Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 5 » Статья стр. 469
<<<>>>
Оценка мозгового кровообращения у крыс при эвтаназии смесью уретана и альфа-хлоралозы: возможности визуализирующей фотоплетизмографии
Российский научный фонд, 25-15-00400
Министерство образования и науки Российской Федерации, 125020301282-0
Министерство образования и науки Российской Федерации, 1021062411784-3-3.1.8
Соколов А.Ю. 1,2,3, Волынский М.А. 4, Селезнев Д.А.4, Камшилин А.А. 5
1Институт фармакологии им. А.В. Вальдмана, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия
2Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский медико-социальный институт, Санкт-Петербург, Россия
4Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
5Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, Россия
Email: alexey.y.sokolov@gmail.com, maxim.volynsky@itmo.ru, vex20092009@yandex.ru, alexei.kamshilin@yandex.ru
Поступила в редакцию: 25 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 17 декабря 2025 г.
Принята к печати: 27 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 8 июня 2026 г.
PDF версия
Визуализирующая фотоплетизмография (ВФПГ), представляющая собой бесконтактный оптический метод изучения кровоснабжения биологических тканей, успешно применяется в различных исследованиях и диагностических процедурах в качестве инструмента мониторинга изменений локальной гемодинамики в ответ на разного рода интервенции или при каких-либо патологических состояниях. В экспериментальной биомедицине уретан (Ур) и альфа-хлоралоза (Х) давно используются для анестезии лабораторных животных, однако по мнению Американской ветеринарной медицинской ассоциации эти препараты не приемлемы для эвтаназии. Цель исследования: на основании анализа динамики составляющих сигнала ВФПГ (амплитуды пульсовой компоненты (АРС) и внутреннего оптического сигнала (OIS)) оценить латентный период наступления прекращения мозгового кровообращения у наркотизированных смесью УрХ крыс после внутривенной болюсной инъекции УрХ в летальной дозе и сопоставить полученные результаты с аналогичным показателем фатальных изменений в системной гемодинамике и функции газообмена. Работа выполнена на 15 наркотизированных курарезированных крысах стока Вистар, подлежащих плановой эвтаназии после завершения острых экспериментов. Визуализацию интракраниальных сосудов для записи сигналов ВФПГ проводили через истонченные теменные кости. Запись показателей АРС, OIS, электрокардиограммы (ЭКГ), артериального давления (АД), СО2 в конце выдоха (EtСО2) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) выполняли до, во время и после инфузии летальной дозы (не менее 1000+100 mg/kg) УрХ; длительность инфузии составляла 10-15 s. Основной оцениваемой величиной было время угасания функций жизнеобеспечения (ВУФЖ), определяемое с момента начала введения УрХ и до момента констатации смерти на основании достижения композитной точки, состоящей из трех пунктов, а именно: остановка сердца (ЧСС равна нулю), падение среднего АД (сАД) ниже 10 mm Hg и снижение EtCO2 ниже 1%. Болюсное введение наркотизированной крысе УрХ в летальной дозе уже во время инфузии вызывало необратимую утрату функций жизнеобеспечения, а именно остановку сердца (ВУФЖ=5.6 [4.0-7.0] s), критическое падение АД (ВУФЖ=10.2 [8.2-11.7] s) и прекращение газообмена (ВУФЖ EtCO2=13.8 [12.9-15.5] s), что сопровождалось характерными изменениями паттернов сигналов ВФПГ (прекращение осцилляций АРС, ВУФЖ=5.5 [4.5-7.5] s и " обрыв" уровня OIS, ВУФЖ=10.4 [8.3-12.3] s), свидетельствующими о фатальных нарушениях кровоснабжения мозга. Таким образом, инфузия УрХ в дозе не менее 1000+100 mg/kg представляется надежным и гуманным способом эвтаназии крыс, находящихся в состоянии общей анестезии. Использование ВФПГ позволило выявить оптические маркеры прекращения мозгового кровообращения, спровоцированного УрХ. Ключевые слова: эвтаназия, визуализирующая фотоплетизмография, уретан, альфа-хлоралоза.
  1. J. de Pedro-Carracedo, D. Fuentes-Jimenez, M.F. Cabrera-Umpi'errez, A.P. Gonz'alez-Marcos. Sci. Rep., 15 (1), 14645 (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-97573-4
  2. O.V. Mamontov, V.V. Zaytsev, A.A. Kamshilin. Biomed. Opt. Express, 15 (2), 687 (2024). DOI: 10.1364/BOE.511925
  3. A.A. Kamshilin, V.V. Zaytsev, A.V. Lodygin, V.A. Kashchenko. Sci. Rep., 12 (1), 1143 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-05080-7
  4. M.A. Volynsky, O.V. Mamontov, A.V. Osipchuk, V.V. Zaytsev, A.Y. Sokolov, A.A. Kamshilin. Biomed. Opt. Express, 13 (1), 184 (2021). DOI: 10.1364/BOE.443477
  5. A.Y. Sokolov, M.A. Volynsky, V.V. Zaytsev, A.V. Osipchuk, A.A. Kamshilin. J. Headache Pain, 22 (1), 18 (2021). DOI: 10.1186/s10194-021-01226-6
  6. A.Y. Sokolov, M.A. Volynsky, A.V. Potapenko, P.M. Iurkova, V.V. Zaytsev, E. Nippolainen, A.A. Kamshilin. Sci. Rep., 13 (1), 11928 (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-39171-w
  7. The AVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals: 2020 Edition [Электронный ресурс] URL: https://www.avma.org/sites/default/files/2020-02/Guidelines-on-Euthanasia-2020.pdf
  8. I.S. Sidorov, M.A. Volynsky, A.A. Kamshilin. Biomed. Opt. Express, 7 (7), 2469 (2016). DOI: 10.1364/BOE.7.002469
  9. J. Alysha, B. Morshedi, R. Fowler. The Role of ETCO2 in Termination of Resuscitation [Электронный ресурс]. URL: https://www.jems.com/patient-care/cardiac-resuscitation/the-role-of-etco2- in-termination-of-resuscitation
  10. M.A. Volynsky, N.B. Margaryants, O.V. Mamontov, A.A. Kamshilin. Applied Sciences, 9 (22), 4947 (2019). DOI: 10.3390/app9224947
  11. Institutional Animal Care and Use Committee of the University of British Columbia. Rat and mouse anesthesia and analgesia, 2016 [Электронный ресурс]. URL: https://animalcare.ubc.ca/sites/default/files/documents/ Guideline%20-%20Rodent%20Anesthesia%20Analgesia%20 Formulary%20%282016%29.pdf
  12. Institutional Animal Care and Use Committee of the University of North Texas. Use of Urethane in Rodents, 2020. [Электронный ресурс]. URL: https://research.unt.edu/files/default/files/iacuc %?????_sop_02_32_00_use_of_urethane_in_rodents.pdf
  13. Unit for Laboratory Animal Medicine of the Michigan University. Guidelines on Anesthesia and Analgesia in Rats, 2025. [Электронный ресурс]. URL: https://az.research.umich.edu/animalcare/ guidelines/guidelines-anesthesia-and-analgesia-rats
  14. C.A. Maggi, A. Meli. Experientia, 42 (2), 109 (1986). DOI: 10.1007/BF01952426
  15. C.A. Maggi, A. Meli. Experientia, 42 (3), 292 (1986). DOI: 10.1007/BF01942510
  16. C.A. Maggi, A. Meli. Experientia, 42 (5), 531 (1986). DOI: 10.1007/BF01946692
  17. S. Pagliardini, G.D. Funk, C.T. Dickson. Respir. Physiol. Neurobiol., 188 (3), 324 (2013). DOI: 10.1016/j.resp.2013.05.035
  18. A. Mondino, J. Gonz?lez, D. Li, D. Mateos, L. Osorio, M. Cavelli, J.P. Castro-Nin, D. Serantes, A. Costa, G. Vanini, G.A. Mashour, P. Torterolo. Eur. J. Neurosci., 59 (4), 483 (2024). DOI: 10.1111/ejn.15690
  19. J. Branka?k, Y. Yanovsky, A.B.L. Tort, A. Draguhn. Sci. Rep., 15 (1), 18270 (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-01762-0
  20. C. Lee, T.A. Jones. J. Am. Assoc. Lab. Anim. Sci., 57 (3), 268 (2018). DOI: 10.30802/AALAS-JAALAS-17-000131
  21. A.A. Moheban, H.H. Chang, L.A. Havton. J. Am. Assoc. Lab. Anim. Sci., 55 (1), 89 (2016)
  22. V. Shumkova, V. Sitdikova, I. Rechapov, A. Leukhin, M. Minlebaev. Sci. Rep., 11 (1), 9567 (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-88461-8
  23. J.A. Beitchman, G. Krishna, C.E. Bromberg, T.C. Thomas. BMC Neurosci., 24 (1), 52 (2023). DOI: 10.1186/s12868-023-00822-3
  24. M.A. Dijkman, J.H. Robben, A.J.H.P. van Riel, D.W. de Lange. Vet. Rec., 192 (1), e2342 (2023). DOI: 10.1002/vetr.2342
  25. E.M. Samali, A. El Koundi, A. Meskine, H. Balkhi, M. Moussaoui. Afr. J. Emerg. Med., 15 (3), 100887 (2025). DOI: 10.1016/j.afjem.2025.100887

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme