Повышение выживаемости аквариумных рыб в условиях острой гипоксии предварительным введением перекиси водорода в желудок

Актуальность. Раствор 3% перекиси водорода является безрецептурным кислород-высвобождающим антисептиком, который при местном взаимодействии с раневой поверхностью образует кислородную пену. Поэтому этот препарат широко применяется для механического очищения поверхности хронических ран от гнойных масс. Выделение кислорода при каталазном расщеплении перекиси водорода указывает на возможность достижения противоишемического и антигипоксического действия.

Цель – изучение влияния внутрижелудочной перекиси водорода на устойчивость аквариумных рыб к острой гипоксии.  

Материалы и методы. Эксперименты были проведены на 80 взрослых аквариумных рыбках пород гуппи, голубые неоны, расборы трехлинейые, меченосцы и зебрафиш (Danio rerio). Для создания острой гипоксии каждая рыбка помещалась в пластиковый прозрачный контейнер, содержащий по 5, 10 или 20 мл пресной воды при температуре +25 - +26 °C вместе с рыбкой, после чего контейнер герметично закрывался. Затем осуществлялся мониторинг двигательной активности тела рыб, дыхательных движений жаберных дуг, открывания полости рта, колебаний плавников и динамика их окраски вплоть до полной окончательной иммобилизации рыб и их гибели. Непосредственно перед опытом в желудок рыбы вводили по 0,05 или 0,1 мл пресной воды в контрольной серии и по 0,05 мл или 0,1 мл раствора 0,05% перекиси водорода в опытной серии. Жидкость вводили в желудок рыб с помощью желудочного мини-зонда, соединенного с инсулиновым шприцем.

Результаты. Показано, что аквариумные рыбки сохраняют свою жизнеспособность в малом объеме пресной воды внутри герметично закрытой емкости на протяжении ограниченного периода времени, поскольку рыбы непрерывно расходуют кислород, растворенный в воде, благодаря чему углубляют гипоксию. При этом после герметизации емкости рыбы очень быстро принимают неподвижное состояние, в котором находятся определенный отрезок времени вплоть до наступления их смерти. Однако, перед самой смертью неподвижность рыб нарушается. При этом у рыбок внезапно появляются судорожные движения тела, активные движения грудных плавников, ртов и жаберных дуг, грудные плавники изменяют свой цвет, после чего рыбы испражняются в воду. Результаты показали, что предварительное введение в желудок рыб по 0,05 или 0,1 мл 0,05% раствора перекиси водорода продлевает период неподвижного состояния рыб в условиях гипоксии в среднем на 20%. По всей вероятности, неподвижное состояние рыб является частью комплекса их адаптационной перестройки к прекращению поступления кислорода в воду и отражает наличие резервов адаптации к гипоксии. Дело в том, что отсутствие сокращений мускулатуры прекращает расходование мышцами кислорода, используемого ими для выработки энергии. Предполагается, что внутри желудка перекись водорода всасывается в кровь, где под действием фермента каталазы расщепляется на воду и газообразный кислород, который заменяет кислород в жабрах при отсутствии кислорода в окружающей воде.

Заключение. В модельных условиях показано, что предварительное введение в желудок рыб 0,05 или 0,1 мл раствора 0,05% перекиси водорода увеличивает их выживаемость в условиях острой гипоксии. Поэтому перекись водорода может рассматриваться как потенциальный антигипоксант для продления жизни при различных видах удушья, включая финальную стадию COVID-19.