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 (Хе»[Н20]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
ксенон-кислород
обладает
более
мощным
анестезирующим
и
анальгезирующим эффектами, чем смесь закись азота (N20) - 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 среде (5% кислорода) по
сравнению с азотом. Профилактическое назначение ксенона повышает в 1,36 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 время в науке обсуждается существование двух качественно
отличающихся друг от друга стратегий 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. В целом происходит мобилизация энергетических процессов
увеличение энергозатрат. 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:02-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.
1
2
10
3
4
5
6
7
8
9
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, имеющиеся в распоряжении ученых факты свидетельствуют 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»^); 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.
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 cердечно-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.
современной
биологии
Успехи
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
A.M., 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 № 2235563-2004.10.09.
8. Вовк СМ., 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 СМ., 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.
терапии. Методические рекомендации. Екатеринбург: УГМА; 2007.
Метод
ксеноновой