Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Исследование психотропных свойств электроактивированных водных растворов

На правах рукописи

САБИТОВА ЕКАТЕРИНА БУЛАТОВНА

ии^4ВЭ806 ИССЛЕДОВАНИЕ ПСИХОТРОПНЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОАКТИВИРОВАННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 4 МАЙ 2009

Курск - 2009

003469806

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. H.H. Бурденко Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Резников Константин Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Филиппенко Николай Григорьевич доктор медицинских наук, профессор Базанов Геннадий Александрович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится «/0» ¿¿¿^ 2009 года в № часов на заседании диссертационного совета Д 208.039.03 при Государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (305041, г. Курск, ул. К.Маркса, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО КГМУ Росздрава

Автореферат разослан « ß yy^-l^UL 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Пашин E.H.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Психические заболевания являются острейшей медико-социальной проблемой. 30% всего населения России имеет расстройства психического здоровья и нуждается в лечебной либо консультативной помощи врача-психиатра, психотерапевта или нарколога (Александровский Ю. А., 2004). Психические нарушения часто сопровождают и усугубляют соматические болезни, всегда осложняют их течение и прогноз, влияют на эффективность терапии, нередко служат пусковым фактором для их развития (Hertzman М., Feltner D.E., 1997; Cookson J., Taylor D., Katona C., 2002; Brady K.T., Sinha R., 2005; Джекобсон Дж.Л., 2005). Анализ эпидемиологических данных показывает, что в последние годы отмечается значительный рост психических расстройств, обусловленных экологическим неблагополучием в отдельных регионах, интоксикационными факторами, а также хронической социально-стрессовой ситуацией (Александровский Ю. А., 2004).

Психофармакотерапия является в настоящее время самым эффективным методом коррекции психических расстройств (Петров В.И., Пиотровский Л.Б., Григорьев И. А., 1997; Тиганов A.C., 2001; Самохвалов В.П., 2002). Психотропные препараты часто включают в комплексное лечение многих соматических патологий, ими широко пользуются кардиологи, гастроэнтерологи, анестезиологи и специалисты других областей медицины (Самохвалов В.П., 2002; P.J. Perry, В. Alexander et al. 1997). Тем не менее, многие из них обладают недостаточной эффективностью, лишены избирательности действия и имеют большое количество побочных эффектов, нередко заставляющих клиницистов решать вопрос о соотношении вреда и пользы (Бурчинский С.Г., 2008; Горобец А.Н., 2008; Арана Д., Розенбаум Дж., 2004; Sammons Т., Schmidt N.B., 2001; Cookson J., Taylor D., Katona C., 2002). В связи с этим актуальна проблема поиска новых психофармакологических средств, свободных от нежелательных эффектов, безопасных, эффективных, надёжных, экономичных (Литвинцев С. В., 2007).

Наше внимание привлекли электроактивированные водные растворы -католит и анолит, которые потенциально могут влиять на водный сектор головного мозга, вызывая в нем изменения на физико-химическом уровне. В 1975 г. было открыто явление электрохимической активации водных растворов, что явилось основой получения элетрохимически активированных водных растворов (ЭАВР) - католита и анолита (Бахир В. М., 1997, 2001). В медицине электроактивированные растворы находят достаточно широкое применение (Алёхин С.А., И.М. Байбеков, Гариб Ф.Ю. и др., 1998; P.A. Белоусова, Г.В. Шпарлова, Т.Д. Мартьянова и др., 1999; Девятое В.А., 2001; Резников K.M., 2009). Тем не менее, фармакологических исследований этих растворов, как лекарственных средств, очень мало. В современной научной литературе практически отсутствуют данные о влиянии католитов и анолитов на центральную нервную систему. В связи с этим исследование психотропных эффектов электроактивированных водных растворов актуально и своевременно.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко, № государственной регистрации 01.200.700011.

Цель исследования: установить возможные психотропные эффекты элетроактивированных водных растворов натрия хлорида.

Задачи исследования:

1. Исследовать общебиологическое действие электроактивированных водных растворов в экспериментах на Paramecium caudatum.

2. Изучить возможность изменения мышечного тонуса и координации движений лабораторных животных при введении католита и анолита.

3. Выявить возможные антидепрессивный, анксиолитический, ноотропный эффекты католита и анолита.

4. Исследовать болевую чувствительность при введении электроактивированных водных растворов.

5. Изучить антигипоксические свойства католита и анолита.

6. Установить возможные противосудорожные и стресспротекторные эффекты электроактивированных водных растворов.

7. Исследовать влияние католита на ориентировочно-исследовательскую деятельность и состояние алкогольной абстиненции в условиях экспериментального алкоголизма.

Научная новизна исследования. В работе впервые получены данные о влиянии электроактивированных водных растворов на жизнедеятельность Paramecium caudatunm, отличающиеся тем, что католит и анолит в низких концентрациях вызывают изменения характера движений инфузорий-туфелек, увеличение продолжительности жизни парамеций при действии гипертонического раствора натрия хлорида и существенно снижают скорость роста этих клеток.

В работе получены ранее неизвестные данные об улучшении координации движений и мышечной выносливости при введении электроактивированных водных растворов лабораторным животным. Впервые установлено, что католит обладает оригинальным спектром психотропной активности: проявляет при однократном введении анксиоактивируюшие, антидепрессивные, ноотропные свойства, а при длительном введении обладает анксиоседативной активностью. Показано, что анолит при однократном введении оказывает активирующее и ноотропное действие на ЦНС лабораторных животных, а при длительном введении - седатйвное. Впервые получены данные о нейропротекторных свойствах электроактивированных водных растворов в условиях острого стресса, острой генерализованной гемической, гиперкапнической и гипобарической гипоксии, генерализованных судорог. Впервые выявлен анальгетический эффект католита при однократном парентеральном введении, сопоставимый с эффектом анальгина. При сформированной алкогольной мотивации в условиях эксперимента установлено позитивное влияние католита на объем принимаемого алкоголя и на ориентировочно-исследовательскую активность алкоголь-зависимых животных и на их состояние в период абстиненции.

Практическая значимость. Приведенные результаты исследования психотропной активности электроактивированных водных растворов указывают на перспективность дальнейшего клинического изучения анксиолитических, ноотропных и нейропротекторных свойств католита и анолита. Применение электроактивированных водных растворов в клинической практике позволит оптимизировать лечение, снизить дозировки применяемых психотропных препаратов, улучшить качество жизни больных психическими заболеваниями, уменьшить затраты на лечение - медицинская эффективность. Новые знания, полученные в диссертационной работе могут быть дополнением учебных курсов фармакологии, физиологии и психиатрии - теоретическая эффективность.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При культивировании Paramecium caudatum в течение суток в среде с добавлением католита и анолита в разведениях 1/100-1/1000 увеличивается их продолжительность жизни при действии гипертонического раствора натрия хлорида, а также при добавлении анолита и особенно католита существенно снижается скорость их роста. После введения лабораторным животным электроактивированных водных растворов миорелаксирующий эффект отсутствует, наблюдается улучшение координации движений.

2. Электроактивированные водные растворы обладают ноотропным действием, превосходящим пирацетам; при однократном парентеральном и пероральном введении в объеме 1 мл/100 г массы тела оказывают анксиоактивирующее действие. При употреблении электроактивированных водных растворов внутрь вместо питьевой воды в течение 28 суток наблюдается анксиоседативное действие. Католит при однократном внутрибрюшинном введении в объеме 1 мл/100 г массы тела оказывает анальгетическое действие, сопоставимое с анальгином. Католит при однократном внутрибрюшинном введении в объеме 1 мл/100 г массы тела обладает антидепрессивным эффектом, сопоставимым с мелипрамином.

3. Электроактивированные водные растворы при введении лабораторным животным однократно внутрибрюшинно или перорально в объеме 1 мл/100 г массы тела или внутрь вместо питьевой воды течение 3 суток оказывают антигипоксическое, противосудорожное и стресспротекторное действие.

4. Введение внутрь католита снижает объем алкоголя, употребляемого алкоголь-зависимыми крысами. В условиях экспериментального алкоголизма выявлено позитивное влияние католита на состояние животных при алкогольной абстиненции.

Апробация работы. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Я.В. Костина (г. Саранск, 2005 г.); на II, III Всероссийской Бурденковской студенческой научной конференции (г. Воронеж, 2006 г, 2007 г); на VIII, IX, X Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (г. Москва, 2006 г, 2007г, 2008 г); на III съезде фармакологов России (г. Санкт-Петербург, 2007 г); на II Международной научной конференции

молодых ученых-медиков (г. Курск, 2008 г); на XVI Международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Украина, Ялта-Гурзуф, 2008 г), на научной межкафедральной конференции кафедр фармакологии и нормальной физиологии (Воронеж, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендуемом ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 208 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, 6 глав собственных результатов исследований, главы обсуждения результатов, заключения, выводов, научно-практических рекомендации и списка использованной литературы, включающего 149 отечественных и 96 зарубежных источника. Работа иллюстрирована 33 таблицами и 25 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились в течение 2004-2008 г. на базе кафедры фармакологии (заведующий кафедрой - Заслуженный деятель науки РФ, д.м.н. проф. К.М. Резников) ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко Росздрава.

Работа выполнена на 703 белых крысах обоего пола массой 180-220 г и 502 белых мышах обоего пола массой 20-25 г. Содержание и кормление животных проводилось в соответствии с «Санитарными правилами по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев) (ГОСТ Р 50258-92). При проведении исследования были соблюдены все требования «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденных Приказом № 755 от 12.08.77г. Минздравом СССР в строгом соответствии с современными гостами РФ (ГОСТ 351000.3-96 и 51000.4-96) (А.И. Матюшин, B.C. Осняч, Т.Н. Павлова, 1987).

Для изготовления электроактивированных водных растворов в России применяются проточные аппараты «СТЭЛ» для приготовления анолитов и католитов (ВНИИМТ г. Москва). Аппарат имеет гигиенический сертификат Минздрава России. На кафедре фармакологии ВГМА аппарат усовершенствован (проводится патентование), с целью получения стандартных (с заранее заданными свойствами) растворов анолита и католита. Нами использовалась усовершенствованная методика позволяющая получать однотипные растворы. В процессе проведения работы после получения каждой порции (5 литров), каждый раз проводили измерение рН и ' ОВП ЭАВР с помощью ионометра «рН 150 М». Католит использовался с ОВП минус 510-570 мВ и рН 10,0-10,7 анолит - с ОВП плюс 710-770 мВ и рН 6,0-6,8.

Исследуемые вещества (католит или анолит) вводились животным по нескольким схемам. Первая схема введения предусматривала внутрибрюшинное однократное введение католита или анолита в объеме 1 мл/ 100 г массы тела крысы или 0,1 мл /10 г массы тела мыши за час до проведения эксперимента. Согласно второй схеме, ЭАВР вводил исб-живогным перорально однократно за час до экспериментов в том же объеме. При третьем способе введения животные получали католит или анолит внутрь при свободном

доступе вместо питьевой воды в течение трех суток, а в ряде экспериментов - в течение 4 недель. Животным контрольных групп вводилась вода, из которой приготовлялись ЭАВР, согласно вышеприведенным схемам. В качестве препаратов позитивного контроля на различных этапах исследования использовались в терапевтических дозах: мелипрамин (Egis pharmaceutical, Венгрия) 16 мг/кг, пирацетам (ЗАО «Сотекс») 400 мг/кг, анальгин (ФГУП НПО «Микроген») 100 мг/кг, мексидол (ООО «МЦ Эллара») 20 мг/кг. Животные были разделены на группы по 6-10 особей.

В работе использованы стандартные экспериментальные модели психопатологии, а также стандартные методические подходы, соответствующие изложенным в "Руководстве по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ" - Фармакологический государственный комитет, МЗ РФ, Москва, 2005".

На первом этапе работы было изучено общебиологическое действие электроактивированных водных растворов в разведениях 1/10, 1/100 и 1/1000 в экспериментах на инфузориях-туфельках (Paramecium caudatum*). При этом оценивалась выживаемость инфузорий-туфелек, изменение характера их движений и скорости роста при культивировании в среде с добавлением католита и анолита (размеры клеток измерялись ежесуточно в камере Горяева); производилась оценка биологической активности католита и анолита методом функциональной нагрузки (измерялась продолжительность жизни парамеций при добавлении к культуре 8% раствора натрия хлорида) (Бузлама B.C. и др., 2006).

Для изучения психотропной активности католита и анолита использовались следующие тесты: методика «вращающегося стержня» (Гацура В.В., 1974); бегущая дорожка (тредмил) (Воронина Т.А., Островская Р.У., 2005); тест «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) - (Воронина Т.А., Островская Р.У., 2005); тест «экстраполяционное избавление» (Бондаренко О.Н., Бондаренко Н.А., Манухина Е.Б., 1999); тест «открытое поле» (Гельман В.Я., Кременевская С.И., 1990); тест «Приподнятый крестообразный лабиринт» (Калуев А.В., 2002); методика раздражения конечностей животных электрическим током (Гузеватых J1.C., Валуйских Д.В., Воронина Т.А., 2005); тест «отдергивания хвоста» из горячей воды (tail-flic) (Судаков С.К., Борисова Е.В. и др., 1995); тест «Подвешивание мышей за хвост» (Калуев А.В., 1999); тест принудительного плавания (Porsolt R.D. et al., 1977); моделирование клофелиновой депрессии (Андреева Н.И., 2005). Изучение нейропротекторного действия соединений проводилось с использованием следующих моделей нейропсихопагологии: модель нормоба-рической гипоксии с гиперкапнией («баночная» гипоксия) (Воронина Т.А., Островская Р.У., 2005); модель гемической гипоксии, вызванной нитритной интоксикацией (нитрит натрия 300 мг/кг подкожно) (Лукьянова Л.Д., 1990; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2005); модель острой гипобарической гипоксии

* Автор приносит искреннюю благодарность зав. лабораторией фармакологии и токсикологии ВНИВИ патологии, фармакологии и терапии Золототрубову А.П. за любезно предоставленную культуру Paramecium caudatum

(Лукьянова Л.Д., 1990;Воронина Т.А., Островская Р.У., 2005);модель острого стресса с использованием методики «свободное плавание в клетке» (О.Н. Бондаренко, Н.А. Бондаренко, Е.Б. Манухина, 1999); модель хемоиндуцированного эпилептогенеза (камфора 1 г/кг внутрибрюшинно) (Воронина Т.А., Неробкова Т.Н., 2005).

Для исследования влияния католита на сформированную алкогольную мотивацию предварительно отобранные алкоголь-зависимые крысы были разделены на 2 группы: 1-я группа находилась в условиях свободного доступа 20% раствора этанола и воды; 2-ой группе воду заменили католитом. При этом проводилась ежедневная оценка индивидуального потребления жидкостей в условиях свободного доступа к алкоголю (Есауленко Н.Э., 1987). Через 2 недели поведенческие реакции крыс оценивалась в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт».

Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием t-критерия Стьюдента, непараметрического критерия Манна-Уитни, непараметрического критерия Вилкоксона, однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) (Гланц С., 1999) с помощью программы SPSS 11.0 и электронных таблиц Excel. Статистически значимыми расценивались эффекты при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При исследовании общебиологического действия электроактивированных водных растворов в экспериментах на Paramecium caudatum установлено, что при культивировании инфузорий-туфелек в среде с добавлением католита и анолита в разведениях 1/100 и 1/1000 изменяется характер их движений. При культивировании парамеций в течение суток в среде с добавлением глюкозы в разведении 1/1000 продолжительность их жизни при действии неблагоприятного фактора (8% раствор натрия хлорида) увеличилась на 20% (р<0,05) по сравнению с контролем (рис. 1). В качестве контроля использовалось культивирование парамеций в питательной среде с добавлением дистиллированной воды в разведении 1/100. После культивирования инфузорий-туфелек в среде с добавлением католита в разведении 1/100 продолжительность их жизни в аналогичном эксперименте возросла на 14% (р<0,05) по сравнению с контролем. Несмотря на то, что анолит в разведении 1/100 вызвал гибель 50% клеток в культуре, у выживших клеток повысилась устойчивость к действию гипертонического раствора натрия хлорида, их продолжительность жизни увеличилась на 10% по сравнению с контролем. Продолжительность жизни парамеций, которые культивировались в течение суток в среде с добавлением анолита в разведении 1/1000, при добавлении 8% раствора натрия хлорида увеличилась на 18% (р<0,05) по сравнению с контролем.

Скорость роста инфузорий-туфелек в стандартной питательной среде составляла 35 мкм/сут. При культивировании Paramecium caudatum в среде с добавление католита в разведении 1/100 скорость роста клеток снизилась до 9,3 мкм/сут. При культивировании парамеций в среде с анолитом в разведении

1/1000 скорость роста первые 5 суток составляла 35 мкм/сут, затем снижалась до 11,4 мкм/сут.

*

250

Рис.1. Продолжительность жизни инфузорий-туфелек (сек) при добавлении к 1мл культуры 0,3 мл 8% раствора натрия хлорида.

* - р<0,05

Следовательно, при культивирования парамеций в течение суток в среде с добавлением католита и анолита увеличивается продолжительность жизни клеток при действии гипертонического раствора натрия хлорида. При культивировании инфузорий-туфелек в среде с добавлением анолита и особенно католита существенно снижается скорость их роста

Для изучения возможности изменения мышечного тонуса и координации движений лабораторных животных при введении католита и анолита были проведены тесты «вращающийся стержень» и «тредмил». После введения животным пирацетама латентное время первого падения в тесте «Вращающийся стержень» увеличилось в 1,5 раза по сравнению с контрольной группой, а общее время пробега на тредмиле возросло в 1,3 раза (р<0,05). После внутрибрюшинного введения католита латентное время первого падения увеличилось в 2,5 раза (р<0,01) по сравнению с контрольной группой и более чем в 1,5 раза (р<0,05) по сравнению с группой мышей, получившей пирацетам. В тесте «тредмил» при употреблении мышами анолита в течение 3 суток вместо питьевой воды общее время пробега увеличилось на 58% (р<0,01) по сравнению с контрольной группой и на 25% (р<0,01) по сравнению с группой мышей, получивших пирацетам. При употреблении животными католита в течение 3 суток общее время пробега увеличилось на 28% (р<0,01) по сравнению с контрольной группой. Увеличение латентного времени первого падения и уменьшение количества соскальзываний мышей в тесте «Вращающийся стержень» свидетельствует, что при введении лабораторным животным электроактивированных водных растворов миорелаксирующий эффект отсутствует, наблюдается улучшение координации движений. При длительном употреблении мышами католита и анолита наблюдается увеличение мышечной выносливости на бегущей дорожке (тредмил). Анолит при длительном употреблении внутрь превосходит пирацетам по показателям «общее время пробега» и «время начала бега с середины дорожки».

анолит 1/1 ООО анолит 1/100 католит 1/1000 католит 1/100 глюкоза 1/1000 контроль

Для выявления возможного ноотропного эффекта католита и анолита были проведены тесты «условная реакция пассивного избегания» и «экстраполяционное избавление». В тесте «Условная реакция пассивного избегания» в группе животных, получивших препарат позитивного контроля пирацетам латентный период захода в темный отсек через 7 суток после обучения увеличился на 19% (р<0,05) по сравнению с контролем. После внутрибрюшинного введения католита латентный период захода в темный отсек был на 35% (р<0,01) больше, чем в контрольной группе и на 13% (р<0,01) больше, чем в группе животных, которым был введен пирацетам (рис. 2). При этом количество заходов в темный отсек при воспроизведении навыка через 7 суток в группе животных, получивших внутрибрюшинно католит было на 14% (р<0,05) меньше, чем в контрольной группе. После внутрибрюшинного введения анолита латентный период захода в темный отсек через 7 суток после обучения был на 26% (р<0,01) больше по сравнению с контрольной группой животных. Количество заходов в темный отсек в данной группе было на 13,7% (р<0,05)меньше, чем в контрольной группе. Эти данные свидетельствуют о положительном влиянии ЭАВР на память и наличии ноотропных свойств.

200

150

100

50

**ttu

контроль пирацетам католит анолитв/б католет анолитрег католит 3 в/б per os os сут

ЕЭ обучение

0 воспроизведение через 24 часа!

I воспроизведение через 7 суток Ш воспроизведение через 30 сут

Рис.2. Изменение латентного периода захода в темный отсек в тесте УРПИ под влиянием электроактивированных водных растворов

** - р<0,01 - сравнение с контрольной группой; **' р<0,01 - сравнение с группой позитивного контроля (пирацетам).

При введении исследуемых растворов однократно через желудочный зонд латентный период подныривания в тесте «Экстраполяционное избавление» во второй день эксперимента при однократном пероральном введении католита в 2,3 раза (р<0,01) меньше, чем в контрольной группе, а при введении анолита - меньше в 1,7 раза (р<0,05). При употреблении крысами католита в течение 3 суток вместо питьевой воды латентный период

подныривания в первый день эксперимента был на 45% (р<0,05) меньше, чем в контрольной группе. При этом данный показатель во второй день эксперимента был в 1,8 раза (р<0,01) меньше по сравнению с контролем. Уменьшение латентного периода подныривания в тесте «Экстраполяционное избавление» после введения ЭАВР свидетельствует о том, что ЭАВР при однократном парентеральном и пероральном введении оказывают положительное влияние на память, а католит при длительном приеме внутрь улучшает обучаемость и память, что подтверждает наличие ноотропной активности.

Анксиолитнческая активность электроактивированных водных растворов исследовалась в тестах «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт». После внутрибрюшинного введения католита количество пересеченных крысами квадратов в тесте «открытое поле» (рис. 3) увеличилось на 50% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой. Суммарная ориентировочно-исследовательская активность после внутрибрюшинного введения католита была в 1,8 раз (р<0,05) выше по сравнению с контрольной группой животных, а после однократного введения католита через желудочный зонд - в 2 раза выше (р<0,05). После внутрибрюшинного введения анолита данный показатель был на 28% больше, чем в контрольной группе.

анутрибрюшинное однократное пероральное введение исследуемых введение

растворов

Рис.3. Изменение горизонтальной двигательной активности животных в тесте «Открытое поле»

* - р<0,05

При употреблении животными ЭАВР внутрь вместо питьевой воды в течение 4 недель были получены следующие результаты в тесте «открытое поле». В опытной группе с использованием католита наблюдалось статистически достоверное снижение двигательной активности животных до 14,6% (р<0,05) от исходного уровня после третьей недели эксперимента (рис. 4). На четвертой неделе употребления католита наблюдалось некоторое увеличение двигательной активности - 36,8 % (р<0,01) от исходного. При употреблении крысами анолита к концу эксперимента количество пересеченных квадратов составило 15,4% (р<0,01) по сравнению с исходным

уровнем. Аналогичной была динамика показателей ориентировочно-исследовательской активности животных.

~~....... ~ .................. 1

100 .......-----------------------------|

о» ____________* '4Р >■ ._______________________________

80 * - -А. „

% 60.............\ ^ -------------------- - V—..... -

\ "" ^ ** »д

V, А«»» »«"„"Г ^Йг»

20----------^—¿¿з^ЬеГ^------

0 -I-1-1-1---<-!

Рис. 4. Изменение двигательной активности крыс по количеству пересеченных клеток (в % от исходного уровня) при употреблении католита и анолита внутрь вместо питьевой воды в течение 4 недель

* - р<0,05; ** - р<0,01

При оценке эмоциональных реакций были получены следующие результаты. Количество дефекаций в контрольной группе резко увеличилось на второй, третьей и четвертой неделе и достигало уровня, более чем в 3 раза (р<0,01) превышающий исходный. В первой опытной группе количество дефекаций увеличилось в 2 раза после одной недели употребления католита, но в дальнейшем произошел возврат к исходному уровню. В опытной группе с использованием анолита наблюдалась тенденция к увеличению количества дефекаций, данный показатель на третьей неделе более чем в 2 раза превысил исходный.

В тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» при введении анолита внутрибрюшинно время пребывания животных в закрытом рукаве уменьшилось на 26% (р<0,05), суммарное время пребывания в открытых рукавах увеличилось на 87% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой животных. После парентерального введения католита суммарная двигательная активность (сумма заходов в различные рукава лабиринта) увеличилась на 52%. После введения анолита суммарная двигательная активность была в 1,8 раза (р<0,01) больше, чем в контрольной группе. При однократном пероральном введении католита (табл. 1) время пребывания животных в закрытом рукаве уменьшилось на 28% (р<0,05) по сравнению с группой контроля, суммарное время пребывания в открытых рукавах увеличилось в 9,4 раза (р<0,05).

При введении анолита животным через желудочный зонд (табл. 1) время пребывания в закрытом рукаве лабиринта было на 20% (р<0,05) меньше по сравнению с контролем, суммарное время пребывания в открытых рукавах увеличилось в 7 раз (р<0,05). Вер1икальная активность после введения католита увеличилась в 25 раз (р<0,01) по сравнению с контролем, Суммарная

________. ._________

\\ . * " "А»

\

."А

** **

начало 1 нед 2 нед 3 нед 4 нед

опыта_____

I - А - контроль католит —А - анолиг

ориентировочно-исследовательская активность при однократном пероральном введении католита по сравнению с контролем увеличилась в 4 раза (р<0,01).

Таблица 1

Изменения показателей двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной реакции крыс (п=18) в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (М±т) при однократном

Показатели Контроль (п=6) Католит (п=6) Анолит (п=6)

Время пребывания в закрытом рукаве, сек 174,3±2,8 126,3±18,3* 139,7±11,5*

Время пребывания на центральной площадке, сек 3,3±1,3 40,8±19,7* 19,3±7,4

Время пребывания в открытом рукаве, сек 2,3±1,7 12,8±6,6 21,0±7,3

Суммарное время пребывания в открытых рукавах 5,7±2,8 53,7±18,3* 40,3± 11,5*

Количество заходов в закрытый рукав 1,8±0,3 2,7±0,7 2,2±0,5

Количество заходов в центр 1,0±0,4 3,8±1,2 2,3±0,5

Количество заходов в открытый рукав 0,3±0,2 1,3±0,7 1,0±0,4

Количество выглядываний из закрытого рукава 1,8±0,5 0,8±0,2 2,0±0,6

Количество заглядываний в закрытый рукав 0,2±0,1 1,0±0,6 0

Количество вертикальных стоек 0,3±0,3 7,5±1,8** 0,8±0,3

Количество актов груминга 0,8±0,5 1,0±0,5 0,2±0,1

Количество дефекаций 2,0±1,0 0 2,2±1,0

СДА 3,2±0,8 7,8±2,4 5,5±1,1

СОИА 2,3±0,6 9,3±2,0** 2,8±0,7

Обозначения: С ДА - суммарная двигательная активность (сумма количества заходов в различные рукава лабиринта), СОИА — суммарная ориентировочно-исследовательская активность (сумма количества выглядываний и заглядываний, вертикальных стоек)

* - р < 0,05; ** - р < 0,01 При употреблении животными католита и анолита внутрь вместо питьевой воды в течение 4 недель наибольшие изменения поведенческих реакций в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» были выявлены после третьей недели эксперимента в группе с использованием католита. После третьей недели эксперимента в контрольной группе животные 60% времени проводили в закрытых рукавах, 32% - на центральной площадке и 8% - в

открытых рукавах. При употреблении католита крысы проводили в закрытых рукавах 49% времени, на центральной площадке - 27% и 24% - в открытых рукавах. Количество болюсов дефекаций (вегетативный показатель стресса) в контрольной группе через 1 неделю эксперимента уменьшилось на 40%, но после второй недели данный показатель в 1,6 раз превышал исходный уровень, а после третьей и четвертой недели - более, чем в 2 раза (р<0,05). В опытной группе с использованием католита количество болюсов дефекации уменьшилось в 3,7 раза (р<0,05) после первой недели эксперимента, после второй недели произошел возврат к исходному уровню. При употреблении крысами католита в течение трех недель количество болюсов дефекации уменьшилось на 38% от исходного уровня.

Полученные данные свидетельствуют о наличии активирующего эффекта католита и анолита при однократном внутрибрюшинном и однократном пероральном введении и седативного эффекта при длительном употреблении внутрь. Католит при различных способах введения обладает анксиолитическими свойствами.

При исследовании анальгетической активности католита и анолита использовались методики «раздражения конечностей животных электрическим током» и «отдергивания хвоста из горячей воды».

Таблица 2

Пороговая сила тока, вызывающая вокализацию у крыс (п=80) и латентное время отдергивания хвоста из горячей воды (п=78) при введении

Кол-во Пороговая сила тока (мА) Кол-во Латентное

Группы животных животных животных время

в группе (П) в группе (п) отдергивания хвоста (сек)

Контроль 10 0,127±0,015 10 3,25±0,98

Анальгин 10 0,192±0,021** 8 5,95±1,21**

Католит в/б 10 0,199±0,016** 10 4,95±1,09**

Анолит в/б 10 o.^io^is9* 10 3,55±0,80#

Католит per os 1-кр 10 0,128±0,019## 10 3,91±1,59#

Анолит per os 1-кр 10 0,126±0,014#* 10 3,39±0,97#"

Католит 3 сут. 10 0,123±0,014## 10 3,27±0,73*#

Анолит 3 сут. 10 0,131±0,016* 10 3,48±0,84##

** - р<0,01 - сравнение с контрольной группой; "р<0,05; "р<0,01 - сравнение с группой позитивного контроля (анальгин).

После внутрибрюшинного введения анальгина пороговая сила тока, вызывающая вокализацию, увеличилась в 1,5 раза (р<0,01) по сравнению с контролем (табл. 2). После внутрибрюшинного введения католита пороговая сила тока возросла в 1,6 раза (р<0,01) по сравнению с контрольной группой животных. При этом данный показатель достоверно не отличался от пороговой силы тока в группе позитивного кШтрбля (анальгин}. Латентный период отдергивания хвоста из горячей воды после внутрибрюшинного введения

анальгина на 83% (р<0,01) превышал данный показатель в контрольной группе. Латентный период отдергивания хвоста после внутрибрюшинного введении католита был на 52% (р<0,01) больше, чем в контрольной группе. Достоверных отличий между показателями в экспериментальной группе после внутрибрюшинного введения католита к в группе позитивного контроля не зарегистрировано. Латентное время отдергивания хвоста при внутрибрюшинно введении анолита и при пероральном введении электроактивированных водных растворов достоверно не отличалось от контрольной группы.

Для исследования возможного антидепрессивного действия электроактивированных водных растворов мы использовали методики: «подвешивание мышей за хвост», «принудительное плавание» в модификации для мышей. Кроме того, антидепрессивный эффект католита и анолита был изучен на модели клофелиновой депрессии.

160 7—........-........-..............-..................................—.........—...........-................................-.......-..............................................................- ..........................................,

контроль мелипрамин католитв/б аиолитв/б католитрег анолитрег католитЗ аиолитЗсуг

os 1-кр osl-кр сут

Рис. 5. Изменение общего времени иммобилизации (сек) в тесте «Подвешивание мышей за хвост» при введении ЭАВР (М±ш). * - р<0,05; ** - р<0,01 - сравнение с контрольной группой; *и ' р<0,01 -сравнение с группой позитивного контроля (мелипрамин).

Общее время иммобилизации мышей в тесте «подвешивание мышей за хвост» при введении мелипрамина (рис. 5) уменьшилось в 2 раза по сравнению с контролем (р<0,01). При введении католита внутрибрюшинно данный показатель был на 60% (р<0,01) меньше, чем в контрольной группе и на 22% меньше по сравнению с группой животных, получивших мелипрамин. После однократного перорального введения католита наблюдалась тенденция к уменьшению суммарного времени иммобилизации на 21% по сравнению с контрольной группой животных. При употреблении крысами католита в течение 3 суток вместо питьевой воды время иммобилизации было на 34% меньше по сравнению с контрольной группой (р<0,05).

В тесте «принудительного плавания» после внутрибрюшинного введения католита общее время иммобилизации мышей уменьшилось на 32% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой. После однократного введения католита через желудочный зонд и при употреблении католита в течение 3 суток вместо питьевой воды наблюдалась тенденция к уменьшению времени иммобилизации на 15% и на 5% соответственно по сравнению с группой контроля. В опытных группах с использованием анолита не наблюдалось достоверного изменения суммарного времени иммобилизации мышей по сравнению с контрольной фуппой животных.

Таблица 3

Изменение поведенческих реакций крыс (п=33) в тесте «Открытое поле» после однократного внутрибрюшинного введения электроактивированных растворов на фоне клофелиновой депрессии (М±ш).__

Показатели Интактные (п=9) Клофелин (п=6) Клофелин + мелипрамин (п=6) Клофелин + католит (п=6) Клофелин + анолит (п=6)

К 211,3±19,1 126,0±16,6* 191,2±17,8# 155,7±34,7* т,ъ±2\Х

О 8,3±1,2 7,5±У,6 8,7±1,5 8,5±2,9 9,2±1,8

ПС 11,2±1,9 7,2±1,0 10,0±1,1 8,8±1,8 8,8±1,6

СС 4,5±2,7 3,0±1,7 7,2±0,9*8 3,3±1,5 1,7±0,5

г 2,8±0,7 0,8±0,3* 2,5±0,6* 2,0±0,8# 4,0±1,3*

д 1,2±0,7 1,7±0,9 0,3±0,2# 0,7±0,3 0,0±0,0*

СОИА 24,0±4,7 17,7±3,7 25,8±1,7 20,7±4,9 19,7±3,1

Обозначения: К - количество пересеченных клеток; О - количество заглядываний в отверстия; ПС - количество пристеночных стоек; СС -количество свободных стоек; Г - количество актов груминга; Д - количество болюсов дефекации; СОИА - суммарная ориентировочно-исследовательская активность (сумма заглядываний в отверстия, пристеночных и свободных стоек).

* - р<0,05 - сравнение с группой интактных животных; * " р<0,05; т" р<0,01 -сравнение с группой «клофелин».

Через сутки после введения клофелина у крыс контрольной группы наблюдалось достоверное снижение горизонтальной двигательной активности (количество пересеченных клеток) в тесте «Открытое поле» в 1,7 (р<0,05) раза по сравнению с группой интактных животных (Табл. 3). В тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» время пребывания крыс в открытых рукавах лабиринта уменьшилось в 12,4 раза (р<0,05) по сравнению с группой интактных животных. Через сутки после инъекции клофелина ухудшились показатели эмоционального состояния крыс: количество актов груминга уменьшилось в 4,7 раза (р<0,05) по сравнению с интактными животными. Снижение двигательной и ориентировочно-исследовательской акивности, а также ухудшение показателей эмоциональной реакции через сутки после введения клофелина свидетельствуют о развитии депрессивного состояния у крыс. При моделировании клофелиновой депрессии после внутрибрюшинного

введения католита количество пройденных крысами квадратов увеличилось на 24% (р<0,05) по сравнению с группой «клофелин». Количество заглядываний в отверстия увеличилось на 13% по сравнению с группой «клофелин». Не было зарегистрировано достоверных различий по показателям ориентировочной активности (заглядывания в отверстия, пристеночные и свободные стойки) между интактной группой, группой, которой был введен мелипрамин, и группой, получившей католит. Количество актов груминга после введения католита возросло в 2,5 раза (р<0,05) по сравнению с группой животных, получивших только клофелин. Полученные данные свидетельствуют о наличии антидепрессивного эффекта католита, наиболее выраженного при внутрибрюшинном введении.

Противогипоксические свойства электроактивированных водных растворов исследовались на моделях нормобарической гипоксии с гиперкапнией, гемической и гипобарической гипоксии.

1200

к

8

£ 1000

£

800

600 5 400

а

| 200 I

В п

**м

ШШ

I

-

шй.

1 I

I

I I

ш!

шш

контроль мексидол католит в/б

анолит католит анолит католит3 анолитЗ в/б регоэ 1- регов I- сут сут кр кр

Рис. 6. Изменение времени до наступления апноэ после введения католита и анолита при моделировании нормобарической гипоксии с гиперкапнией.

* - р<0,05; **- р<0,01 - сравнению с контрольной группой; * - р<0,05 -сравнению с группой позитивного контроля (мексидол).

При моделировании «баночной» гипоксии после введения мексидола время до наступления апноэ увеличилось на 19,5% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой (рис. 6). После внутрибрюшинного введения католита данный показатель был на 20% (р<0,01) больше, чем в контрольной группе. После внутрибрюшинного введения анолита время до наступления апноэ увеличилось в 1,5 раза (р<0,01) по сравнению с контрольной группой животных и на 24% (р<0,05) по сравнению с группой позитивного контроля «мексидол». После однократною нероральноге введения анолита данный показатель увеличился на 41% (р<0,05) по сравнению с группой контроля и на 18% по сравнению с группой животных, которым был введен мексидол. При

употреблении животными электроактивированных водных растворов внутрь вместо питьевой воды наблюдалось некоторое уменьшение времени до наступления апноэ: на 6% при употреблении католита и на 12% при употреблении анолита. Аналогичные результаты были получены на моделях гемической и гипобарической гипоксии. Полученные данные позволяют сделать вывод о наличии противогипоксических свойств электроактивированных водных растворов при однократном введении, более выраженных при введении анолита.

Противосудорожная активность католита и анолита была изучена на модели хемоиндуцированного эпилептогенеза. Средняя продолжительность судорог после внутрибрюшинного введения католита уменьшилась на 60% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой. При употреблении животными электроактивированных водных растворов в течение 3 суток в группе с использованием католита продолжительность судорог уменьшилась на 55% по сравнению с контролем (р<0,05). При употреблении мышами анолита в течение 3 суток вместо питьевой воды продолжительность судорог уменьшилась на 53 % по сравнению с контролем (р<0,05). Таким образом, при моделировании хемоиндуцированного эпилептогенеза электро-активированные водные растворы снижают продолжительность судорог, их интенсивность и количество летальных исходов, то есть обладают противосудорожным действием.

С целью исследования стресспротекторных свойств электроактивированных водных растворов нами был проведен тест «свободное плавание в клетке».

После моделирования острого стресса количество пересеченных клеток (двигательная активность) в тесте «Открытое поле» уменьшилась на 32% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой. После моделирования острого стресса на 14% уменьшилось время пребывания крыс в открытом рукаве приподнятого крестообразного лабиринта по сравнению с контролем. После внутрибрюшинного введения анолита количество пересеченных крысами квадратов в тесте «Открытое поле» возросло в 1,8 раза (р<0,01) по сравнению с группой «стресс». После внутрибрюшинного введения анолита суммарная ориентировочно-исследовательская активность животных в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» возросла в 2,6 раза (р<0,05) по сравнению с контролем и в 2,3 раза по сравнению с группой «стресс». После введения крысам анолита внутрь через желудочный зонд количество пересеченных клеток в тесте «Открытое поле» увеличилось на 75% (р<0,05) по сравнению с группой «стресс». Количество болюсов дефекаций в группе с использованием анолита возросло в 2,5 раза по сравнению с той же группой.

После моделирования острого стресса в методике «Свободное плавание в клетке» наблюдалась инволюция тимуса - его масса уменьшилась на 33%. Введение электроактивированных водных растворов перед моделированием острого стресса не препятствовало инволюции тимуса. После моделирования острого стресса масса надпочечников была на 25%~{.р<0,01) больше, чем в контрольной группе (рис. 7). После введения электроактивированных водных

Шш

1

¡

í I

I I

aas.

растворов масса надпочечника была на 25%-41% (р<0,01) меньше, по сравнению с группой стрессированных животных.

50 45 й 40 £ 35 I 30 | 25

I 20

Я 15

1 1 -щ

5 »11 ""ЩИ! " ШИ

0 да м | Шш шш

м

fll ¡¡¡¡Г

1Р

UÜ

J0

---

»—

Ш Г"Й

ж

$

ш

тШЩ

UU

М

Щр

ёр

С

щщ

t» ч А* ;

г

контроль стресс

католит в/б

анолит в/б

католит анолит католит peros 1- peros 1- сут кр кр

3 анолит3 сут

Рис. 7. Изменение массы надпочечников (мг) после моделирования острого стресса на фоне введения электроактивированных водных растворов.

- р<0,01 - сравнение с

** - р<0,01 - сравнение с контрольной группой; группой «стресс».

£ 40--------------

1 35

контроль стресс

М

католит анолит католит 3 анолит 3 peros 1- peros 1- сут сут кр кр

Рис.8. Изменение площади кровоизлияний в желудке (мм2) после моделирования острого стресса на фоне введения электроактивированных водных растворов.

* - р<0,05 - сравнение с контрольной группой; т - р<0,01 - сравнение с группой «стресс».

После моделирования острого стресса площадь кровоизлияний в слизистую оболочку желудка у крыс группы стресс увеличилась в 3,6 раза (р<0,05) по сравнению с контрольной группой (рис. 8). При моделировании острого стресса на фоне внутрибрюши иного введения католита площадь кровоизлияний в желудке уменьшилась в 2,8 раза (р<0,01) по сравнению с группой «стресс». При однократном перорапьном введении католита площадь

кровоизлияний уменьшилась в 8,9 раз (р<0,01) по сравнению с той же группой. При употреблении крысами анолита в течение 3 суток вместо питьевой воды площадь кровоизлияний была в 30 раз (р<0,01) меньше, чем в группе «стресс». При введении анолита однократно внутрибрюшинно, однократно внутрь через желудочный зонд, а также при употреблении крысами католита в течение 3 суток вместо питьевой воды не было зарегистрировано ни одного случая кровоизлияния в слизистую оболочку желудка.

Таким образом, введение католита и анолита перед моделированием острого стресса препятствует появлению кровоизлияний в слизистую оболочку желудка и гипертрофии надпочечников, но не препятствует инволюции тимуса.

При моделировании экспериментального алкоголизма уровень потребления алкогольсодержащего раствора в контрольной группе животных составлял в среднем 5,57 г/кг в сутки. Животные из второй группы на фоне прием католита несколько уменьшили потребление раствора этанола, составившее в среднем 4,2 г/кг в сутки. При употреблении крысами этанола количество пересеченных клеток увеличилось в 2,3 раза (р<0,01) по сравнению с контрольной группой. Данный показатель в группе «этанол+католит» был на 25% меньше, чем в группе «этанол». При проведении теста «приподнятый крестообразный лабиринт» у крыс из группы «этанол» снижалось время пребывания в закрытых рукавах лабиринта на 19,7% (р<0,05) по сравнению с контролем. Количество заходов в открытые рукава лабиринта под действием этанола увеличивается в 2,4 раза (р<0,01) по сравнению с контролем, в центр -в 5,6 раз (р<0,01), в открытые рукава - в 7 раз (р<0,01). У экспериментальных животных группы «этанол+католит» выявлено более выраженное уменьшение времени пребывания в закрытых рукавах лабиринта по сравнению с данными первой и второй групп - на 35% (р<0,01) и на 19,1% (р<0,05) соответственно. При этом в группе «этанол+католит» наблюдалось увеличение времени пребывания крыс в открытых отсеках лабиринта в 11,4 раза по сравнению с контролем (р<0,01) и на 98% по сравнению с группой «этанол».

Таким образом, католит ограничивает прием алкоголя алкоголь-зависимыми крысами, снижает выраженность беспорядочной двигательной активности алкоголь-зависимых животных, придает их ориентировочно-исследовательской активности целенаправленных характер.

На рис. 9 представлены возможные взаимосвязи выявленных эффектов и сделана попытка анализа механизма действия ЭАВР. Мы считаем, что механизмы психотропного действия католита и анолита реализуются двумя путями, которые связаны между собой. Первый путь - это изменение физико-химических свойств водного сред организма. Данный механизм действия электроактивированных водных растворов подробно описан в работах В.И.Прилуцкого и В.М.Бахира (1997). Католит является единственным средством безреагентного смещения ОВП биологических жидкостей в область электронодонорных величин. Уменьшение ОВП создает термодинамические преимущества для—биохимических-восстановительных реакций, при этом происходит ингибирование избыточного окисления и действия перекисных радикалов. Это сопровождается улучшением тканевого

дыхания и микроциркуляции в том числе в головном мозге. Таков возможный механизм нейропротекторного действия католита, которое включает в себя противогипоксический, противосудорожный, стресспротекторный эффекты. Увеличение ОВП тканевых сред при действии анолита приводит к снятию ограничений с процессов ферментного окисления, стимулирует энергогенез, что также приводит к нормализации тканевого дыхания, что объясняет нейропротекторную активность анолита.

Рис.9. Психотропные эффекты катопитя и янолитя возможные механизмы их реализации.

В обзорной работе Ф. Блума (2006 г) приводятся данные о том, что чувствительность NMDA-рецепторов к глутамату определяется такими факторами, как рН и присутствие окислителей либо восстановителей. Глутамат, действуя на NMDA-рецепторы, оказывает сильное возбуждающее действие практически на все отделы ЦНС. Кроме того, активация NMDA-рецепторов связана с явлениями синаптической пластичности и памяти. Таким образом, повышение чувствительности NMDA-рецепторов к глутамату при изменении физико-химических свойств внеклеточной жидкости является возможным механизмом ноотропного, активирующего, антидепрессивного эффектов. Второй путь можно связать с возможностью изменения католитом и анолитом структурированной воды организма, существование которой убедительно доказано в работах Зенина С.В (Зенин С.В., 1993, 1997, 2007; Зенин С.В., Тяглов Б.В., 1994; Зенин С.В., Полануер Б.М., Тяглов Б.В., 1997).

Выводы:

1. В экспериментах на Paramecium caudatum католит и анолит в разведениях 1/10 оказывают ярко выраженное биоцидное действие. Анолит в разведении 1/100 вызывает гибель 50% инфузорий. Католит 1/100 и анолит 1/1000 при экспозиции 1 час вызывают изменения характера движений инфузорий-туфелек. После культивирования парамеций в течение суток в среде с добавлением католита и анолита увеличивается продолжительность жизни клеток при действии гипертонического раствора натрия хлорида. При культивировании инфузорий-туфелек в среде с добавлением анолита и особенно католита существенно снижается скорость их роста.

2. При введении лабораторным животным электроактивированных водных растворов миорелаксирующий эффект отсутствует, наблюдается улучшение координации движений.

3. Электроактивированные водные растворы обладают ноотропным действием, превосходящим пирацетам.

4. Католит и анолит при однократном парентеральном или пероральном введении оказывают анксиоактивирующее действие. При длительном употреблении электроактивированных водных растворов внутрь вместо питьевой воды наблюдается анксиоседативное действие.

5. Католит при однократном внутрибрюшинном введении оказывает анальгетическое действие, сопоставимое с анальгином.

6. Католит обладает антидепрессивным эффектом, сопоставимым с мелипрамином.

7. При моделировании нормобарической, гемической и гипобарической гипоксии на фоне введения электроактивированных водных растворов увеличивается продолжительность жизни лабораторных животных, что свидетельствует о наличии противогипоксических свойств, более выраженных у анолита.

8. При моделировании хемоиндуцированного эпилептогенеза эяектроахтивиродшшые йодные растворы снижают продолжительность судорог, их интенсивность и количество летальных исходов, то есть обладают противосудорожным действием.

9. Введение католита и анолита перед моделированием острого стресса препятствует появлению кровоизлияний в слизистую оболочку желудка и гипертрофии надпочечников, но не препятствует инволюции тимуса.

10. Католит снижает объем алкоголя, употребляемого алкоголь-зависимыми крысами. В условиях экспериментального алкоголизма выявлено позитивное влияние католита на состояние животных при алкогольной абстиненции.

Практические рекомендации:

1. Новые знания о психотропных свойствах католита и анолита, а также о возможном механизме их действия могут быть использованы в образовательном процессе для углубления знаний студентов по соответствующим разделам курса фармакологии.

2. Многокомпонентный подход к исследованию средств, влияющих на ЦНС, может быть использован в фармакологических лабораториях. Данный подход позволяет вывить взаимосвязи психотропных эффектов и раскрыть возможные механизмы их реализации.

3. Полученные материалы позволяют рекомендовать католит с pH 10,010,7, ОВП минус 510 - 570 мВ и анолит с pH 6,0-6,8 и ОВП плюс 710 - плюс 770 мВ для дальнейших клинических испытаний в качестве анксиолитических и нейропротекторных средств. Католит с pH 10,0-10,7, ОВГ1 минус 810 - 870 мВ рекомендован для клинических исследований в качестве средства, снижающего проявления алкогольной абстиненции.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Семёнова Е.А. Влияние католита на деятельность центральной нервной системы экспериментальных животных / Е.А. Семёнова, K.M. Резников, Е.Б. Сабитова // Человек, общество, лекарство: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Я.В. Костина. - Саранск, 2005. - С.85-86.

2. Сабитова Е.Б. Влияние электроактивированных водных растворов на поведенческие реакции крыс / Е.Б. Сабитова // Прикладные информационные аспекты медицины. - 2006. - Т.9, № 1. - С. 22-29.

3. Сабитова Е.Б. Психотропные эффекты электроактивированных водных растворов в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» / Е.Б. Сабитова // Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации: материалы VIII международного конгресса «Здоровье и образование в XXI, веке; концепции болезней цивилизации». — М: Изд-во РУДН, 2007. - С.549-550.

4. Сабитова Е.Б. Исследование психотропных свойств электроактивированных водных растворов / Е.Б. Сабитова, K.M. Резников, Е.А. Семёнова // Психофармакология и биологическая наркология. - 2007. - Т.7, спец. выпуск: Фармакология - практическому здравоохранению: материалы III съезда фармакологов России: в 2 ч, Ч. 2. - С. 1928.

5. Системный анализ безопасности и фармакологических свойств электроактивированных водных растворов / K.M. Резников, Ю.Н. Латышева,

Ю.А. Левченко, Е.Б. Сабитова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2008. - Т.7, № 2. - С. 409-413.

6. Сабитова Е.Б. Антидепрессивные свойства электроактивированных водных растворов / Е.Б. Сабитова // Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии: труды XVI международной конференции и дискуссионного клуба. - Ялта, 2008. - С. 117-119.

7. Сабитова Е.Б. Биоцидная активность электроактивированных водных растворов в экспериментах на Paramecium caudatum / Е.Б. Сабитова // Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации: Влияние Космической погоды на биологические системы в свете учения А.Л. Чижевского. - М., 2008. - С. 620.

8. Сабитова Е.Б. Динамика скорости наступления утомления у лабораторных животных при внутрибрюшинном введении электроактивированных водных растворов / Е.Б. Сабитова, Ю.В. Чурсина // Сборник трудов П-й научной конференции молодых ученых-медиков: в 3 т. -Курск: ГОУ ВПО КГМУ Росздрава, 2008. - Т.1. - С.104-106.

9. Сабитова Е.Б. Исследование анальгетических свойств электроактивированных водных растворов / Е.Б. Сабитова, И.А. Сметанкина, Д.А. Колядин // Сборник трудов 11-й научной конференции молодых ученых-медиков: в 3 т. - Курск: ГОУ ВПО КГМУ Росздрава, 2008. - Т.1. - С. 106-107.

Ю.Сабитова Е.Б. Некоторые психотропные эффекты электроактивированных водных растворов / Е.Б. Сабитова // Прикладные информационные аспекты медицины. - 2008. - Т.11, № 2. - С. 82-89.

Список сокращений:

в/б - внутрибрюшинно

ОВП - окислительно-восстановительный потенциал

ЦНС - центральная нервная система

ЭАВР - электроактивированные водные растворы

NMDA - N-метил-О-аспартат

Подписано в печать 05.05.2009 г. Формат 60 х 84/16 . Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 1184

Отпечатано в типографии Воронежский ЦНТИ - филиал ФГУ «Объединение «Росинформресурс» Минпромэнерго России 394730, г. Воронеж, пр. Революции, 30

Актуальность.

Психические заболевания являются острейшей медико-социальной проблемой. 30% всего населения России имеет расстройства психического здоровья и нуждается в лечебной либо консультативной помощи врача-психиатра, психотерапевта или нарколога [7,8]. Ни при каких других классе болезней не отмечается столь длительных сроков инвалидизации. Из общего числа инвалидов вследствие психических болезней более 80% инвалидизируются в трудоспособном возрасте, при этом 95% признанных нетрудоспособными остаются на пенсионном обеспечении пожизненно [134]. Психические нарушения часто сопровождают и усугубляют соматические болезни, всегда осложняют их течение и прогноз, влияют на эффективность терапии, нередко служат пусковым фактором для их развития [56, 164, 172, 188]. Анализ эпидемиологических данных показывает, что в последние годы отмечается значительный рост психических расстройств, обусловленных экологическим неблагополучием в отдельных регионах, интоксикационными факторами, а также хронической социально-стрессовой ситуацией [7,8].

Психофармакотерапия является в настоящее время самым эффективным методом коррекции психических расстройств [118, 134]. Психофармакологические препараты являются необходимой составляющей стандартов комплексного лечения многих соматических патологий, ими широко пользуются кардиологи, гастроэнтерологи, гинекологи, анестезиологи и специалисты других областей медицины [118, 216]. В целом современные психотропные препараты представляют собой большой спектр лекарств, ставших неотъемлемой частью медицины. Но даже на современном уровне развития психофармакологии многие психотропные средства обладают недостаточной эффективностью, лишены избирательности действия и имеют большое количество побочных эффектов, нередко заставляющих клиницистов решать вопрос о соотношении вреда и пользы [15, 172, 227]. В связи с этим актуальна проблема поиска новых психофармакологических средств, свободных от нежелательных эффектов, безопасных, эффективных, надёжных, экономичных [92].

Поскольку наш организм почти на три четверти состоит из воды, а головной мозг - от 68-77% (белое вещество) до 84-86% (серое вещество), то можно предполагать её важную роль для деятельности как всего организма человека, так и особенно для функции мозга. Наше внимание привлекли электроактивированные водные растворы - католит и анолит, которые потенциально могут влиять на водный сектор головного мозга, вызывая в нем изменения на физико-химическом уровне. В 1975 г. было открыто явление электрохимической активации водных растворов (ЭХАВ). ЭХАВ -совокупность электрохимического и электрофизического воздействия на воду в двойном электрическом слое электрода (либо анода, либо катода) электрохимической системы. В результате образуются элетрохимически активированные растворы - католит и анолит [28, 58]. В медицине электроактивированные растворы находят достаточно широкое применение. Имеются также данные о высокой лечебной эффективности электроактивированных растворов при различных гнойно-воспалительных процессах, гастритах, язвенной болезни желудка, геморрое, дерматомикозе, экземе, аденоме предстательной железы и хроническом простатите, тонзиллите, бронхите, хроническом пиелонефрите, хроническом гепатите, вирусном гепатите, деформирующих артрозах и т. д. [28, 55, 58, 100]. Тем не менее, фармакологических исследований этих растворов, как лекарственных средств, очень мало. В современной научной литературе практически отсутствуют данные о влиянии католитов и анолитов на центральную нервную систему. В связи с этим исследование психотропных эффектов электроактивированных водных растворов актуально и своевременно.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко, № государственной регистрации 01.200.700011.

Цель исследования: установить возможные психотропные эффекты элетроактивированных водных растворов натрия хлорида.

Задачи исследования:

1. Исследовать общебиологическое действие электроактивированных водных растворов в экспериментах на Paramecium caudatum.

2. Изучить возможность изменения мышечного тонуса и координации движений лабораторных животных при введении католита и анолита.

3. Выявить возможные антидепрессивный, анксиолитический, ноотропный эффекты католита и анолита.

4. Исследовать болевую чувствительность при введении электроактивированных водных растворов.

5. Изучить антигипоксические свойства католита и анолита.

6. Установить возможные противосудорожные и стресспротекторные эффекты электроактивированных водных растворов.

7. Исследовать влияние католита на ориентировочно-исследовательскую деятельность и состояние алкогольной абстиненции в условиях экспериментального алкоголизма.

Научная новизна исследования. В работе впервые получены данные о влиянии электроактивированных водных растворов на жизнедеятельность Paramecium caudatunm, отличающиеся тем, что католит и анолит в низких концентрациях вызывают изменения характера движений инфузорий-туфелек, увеличение продолжительности жизни парамеций при действии гипертонического раствора натрия хлорида и существенно снижают скорость роста этих клеток.

В работе получены ранее неизвестные данные об улучшении координации движений и мышечной выносливости при введении электроактивированных водных растворов лабораторным животным. Впервые установлено, что католит обладает оригинальным спектром психотропной активности: проявляет при однократном введении анксиоактивируюшие, антидепрессивные, ноотропные свойства, а при длительном введении обладает анксиоседативной активностью. Показано, что анолит при однократном введении оказывает активирующее и ноотропное действие на ЦНС лабораторных животных, а при длительном введении — седативное. Впервые получены данные о нейропротекторных свойствах электроактивированных водных растворов в условиях острого стресса, острой генерализованной гемической, гиперкапнической и гипобарической гипоксии, генерализованных судорог. Впервые выявлен анальгетический эффект католита при однократном парентеральном введении, сопоставимый с эффектом анальгина. При сформированной алкогольной мотивации в условиях эксперимента установлено позитивное влияние католита на объем принимаемого алкоголя и на ориентировочно-исследовательскую активность алкоголь-зависимых животных и на их состояние в период абстиненции.

Практическая значимость. Приведенные результаты исследования психотропной активности электроактивированных водных растворов указывают на перспективность дальнейшего клинического изучения анксиолитических, ноотропных и нейропротекторных свойств католита и анолита. Применение электроактивированных водных растворов в клинической практике позволит оптимизировать лечение, снизить дозировки применяемых психотропных препаратов, улучшить качество жизни больных психическими заболеваниями, уменьшить затраты на лечение — медицинская эффективность. Новые знания, полученные в диссертационной работе могут быть дополнением учебных курсов фармакологии, физиологии и психиатрии — теоретическая эффективность.

Материалы исследования используются в образовательном процессе кафедр фармакологии и психиатрии ВГМА им. Н.Н. Бурденко. Результат: повышение качества знаний студентов по соответствующим разделам курса фармакологии — научно-теоретическая эффективность.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При культивировании Paramecium caudatum в течение суток в среде с добавлением католита и анолита в разведениях 1/100-1/1000 увеличивается их продолжительность жизни при действии гипертонического раствора натрия хлорида, а также при добавлении анолита и особенно католита существенно снижается скорость их роста. После введения лабораторным животным электроактивированных водных растворов миорелаксирующий эффект отсутствует, наблюдается улучшение координации движений.

2. Электроактивированные водные растворы обладают ноотропным действием, превосходящим пирацетам; при однократном парентеральном и пероральном введении в объеме 1 мл/100 г массы тела оказывают анксиоактивирующее действие. При употреблении электроактивированных водных растворов внутрь вместо питьевой воды в течение 28 суток наблюдается анксиоседативное действие. Католит при однократном внутрибрюшинном введении в объеме 1 мл/100 г массы тела оказывает анальгетическое действие, сопоставимое с анальгином. Католит при однократном внутрибрюшинном введении в объеме 1 мл/100 г массы тела обладает антидепрессивным эффектом, сопоставимым с мелипрамином.

3. Электроактивированные водные растворы при введении лабораторным животным однократно внутрибрюшинно или перорально в объеме 1 мл/100 г массы тела или внутрь вместо питьевой воды течение 3 суток оказывают антигипоксическое, противосудорожное и стресспротекторное действие.

4. Введение внутрь католита снижает объем алкоголя, употребляемого алкоголь-зависимыми крысами. В условиях экспериментального алкоголизма выявлено позитивное влияние католита на состояние животных при алкогольной абстиненции.

Апробация работы. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Я.В. Костина (г. Саранск, 2005 г.); на II, III Всероссийской Бурденковской студенческой научной конференции (г. Воронеж, 2006 г, 2007 г); на VIII, IX, X Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (г. Москва, 2006 г, 2007г, 2008 г); на III съезде фармакологов России (г. Санкт-Петербург, 2007 г); на II Международной научной конференции молодых ученых-медиков (г. Курск, 2008 г); на XVI Международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Украина, Ялта-Гурзуф, 2008 г), на научной межкафедральной конференции кафедр фармакологии и нормальной физиологии (Воронеж, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендуемом ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 208 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, 6 глав собственных результатов исследований, главы обсуждения результатов, заключения, выводов, научно-практических рекомендации и списка использованной литературы, включающего 155 отечественных и 96 зарубежных источника. Работа иллюстрирована 33 таблицами и 25 рисунками.

ВЫВОДЫ

1. В экспериментах на Paramecium caudatum католит и анолит в разведениях 1/10 оказывают ярко выраженное биоцидное действие. Анолит в разведении 1/100 вызывает гибель 50% инфузорий. Католит 1/100 и анолит 1/1000 при экспозиции 1 час вызывают изменения характера движений инфузорий-туфелек. После культивирования парамеций в течение суток в среде с добавлением католита и анолита увеличивается продолжительность жизни клеток при действии гипертонического раствора натрия хлорида. При культивировании инфузорий-туфелек в среде с добавлением анолита и особенно католита существенно снижается скорость их роста.

2. При введении лабораторным животным электроактивированных водных растворов миорелаксирующий эффект отсутствует, наблюдается улучшение координации движений.

3. Электроактивированные водные растворы обладают ноотропным действием, превосходящим пирацетам.

4. Католит и анолит при однократном парентеральном или пероральном введении оказывают анксиоактивирующее действие. При длительном употреблении электроактивированных водных растворов внутрь вместо питьевой воды наблюдается анксиоседативное действие.

5. Католит при однократном внутрибрюшинном введении оказывает анальгетическое действие, сопоставимое с анальгином.

6. Католит обладает антидепрессивным эффектом, сопоставимым с мелипрамином.

7. При моделировании нормобарической, гемической и гипобарической гипоксии на фоне введения электроактивированных водных растворов увеличивается продолжительность жизни лабораторных животных, что свидетельствует о наличии противогипоксических свойств, более выраженных у анолита.

8. При моделировании хемоиндуцированного эпилептогенеза электроактивированные водные растворы снижают продолжительность судорог, их интенсивность и количество летальных исходов, то есть обладают противосудорожным действием.

9. Введение католита и анолита перед моделированием острого стресса препятствует появлению кровоизлияний в слизистую оболочку желудка и гипертрофии надпочечников, но не препятствует инволюции тимуса.

10. Католит снижает объем алкоголя, употребляемого алкоголь-зависимыми крысами. В условиях экспериментального алкоголизма выявлено позитивное влияние католита на состояние животных при алкогольной абстиненции.

Практические рекомендации:

1. Новые знания о психотропных свойствах католита и анолита, а также о возможном механизме их действия могут быть использованы в образовательном процессе для углубления знаний студентов по соответствующим разделам курса фармакологии.

2. Многокомпонентный подход к исследованию средств, влияющих на ЦНС, может быть использован в фармакологических лабораториях. Данный подход позволяет вывить взаимосвязи психотропных эффектов и раскрыть возможные механизмы их реализации.

3. Полученные материалы позволяют рекомендовать католит с рН 10,0-10,7, ОВП минус 510 - минус 570 мВ и анолит с рН 6,0-6,8 и ОВП плюс 710 - плюс 770 мВ для дальнейших клинических испытаний в качестве анксиолитических и нейропротекторных средств. Католит с рН 10,0-10,7, ОВП минус 810 — минус 870 мВ рекомендован для клинических исследований в качестве средства, снижающего проявления алкогольной абстиненции.