Влияние сукцинатсодержащих препаратов на физическую работоспособность и восстановление после нагрузок

Введение

Физическая активность является одним из основных показателей качества жизни человека. Её снижение характерно для ряда патологий, таких как заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем, поражений печени и травм ЦНС. Одной из основных целей в лечении данных заболеваний является восстановление работоспособности и её поддержание на определенном уровне. Кроме того, поддержание высокой работоспособно сти и быстрое восстановление после нагрузок актуально для людей, чья работа и жизнь связана с повышенными физическими нагрузками — профессиональных спортсменов, спасателей, военнослужащих.

Одним из факторов, лимитирующих работоспособность в условиях патологии или высокой интенсивности, является недостаточное образование АТФ, не покрывающее энергопотребности организма. Таким образом, подобное несоответствие между максимально возможной энергопродукцией энергопотреблению организма при физической нагрузке может рассматриваться как гипоксическое состояние, учитывая, что в основе характерных для всех форм гипоксии нарушений лежит недостаточность ведущей клеточной энергопродуцирующей системы — митохондриального окислительного фосфорилирования [2, 4].

Возможным путём фармакологической коррекции такой гипоксии физической нагрузки может быть использование сукцинатсодержащих препаратов [6]. При этом вводимый извне сукцинат может оказывать не только субстрат-зависимое антигипоксическое действие, но и реализует свои эффекты как агонист специфических (SUCNR1, GPR91) рецепторов [5].

Антигипоксический эффект сукцината может быть увеличен за счёт его комбинации с соединениями, обладающими антиоксидантной и энхансерной активностью [3]. Классическим представителем таких препаратов является 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцинат (Мексидол). Целью данного эксперимента была оценка его влияния на некоторые параметры физической работоспособности при однократном и курсовом применении.

Материалы и методы

Исследования проводились на беспородных мышах — самцах массой 22-24 г. Исследование выполняли в соответствии с Национальным стандартом РФ ГОСТ Р 53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики», приказом Минздрава России от 01.04.2016 г. № 199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики», согласно утверждённому письменному протоколу. Животные были получены из питомника ФГУП «ПЛЖ «Рапполово» (Ленинградская область), прошли необходимый карантин и содержались в стандартных условиях сертифицированного вивария на обычном пищевом рационе, со свободным доступом к воде.

Плавательные тесты по оценке физической работоспособности осуществляли в плавательной установке, представляющей собой 200-литровый бассейн высотой 40 см, шириной 35 см и длинной 80 см, заполняемый водой до половины. Внутри него располагался внутренний контур из оргстекла высотой 30 см, шириной 30 см и длинной 75 см, разделенный на 10 отсеков (15x15 см каждый). Установку заполняли до половины десатурированной водой температуры 22–24 С. Десатурацию воды проводили путём предварительного отстаивания воды в течение суток. Во время теста мышей помещали в соответствующий отсек бассейна и сразу включали секундомер. Критерием окончания тест являлось погружение животного с носом под воду при неудачной попытке всплыть более трёх секунд, после чего его извлекали из бассейна, обсушивали мягкой тканью и помещали в стандартную клетку. Утяжеляющий груз фиксировали в области подреберья с помощью специального приспособления [7].

Влияние на физическую работоспособность (ФРС)

при однократном введении оценивали, определяя максимальное время вынужденного плавания животных с грузом (10 % массы тела). Все животные были разделены на 3 группы по 8 мышей в каждой: первая (контрольная), получала 0,9 % раствор NaCl, вторая — 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината (Мексидол, Фармасофт, РФ) в дозе 50 мг/кг, третья — препарат сравнения, обладающий выраженными актопротекторными свойствами — бис{2-[(2E)-4-гидрокси4-оксобут-2-еноилокси]-N,N-диэтилэтанаминия} бутандиоат (ФДЭС) в дозе 75 мг/кг. Препараты вводили внутрижелудочно за 30 минут до теста.

Для оценки влияния Мексидола на ФРС при курсовом введении перед рандомизацией проводили оценку максимального времени вынужденного плавания животных с грузом (10 % массы тела), для исключения мышей с крайними значениями показателя.

После проведения рандомизационного теста все животные были разделены на 3 группы по 8 животных в каждой: первая (контрольная) получала 0,9 % раствор NaCl, вторая — Мексидол в дозе 50 мг/кг, третья — препарат сравнения (ФДЭС) в дозе 75 мг/кг. Все препараты вводились в течение 5 дней в неделю в течение 4 недель. Введение препаратов осуществляли внутрижелудочно с помощью зонда. Оценочный тест вынужденного плавания с грузом проводили каждую неделю.

Все эксперименты выполняли в соответствии с Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р-53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики», Приказом Минздрава РФ от 01.04.16 г. №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики».

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета программ «Statistica 6.0». Осуществляли проверку нормальности распределения количественных признаков при малом числе наблюдений с использованием W-критерия Шапиро-Уилка, оценивали значимость различий при нормальном распределении количественных признаков с помощью t-критерия Стьюдента (для независимых выборок), а при ненормальном распределении — с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни (для сравнения двух попарно не связанных между собой вариационных рядов). Статистическую значимость изменений показателей в динамике у животных одной и той же группы оценивали, применяя критерий Вилкоксона для связанных выборок. Числовые данные, приводимые в таблицах, представлены в виде: среднее арифметическое (М)±ошибка среднего. Уровень доверительной вероятности был задан равным 95 %.

Результаты и обсуждение

В ходе исследования влияния исследуемых веществ при однократном введении было установлено, что в контрольной группе не произошло изменений времени плавания. В группе, получавшей Мексидол за 30 минут до нагрузки, максимальное время плавания достоверно возросло в 1,44 раза относительно значений контрольной группы и в 1,57 раза относительно исходных значений (табл. 1). В группе препарата сравнения отмечалась тенденция по повышению работоспособности в 1,14 раза, однако значения не достигали статистической достоверности.

При оценке влияния курсового применения на протяжении 4 недель в контрольной группе отсутствовали изменения в работоспособности. В группе, получавшей Мексидол, после 1-й недели максимальное время плавания возросло в 1,22 относительно исходных значений. В конце второй недели показатель достиг плато, превысив в 1,52 раза исходные значения, и оставался в 1,65 раза выше на 3-й и 4-й неделях (p < 0,05). Повышение работоспособности Мексидолом оказалось сопоставимо с таковым в группе препарата сравнения (табл. 2).

Способность Мексидола повышать работоспособность может быть обусловлена, в первую очередь, его антигипоксической, а также антиоксидантной активностью. Так, известно, что Мексидол активирует энергоситезирующие функции митохондрий за счёт восстановления митохондриальных окислительно-восстановительных процессов [3]. Уменьшение угнетения окислительных процессов в цикле Кребса приводит к повышению содержания АТФ и креатинфосфата за счёт сохранения и восстановления уровней адениловых нуклеотидов, фосфодиэстеразы, а также стимуляции активности ферментов, обеспечивающих энергетический обмен [2]. АТФ и креатинфосфат являются основными источниками энергообеспечения во время высокоинтенсивных кратковременных нагрузок [1], которые были использованы в нашем эксперименте для скрининговой оценки актопротекторных свойств препарата. Кроме того, в условиях гипоксии Мексидол вызывает компенсаторную активацию анаэробного гликолиза, стабилизирует клеточные мембраны за счёт нормализации соотношения холестерола/липопротеинов высокой плотности в мембранных структурах [2]. Эти компоненты механизма действия препарата могут обеспечивать его актопротекторное действие.

Выводы

1.Мексидол достоверно повышает работоспособность экспериментальных животных при однократном введении.

2.При курсовом введении Мексидола отмечается повышение физической работоспособности с выходом на плато после 2 недель применения.