Метод ксеноновой терапии (достижения, проблемы, перспективы)

Метод ксеноновой терапии
(достижения, проблемы, перспективы)
Наумов С.А., Костромитина Г.Г.
ООО « Научная Корпорация «Биология Газ Сервис»
г. Екатеринбург
Одним из интенсивно развивающихся направлений современной
медицины является применение ксенона в профилактике и лечении
заболеваний человека. Уникальные физические и фармакологические
свойства инертного газа ксенона позволяют широко использовать его
в
медицинской практике, как для лечения, так и для профилактики широкого
спектра заболеваний. Лидером в данном направлении является Российская
наука. В настоящее время активно проводятся исследования по выявлению
новых биологических и медицинских свойств ксенона.
Некоторые физические и фармакологические свойства ксенона (1).
Ксенон слабо растворим в жидких средах организма, быстро элиминируется
через легкие, не подвергается биотрансформации, обладает способностью
связываться с белками плазмы, гемоглобином и миоглобином. Также этот газ
может образовывать соединения в форме кристаллогидратов с водой
(Xe•[H2O]6).
Образование
клатратных
кристаллов
со
свободной
внутриклеточной водой ведет к уменьшению подвижности ее молекул, а
также белков. Благодаря своей высокой растворимости в липидах ксенон
неравномерно распределяется в тканях организма, накопление вещества
отмечается в жировой ткани и хорошо васкуляризированных органах, в
большей степени в надпочечниках, чем в мозге. Перфузия головного мозга
составляет 50-60 мл крови на 100 г. вещества мозга в 1 минуту, а перфузия
надпочечников - 5-10 мл крови на 1 г. ткани в 1 минуту, т.е. в 10 раз
превышает показатели перфузии мозга (2). При стрессе кровоток в
надпочечниках значительно возрастает.
Ксенон не обладает токсичностью, не является аллергеном, не
нарушает целостность структур мозга. В субнаркотических и наркотической
концентрации ксенон вызывает увеличение мозгового кровотока.
Важным
фармакологическим
свойством
является
отсутствие
кардиотоксичности и побочных сердечно-сосудистых эффектов. Более того,
ингаляционная смесь 70 % ксенона – 30 % кислорода при реперфузии, после
региональной ишемии у крыс снижает размеры инфаркта миокарда по
сравнению с чистым кислородом. Следует подчеркнуть, что смесь ксенонкислород обладает более мощным анестезирующим и анальгезирующим
эффектами, чем смесь закись азота (N2O) – кислород. Ксенон - антагонист
NMDA (N-methyl-D-aspartate) рецепторов и не является агонистом ГАМКергических рецепторов. Как и закись азота, он обратимо увеличивает
активность каналов рецептора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) у
млекопитающих. Оба агента повышают эффективность взаимодействия
ГАМК с рецептором. Инертный газ ксенон повышает выживаемость крыс
в
гипоксической
Профилактическое
среде
(5%
назначение
кислорода)
ксенона
по
сравнению
повышает
в
с
1,36
азотом.
раза
радиорезистентность белых мышей при облучении.
В субнаркотических концентрациях (50% ксенона, 50% кислорода) он
оказывает антистрессорный эффект в отношении систем жизнеобеспечения
человека. При применении ксенона часто отмечается ваготомический
эффект. Ксенон в концентрации 30-50-70 % не изменяет содержание в плазме
крови дофамина и норадреналина, однако уровень адреналина снижается. В
концентрациях 1/3-1/2-1 МАК ксенон вызывает падение содержания
адреналина в крови. В субнаркотических концентрациях снижает в плазме
крови человека уровень гидрокортизона и повышает содержание инсулина.
Вышеизложенные факты свидетельствуют о том, что ксенон в
концентрациях ниже наркотических, оказывает выраженное позитивное
влияние на системы жизнеобеспечения. Это является основой для
применения ксенона в терапевтических целях.
В
настоящее
качественно
время
в
отличающихся
науке
обсуждается
друг
от
друга
существование
стратегий
двух
адаптации
(приспособления к неблагоприятным условиям внешней среды) живых
организмов - резистентности и толерантности (3).
Для резистентности характерно: значительная активизация процессов
окисления и как следствие увеличение потребления кислорода, что ведет к
возрастанию
энергопродукции.
энергетических
процессов
В
целом
увеличение
происходит
энергозатрат.
мобилизация
В
организме
накапливаются метаболиты глюкозы, лактата, пирувата, жирных кислот,
аминокислот, мочевины. Другими словами, в отношении метаболизма
резистентность, это - гиперкатаболитическая калоригенная стратегия, она
расточительна и неэкономична. Гормонами стресса являются катехоламины
(адреналин, норадреналин), глюкокортикоиды. Основным достоинством
резистентности является возможность адаптироваться в сложных внешних
условиях,
однако,
для
нее
характерны
следующие
недостатки:
неэкономичность и возможность развития патологического процесса.
Стратегия толерантности известна в биологии под названием
"гипобиоз", "торпидность", "гипометаболизм". Метаболической основой этой
адаптации является снижение катаболизма, энергозатрат и потребления
кислорода. Стратегия толерантности, как фаза реакции организма на
неблагоприятные условия внешней среды проявляется при гипоксии,
травмах, иммобилизации, эмоционально-болевом стрессе.
В свете вышесказанного интересна динамика температурной кривой.
Непосредственно после ингаляции Хе:О2-смеси в соотношении 50% ксенона
50% кислорода отмечается снижение температуры тела. Вместе тем,
суточный мониторинг температуры у здорового, получавшего 10 ингаляций
(в течение 10 дней) ксенона представлен на рисунке 1. Контрольные
пациенты получали экстракт золотого корня 1 раз в сутки по нарастающей
схеме.
Рис. 1. Профиль изменения температуры тела при ингаляциях
ксенона (2) и при воздействии на организм адаптогена
растительного происхождения (Extr. Rhodioiae Radicis) (1)
у лиц, неоднократно получавших ксеноновые ингаляции.
Хорошо видно, что у пациентов, получавших ксеноновые ингаляции,
происходило стойкое снижение температуры тела, в то время как у
пациентов, принимавших экстракт золотого корня, на четвертые сутки на
фоне максимальной дозы возникала стресс-реакция и подъем температуры
был максимален.
Таким
образом,
свидетельствуют
имеющиеся
в
распоряжении
ученых
факты
о том, что ксенон может оказывать влияние на
формирование адаптации по типу толерантности и может вести к снижению
активности стресс-реализующих систем. Поэтому применение ксеноновой
терапии оказывает позитивное влияние на состояние систем адаптации
организма человека.
Нормативно-правовая база метода ксеноновой терапии. В настоящее
время
в
Российской
Федерации
имеются
следующие
документы
регламентирующие применение ксенона в медицине: Приказ Минздрава РФ
от 8 октября 1999г. N363 «О разрешении медицинского применения
лекарственных средств»; патент РФ №59415 от 29.12.2006г. «Устройство для
ингаляции»(5); патент РФ №2228739 от 20.05.2004г. «Препарат для
адаптогенной терапии (варианты) и способ его изготовления»(6); патент РФ
№22355563 от 10.09.2004г. «Способ повышения работоспособности»(7);
патент РФ №2165270 от 20.04.2001г. «Способ лечения наркотической
зависимости»(8);
пособие для врачей - 2002(9) «Применение лечебного
ксенонового наркоза в комплексной терапии абстинентного синдрома при
опиатной наркомании»;
методические рекомендации – 2007 (10) «Метод
ксеноновой терапии».
Техническое
обеспечение
метода
ксеноновой
терапии.
Для
реализации метода терапии ксеноном может использоваться любой аппарат
для ингаляционного наркоза, в котором одна из шкал ротаметрического
дозиметра тарирована для подачи ксенона, газоанализатор для измерения
объемной доли ксенона и кислорода, дыхательный контур. Для метода
ксеноновой терапии был специально разработан аппарат «Аврора-Ксин».
Основным и главным недостатком всей этой аппаратуры является высокий
расход ксенона.
В течение последних лет отмечается рост цены на ксенон, который
обусловлен значительным расширением рынка медицинских услуг с
применением ксеноновых технологий при неизменном источнике сырья. Это
явилось основной причиной для разработки нового оборудования и способа
лечения с применением ксенона.
Рис.2. Рост цены на ксенон в период 2005-2008 г.г.
В ООО «Научная Корпорация «Биология Газ сервис» г. Екатеринбург
были проведены исследования и запатентовано «Устройство для ингаляции»
(Патент РФ №59415), которое позволяет существенно снизить расход
ксенона, что делает более доступным метод ксеноновой терапии. В
настоящее время при поддержке Фонда содействия развитию малых форм
предприятий в научно-технической сфере Правительства Российской
Федерации (Государственный контракт №6506 р/9159) ООО «Научная
Корпорация «Биология Газ сервис» совместно с ФГУП «Уральский
электромеханический завод» выполняют НИОКР по теме: «Разработка
опытного образца стационарного аппарата для ксеноновой терапии». В
результате выполняемых работ планируется создать стационарный вариант
аппарата для терапии ксеноном в 7-10 раз экономичнее аналога.
Показания и противопоказания к применению метода. Терапия
адаптационных расстройств и заболеваний, связанных с ними: синдром
хронической усталости, расстройства сна, стресс-синдром, заболевания
сердечно-сосудистой системы, язвенная болезнь. Лечение абстинентных
синдромов.
Купирование
болевых
синдромов
различной
этиологии.
Восстановление организма после перенесенных заболеваний и операций.
Специфическим показанием для применения ксенона является наличие
болевых синдромов у пациентов с индивидуальной непереносимостью
лекарственных
средств,
аллергии,
привыкания
к
применяемым
фармакологическим препаратам.
Противопоказанием может быть присутствие у пациента симптомов
отека мозга (застойные явления на глазном дне при офтальмоскопии),
признаков
повышенной
судорожной
готовности
головного
мозга.
Брадикардия, особенно у пожилых пациентов. Расстройства функций
дыхательного центра.
Проблемы применения ксенона в медицине. Ксенон редкий газ и его
содержится достаточно мало в атмосфере. Недостаточно изучены механизмы
действия ксенона на организм человека. Отсутствует взаимодействие
организаций, занимающихся изучением биологических и медицинских
свойств ксенона, разработкой и внедрением новых медицинских технологий
с его использованием. Существующая система подготовки врачей лечебных
специальностей не способствует широкому внедрению метода лечения
ксеноном. Слабая система пропаганды ксеноновых медицинских технологий
среди специалистов и населения.
Основные достижения в области внедрения ксенона в медицину.
Разработаны методы высокоэкономичной ксеноновой терапии; создана
аппаратура для ксеноновой анестезии и терапии; разработана система
рециклинга ксенона; создана нормативно-правовая база применения ксенона
в медицине.
Перспективы применения ксенона в медицине. Создание новых
лекарственных форм, содержащих ксенон. Поиск новых источников сырья.
Использование ксенона в криобиологии и криомедицине. Применение
ксеноновой анестезии и терапии в педиатрии, акушерстве, в группах
высокого риска.
Заключение.
Открытие
фармакологических
свойств
ксенона
–
адаптогенное, ноотропное и других, способствовало разработке и созданию
метода ксеноновой терапии, который в настоящее время находит все большее
применение
в
медицинской
практике.
Впервые
ксенон
в
качестве
терапевтического средства был применен в наркологии для лечения
абстинентного синдрома, где ведущими клиническими симптомами являются
расстройства сна, боль, вегетативные нарушения. К настоящему времени
создан целый спектр новых методов лечения различных заболеваний: стресс,
синдром хронической усталости, бессонница, невралгии и др. Продолжение
исследований и работ в данном направлении будет способствовать
расширению сфер применения методов ксеноновой терапии в различных
отраслях здравоохранения.
Литература
1. Хлусов И.А., Наумов С.А. Влияние ксенона на клетки и рецепторы //
Вестник РАМН. -2003.- № 9.- С.32-37
2. Покровский В.М., Коротько Г.Ф., Кобрин В.И и соавт. Физиология
человека. Т.1.;М: Медицина; 1997.
3. Кулинский В.И., Ольховский И.А. Две адаптационные стратегии в
неблагоприятных условиях - резистентная и толерантная. Роль гормонов и
рецепторов.
Успехи
современной
биологии
1992:112;697-713.
4. Наумов С.А., Хлусов И.А. Адаптационные эффекты ксенона
//
Интенсивная терапия . 2007; 1: 10-16.
5. Наумов С.А. Устройство для ингаляции: Патент РФ № 59415 от
29.12.2006.
6. Сметанников В.П., Орлов А.Н., Макарова О.А., Бутаков Г.Л., Рощин И.Н.,
Дыгай А.М., Гольдберг Е.Д., Наумов С.А., Суслов Н.И. Препарат для
адаптогенной терапии (варианты) и способ его изготовления. Патент РФ
№2228739.- 2004.
7. Сметанников В.П., Орлов А.Н., Макарова О.А., Бутаков Г.Л., Рощин И.Н.,
Наумов С.А. Способ повышения работоспособности. Патент РФ № 22355632004.10.09.
8. Вовк С.М., Ефимов В.В., Наумов С.А. Способ лечения наркотической
зависимости. Патент РФ № 2165270 .- 20. 04. 2001.
9. Корнетов Н.А., Шписман М.Н., Наумов С.А., Вовк С.М., Лукинов В.А.,
Хлусов И.А., Сметанников В.П. Применение лечебного ксенонового наркоза
в комплексной терапии абстинентного синдрома при опиатной наркомании
(пособие для врачей) – 2002.- 21 С.
10. Наумов С.А., Давыдова Н.С., Костромитина Г.Г. Метод ксеноновой
терапии. Методические рекомендации. Екатеринбург: УГМА; 2007.