект проводимой терапии. Однако в настоящее время антиоксиданты еще не получили широкого распространения в повседневной терапии и профилактике ряда заболеваний. 

Мелатонин

Существенно отметить, что антиоксидантные свойства мелатонина не опосредованы через его рецепторы. В экспериментальных исследованиях с использованием методики определения присутствия в исследованной среде одного из самых активных свободных радикалов ОН было выявлено, что мелатонин обладает значительно более выраженной активностью в плане инактивации ОН, чем такие мощные внутриклеточные АО, как глутатион и маннитол. Также в условиях in vitro было продемонстрировано, что мелатонин обладает более сильной антиоксидантной активностью в отношении пероксильного радикала ROO, чем хорошо известный антиоксидант - витамин Е. Кроме того, приоритетная роль мелатонина в качестве протектора ДНК была показана в работе Starak (1996), и выявлен феномен, свидетельствующий о главенствующей роли мелатонина (эндогенного) в механизмах АО защиты.

Роль мелатонина в защите макромолекул от окислительного стресса не ограничивается только ядерной ДНК. Белково-протективные эффекты мелатонина сравнимы с таковыми у глутатиона (одного из самых мощных эндогенных антиоксидантов).

Следовательно, мелатонин обладает протективными свойствами и в отношении свободнорадикального повреждения протеинов. Безусловно, большой интерес представляют исследования, в которых показана роль мелатонина в прерывании ПОЛ. Одним из наиболее мощных липидных АО до последнего времени считался витамин Е (а-токоферол). В экспериментах in vitro и in vivo при сравнении эффективности витамина Е и мелатонина было показано, что мелатонин в 2 раза активнее в плане инактивации радикала ROO, чем витамин Е. Такая высокая АО эффективность мелатонина не может быть объяснена только способностью мелатонина прерывать процесс липидной пероксидации путем инактивации ROO, а включает в себя еще и инактивацию радикала ОН, являющегося одним из инициаторов процесса ПОЛ. Помимо высокой АО активности самого мелатонина, в экспериментах in vitro было выявлено, что его метаболит 6-гидроксимелатонин, образующегося при метаболизме мелатонина в печени дает значительно более выраженный эффект в отношении ПОЛ. Следовательно, в организме механизмы защиты от свободнорадикального повреждения включают в себя не только эффекты мелатонина, но и по крайней мере одного из его метаболитов.

Для акушерской практики важно также положение о том, что одним из факторов, приводящих к токсическим воздействиям бактерий на организм человека является стимуляция бактериальными липополисахаридами процессов ПОЛ.

В эксперименте на животных продемонстрирована высокая эффективность мелатонина в отношении защиты от оксидативного стресса, вызываемого липополисахаридами бактерий.

Авторы исследования подчеркивают, что АО эффект мелатонина не ограничивается каким-либо одним видом клеток или тканей, а носит организменный характер.

Помимо того, что мелатонин сам обладает АО свойствами, он способен стимулировать глутатионпероксидазу, участвующую в превращении редуцированного глутатиона в его оксидированную форму. В процессе этой реакции молекула Н2О2, активная в плане выработки чрезвычайно токсичного радикала ОН, превращается в молекулу воды, а ион кислорода присоединяется к глутатиону, образуя оксидированный глутатион. Показано также, что мелатонин может инактивировать фермент (нитрикоксидсинтетазу), осуществляющий активацию процессов выработки оксида азота.

Перечисленные выше эффекты мелатонина позволяют считать его одним из наиболее мощных эндогенных антиоксидантов.

Антигипоксический эффект нестероидных противовоспалительных средств

В работе Nikolov и соавт. (1983) в опытах на мышах изучали влияние индометацина, ацетилсалициловой кислоты, ибупрофена и др. на время выживания животных при аноксической и гипобарической гипоксии. Индометацин применяли в дозе 1 -10 мг/кг массы тела внутрь, а остальные антигипоксанты в дозах от 25 до 200 мг/кг. Установлено, что индометацин увеличивает время выживания с 9 до 120%, ацетилсалициловая кислота с 3 до 98% и ибупрофен с 3 до 163%. Изученные вещества были наиболее эффективны при гипобарической гипоксии. Авторы считают перспективным поиски антигипоксантов среди ингибиторов циклооксигеназы. При изучении антигипоксического действия индометацина, вольтарена и ибупрофена А. И. Берсзнякова и В. М. Кузнецова (1988) установили, что эти вещества в дозах соответственно 5 мг/кг; 25 мг/кг и 62 мг/кг обладают антигипоксическими свойствами независимо от вида кислородного голодания. Механизм антигипоксического действия индометацина и вольтарена связан с улучшением доставки кислорода тканям в условиях его дефицита, нет реализации продуктов метаболического ацидоза, уменьшением содержания молочной кислоты, усилением синтеза гемоглобина. Вольтарен, кроме того, способен увеличивать количество эритроцитов.

Показано также защитное и восстанавливающее действие антигипоксантов при постгипоксическом торможении освобождения дофамина. В эксперименте показано, что антигипоксанты способствуют улучшению памяти, и применение гутимина в комплексе реанимационной терапии облегчало и ускоряло ход восстановления функций организма после умеренного по тяжести терминального состояния.

[8], [9], [10]

Антигипоксические свойства эндорфинов, энкефалинов и их аналогов

Показано, что специфический антагонист опиатов и опиоидов налоксон укорачивает продолжительность жизни животных, находящихся в условиях гипоксической гипоксии. Было высказано предположение, что эндогенные морфиноподобные вещества (в частности, энкефалины и эндорфины), возможно, играют защитную роль при осгрой гипоксии, реализуя антигипоксическое действие через опиоидные рецепторы. В опытах на мышах-самцах показано, что лейэнксфалин и эндорфин являются эндогенными антигипоксантами. Наиболее вероятный путь защиты организма от острой гипоксии опиоидными пептидами и морфином связан с их способностью снижать кислородный запрос тканей. Кроме того, определенное значение имеет и антистрессорный компонент в спектре фармакологической активности эндогенных и экзогенных опиоидов. Поэтому мобилизация эндогенных опиоидных пептидов на сильный гипоксический стимул является биологически целесообразной и носит защитный характер. Антагонисты наркотических анальгетиков (налоксон, налорфин и др.) блокируют опиоидные рецепторы и тем самым предотвращают протективное действие эндогенных и экзогенных опиоидов в отношении острой гипоксической гипоксии.

Показано, что высокие дозы аскорбиновой кислоты (500 мг/кг) могут снижать действие избыточного накопления меди в гипоталамусе, содержание катехоламинов.

Противогипоксическое действие катехоламинов, аденозина и их аналогов

Общепризнанно, что адекватная регуляция энергетического обмена во многом определяет устойчивость организма к экстремальным условиям, а целенаправленное фармакологическое воздействие на ключевые звенья естественного адаптивного процесса является перспективным для разработки эффективных веществ-протекторов. Наблюдаемая при стресс-реакции стимуляция окислительного метаболизма (калоригенный эффект), интегральным показателем которого служит интенсивность потребления кислорода организмом в основном связана с активацией симпато-адреналовой системы и мобилизацией катехоламинов. Показано важное адаптивное значение аденозина, который выполняет роль нейромодулятора и «ответного метаболита» клеток. Как было показано в работе И. А. Ольховского (1989), различные адреноагонисты - аденозин и его аналоги вызывают дозозависимое снижение потребления организмом кислорода. Антикалоригенный эффект клонидина (клофелина) и аденозина увеличивает устойчивость организма к гипобарической, гемической, гиперкапничсской и цитотоксической формам острой гипоксии; препарат клофелин повышает устойчивость больных к операционному стрессу. Противогйпоксическая эффективность соединений обусловлена относительно самостоятельными механизмами: метаболическим и гипотермическим действием. Эти эффекты опосредуются соответственно (а2-адренергическими и А-аденозиновыми рецепторами. Стимуляторы этих рецепторов отличаются от гутимина более низкими значениями эффективных доз и более высокими протекторными индексами.

Снижение кислородного запроса и развитие гипотермии предполагает возможное увеличение устойчивости животных к острой гипоксии. Противогипоксическое действие клонидида (клофелина) позволило автору предложить использование этого соединения при проведении хирургических вмешательств. У больных, получавших клофелин, более стабильно поддерживаются основные гемодинамические показатели, значительно улучшаются параметры микроциркуляции.

Таким образом, вещества, способные стимулировать (а2-адренорецепторы и А-рецепторы при парентеральном введении, увеличивают устойчивость организма к острой гипоксии различных генезов, а также к другим экстремальным ситуациям, включающим развитие гипоксических состояний. Вероятно, снижение окислительного метаболизма под влиянием аналогов эндогенных риуляторных веществ может отражать воспроизведение естественных гипобиотических приспособительных реакций организма, полезных в условиях чрезмерного действия повреждающих факторов.

Таким образом, в повышении толерантности организма к острой гипоксии под влиянием а2-адренорецепторов и А-рецепторов первичным звеном являются метаболические сдвиги, вызывающие экономизацию расхода кислорода и снижение теплопродукции. Это сопровождается развитием гипотермии, потенцирующей состояние сниженного кислородного запроса. Вероятно, полезные в условиях гипоксии сдвиги метаболизма связаны с рецепторно обусловленными изменениями тканевого пула цАМФ и последующей регуляторной перестройкой окислительных процессов. Рецепторная специфичность защитных эффектов позволяет автору использовать новый рецепторный подход к поискам веществ-протекторов на основе скрининга агонистов а2-адренорецепторов и А-рецепторов.

В соответствии с генезом нарушений биоэнергетики с целью улучшения обмена, а, следовательно, и повышения устойчивости организма к гипоксии, используется: 

• оптимизация защитно-приспособительных реакций организма (она достигается, например, благодаря сердечным и вазоактивным средствам при шоке и умеренных степенях разрежения атмосферы);
• уменьшение кислородного запроса организма и энергозатрат (большинство применяемых в этих случаях средств - общие анестетики, нейролептики, центральные релаксанты, - повышают лишь пассивную резистентность, снижая работоспособность организма). Активная резистентность к гипоксии может быть лишь в том случае, если препарат антигипоксант обеспечивает экономизацию окислительных процессов в тканях с одновременным повышением сопряженности окислительного фосфорилирования и продукции энергии в ходе гликолиза, ингибирования нефосфорилирующего окисления;
• улучшение межорганного обмена метаболитами (энергией). Его можно добиться, например, путем активации гликонеогенеза в печени и почках. Таким образом поддерживается обеспечение этих тканей основным и наиболее выгодным при гипоксии энергетическйм субстратом-глюкозой, уменьшается количество лактата, пирувата и других продуктов обмена, вызывающих ацидоз и интоксикацию, уменьшение аутоингибирования гликолиза;
• стабилизация структуры и свойств мембран клеток и субклеточных органелл (поддерживается способность митохондрий утилизировать кислород и осуществлять окислительное фосфорилирование, снижать явления разобщенности и восстанавливать дыхательный контроль).

Стабилизация мембран поддерживает способность клеток к утилизации энергии макроэргов - наиболее важный фактор сохранения активного транспорта электронов (К/Nа-АТФ-аза) мембран, и сокращений мышечных белков (АТФ-аз миозина, сохранение конформационных переходов актомиозина). Названные механизмы в той или иной мере реализуются в защитном действии антигипоксантов.

По данным исследований под влиянием гутимина уменьшается потребление кислорода на 25 - 30% и снижается температура тела на 1,5 - 2 °С без нарушения высшей нервной деятельности и физической выносливости. Препарат в дозе 100 мг/кг массы тела вдвое уменьшал процент гибели крыс после двусторонней перевязки каротидных артерий, обеспечивал в 60% случаев восстановление дыхания у кроликов, подвергнутых 15-минутной аноксии мозга. В постгипоксическом периоде у животных отмечены меньший кислородный запрос, уменьшение содержания в сыворотке крови свободных жирных кислот, лактацидемии. Механизм действия гутимина и его аналогов сложен как на клеточном, так и на системном уровнях. В реализации противогипоксического действия антигипоксантов имеет значение ряд моментов:

• снижение кислородного запроса организма (органа), в основе которого, по-видимому, лежит экономизация использования кислорода с перераспределением его потока в интенсивно работающие органы;
• активация аэробного и анаэробного гликолиза «ниже» уровня его регуляции фосфорилазной и цАМФ;
• существенное ускорение утилизации лактата;
• торможение экономически невыгодного в условиях гипоксии липолиза в жировой ткани, что ведет к снижению содержания в крови неэтерифицированных жирных кислот, уменьшает их долю в энергетическом обмене и повреждающее действие на мембранные структуры;
• прямое стабилизирующее и антиоксидантное действие на мембраны клеток, митохондрий и лизосом, что сопровождается сохранением их барьерной роли, а также функций, связанных с образованием и использованием макроэргов.