И 3.3. Особенности клофелина как болеутоляющего средства
Известно, что в процессе повторного воздействия опиатов формируется состояние или синдром зависимости, которая может но-.сить характер психической или физической (подробнее см.: Звар-тау Э.Э., 1984; Вальдман А.В. и др., 1988; Wuster M. et al., 1985). По определению ВОЗ, психическая зависимость является состоянием, при котором "лекарственное средство вызывает чувство удовлетворения и психического подъема и которое требует периодически возобновляемого или постоянного введения лекарственного средства для того, чтобы испытать удовольствие или избежать дискомфорта". Физическая зависимость определяется ВОЗ как состояние, которое проявляется в интенсивных физических расстройствах, когда прекращается введение соответствующего лекарственного средства. Эти расстройства, т.е. синдром абстинен-ции, представляют собой комплекс специфических симптомов и признаков психического и физического свойства. Физическая зависимость является мощным фактором усиления психической зависимости, заставляющей человека продолжать применение наркотика или возобновлять его употребление после попытки воздержания. Как правило, развитие зависимости сочетается с быстрым привыканием (толерантностью) к действию морфиноподобных веществ. Толерантность определяется как пониженная реакция организма на повторное применение вещества. При ежедневном разовом введении морфина толерантность к аналгезии развивается по биэкспоненциальной зависимости с быстрой (полупериод 1-2 дня) и замедленной (20-27 дней) фазами.
Принято считать, что привыкание может развиваться по двум принципиальным механизмам. При фармакокинетическом механизме оно обусловлено снижением доступа вещества к рецептору за счет изменений метаболизма, элиминации, всасывания, распределения препарата. Привыкание к действию наркотических аналгетиков развивается преимущественно по механизму фарма-кодинамической толерантности, когда чувствительность органа-мишени снижается, несмотря на высокую концентрацию вещества у рецептора.
Исследование толерантности к болеутоляющему эффекту кло-фелина является обязательным условием его рассмотрения в качестве аналгетика, особенно при длительно протекающих болевых синдромах. Поэтому в наших исследованиях крысам ежедневно утром и вечером вводили внутрибрюшинно клофелин в аналгети-ческой дозе 0,5 мг/кг (суммарная суточная доза — 1 мг/кг) в течение 3-S недель. В контроле, а также в каждый нечетный день (1, 3, 5 и т.д.) через 30 мин после введения утренней дозы определяли болевую чувствительность у животных в тесте "отдергивания хвоста".
Для сравнения аналогичным образом вводили морфин (утром — 5 мг/кг, вечером — 20 мг/кг) также в течение 21 дня. Как видно из данных табл. 9, уже на 5-й день от начала хронического введения морфина его аналгетический эффект не развивался и в дальнейшем не проявлялся в течение всего срока 3-х-недельного наблюдения. На 3-й день от начала хронического введения клофе-лина его болеутоляющее действие уменьшалось, но сохранялось на достоверном уровне вплоть до 11-го дня. В период с 13-го по 21-й дни эксперимента клофелин в дозе 0,5 мг/кг уже не вызывал аналгезии.
Изучение перекрестной толерантности между морфином и клофелином показало, что у морфинтолерантных крыс аналгетический эффект клофелина в дозе 0,5 мг/кг сохраняется в полном объеме, причем клофелиновая аналгезия достоверно не изменяется налоксоном (0,1 мг/кг), но блокируется празозином (1 мг/кг). У клофелинтолерантных крыс развивается аналгетическое действие морфина в дозе 5 мг/кг, которое устраняется налоксоном в дозе 0,1 мг/кг. Следовательно, толерантность к болеутоляющему влиянию клофелина не только медленнее развивается, но и, вероятно,
Таблица 9 Динамика болеутоляющего эффекта клофелина в сравнении еиорфином при длительном введении крысам |
еиорфином при | »длител | ЬНОМ ВВС ный пер тринято ч о | дении к иод отд му за 10 | рысам ергиван 0%) в pa ния npe 7 | ИЯ ХВОС1 13ЛИЧНЫ паратов Q •J | га (в про е дни от | центах начала It.lK 10^ 1 Э | к конт-введе- 17-21 |
Препарат, до-' за (мг/кг) | Латент ролю, п | |||||||
Морфин 5 утром и 20 вечером Клофелин 0.5 утром и 0.5. вечером | 188* 189* | 157* 120* | 91 . 130* | 114 132* | 120 133* | 113 132* | 107 115* | 105 108* |
Примечание: * — Р < 0,05, по сравнению с контролем.
имеет другие механизмы формирования, чем толерантность к опиатам. Это позволяет рассматривать клофелин как адекватное средство замены опиатов для устранения длительно протекающих болевых синдромов.
Выявленная нами динамика изменения аналгетического влияния клофелина полностью совпадает со сроками развития толерантности к препарату на модели нарушения оперантного поведения у крыс, которая также не устранялась налоксоном в дозах 0,5-2 мг/кг (Меуег D. et al., 1977). Важно подчеркнуть, что возможна замена морфина клофелином в условиях развития толерантности к опиатному аналгетику. Сохранение в этих условиях болеутоляющего эффекта клофелина обусловлено, как показали опыты с налоксоном и празозином, разными механизмами формирования толерантности к опиатам и адренопозитивным средствам.
Одна из известных гипотез опиатной зависимости исходит из представлений о контролирующей функции эндогенных опиоидов за счет их действия на нервные окончания и высвобождение определенных нейротрансмиттеров (Kosterlitz H., Paterson S., 1985). При хроническом введении опиоидов и экзогенной активации их рецепторов синтез энкефалинов снижается, что ведет к дефициту тормозного контроля при отмене и развитию абстинентного синдрома. Этот механизм может быть усилен толерантностью, хотя ее развитие и возникновение физической зависимости не строго синхронизовано. Существует также концепция, связывающая развитие физической зависимости с влиянием опиатов на функцию аденилатциклазы. На фоне длительного применения опиатов развивается приспособительная реакция, компенсирующая их ингибиторное действие на активность фермента, которая "высвобождается" при отмене наркотиков (Майский А.И. и др., 1982).
Ключевым патогенетическим фактором возникновения зависимости является эмоционально-позитивный (подкрепляющий, эйфоризирующий) эффект опиатов и формирование патологического влечения, лежащего в основе повторного приема препаратов. Его биологические основы доказываются возможностью воспроизводить первично- и вторичноподкрепляющие эффекты опиоидов у животных на моделях самовведения (внутривенного, внутримоз-гового, орального) и условий реакции предпочтения (Вальд-манА.В.идр., 1988).
Поэтому в нашей лаборатории исследовались первично- и вторичноподкрепляющие свойства клофелина в сравнении с эталонным наркотическим аналгетиком морфином (Марусов И. В. и др., 1988). Первичноподкрепляющий эффект клофелина изучали на крысах, у которых предварительно вырабатывали зависимость (реакцию самовведения) к морфину. Самовведение морфина характеризовалось высокой частотой нажатий на педаль, а также явлениями стереотипного возбуждения животных. На определенных этапах интоксикации появились паузы между "пачками" самоинъекций, которые сопровождались умеренно выраженными признаками каталепсии (рис. 21). Суммарная доза самовведения морфина за 4 ч опыта колебалась у разных животных от 12 до 30 мг/кг, что соответствует 2,5-6 ЕД5о морфина в тесте "отдерги-вания хвоста" при его одномоментном введении.
Замена морфина на клофелин в эквипотентной аналгетической дозе приводила к значительному снижению числа нажатий на педаль (рис. 21). Суммарная доза самовведения 0,01% раствора клофелина за сеанс колебалась от 0,16 до 0,43 мг/кг, что приблизительно соответствует 1-3 ЕД^о клофелина в тесте "отдергивания хвоста". Следует отметить, что самовведение клофелина в более низкой концентрации (0,005% раствор) не приводило к характерному для опиатов пропорциональному увеличению частоты нажатий на педаль.
Вторичноподкрепляющие свойства клофелина исследовали на модели обусловливания реакции ситуационного предпочтения у крыс. В контроле обусловливание, проводимое после инъекций растворителя, приводило к некоторому уменьшению времени пребывания в освещенной камере. Обусловливание при введении морфина сопровождалось увеличением времени пребывания в ранее
Рис. 21.Самовведение морфина и клофелина.
1 - морфин (0,1% раствор), 2 - клофелии (0,01% раствор), 3-контроль (физиологический фактор), 4 - морфин (0,1 % раствор). На кимофаммах: сверху вниз - отметка двигательной активности, отметка нажатия на педаль (самовведения). Цифрами обозначено число самовведений за 4 часа опыта.
непредпочитаемой освещенной камере (табл. 10). Увеличение дозы морфина до 10 мг/кг не вызывало дальнейшего усиления эффекта.
После введения клофелина у животных наблюдаются дозоза-
висимые пилоэрекция, экзофтальм, повышается вертикальная активность. Эти изменения спонтанного поведения не связаны с аверсивными ощущениями, так как после проведения обусловливания у животных не наблюдается усиления избегания светлой камеры. Тенденция к увеличению времени пребывания в ранее непредпочитаемой камере развивается после введения клофелина только в субаналгетической дозе 0,1 мг/кг. Эти сдвиги в предпочтении не были достоверными по сравнению с контролем.
Таблицею
Сравнительная характеристика вторично- подкрепляющего эффекта морфина и клофелина у крыс
Препарат, доза(мг/кг) | непредпочитаемой камере после фармакологического обусловливания |
Контроль (физиологический раствор) Морфин 5 Клофелин 0.03 КлофелииО.1 Клофелин 0.5 | 28.2±8.8 460.9± 157.8' 30.2±13.0 78.3±21.1 53.3±25.8 |
Примечание: * — Р < 0,05, по сравнению с контролем.
В литературе имеются сведения о том, что клофелин способен поддерживать реакцию внутривенного самовведения у крыс, напоминая в этом плане препарат опиоидного типа (Douvis W., Smith S., 1977). Результаты нашего исследования с использованием реакции внутривенного самовведения и оценки не только первично-, но и вторичноподкрепляющих свойств свидетельствуют, что клофелин дает незначительные позитивноподкрепляющие эффекты, не сопоставимые по выраженности с аналогичными характеристиками эквианалгетических доз морфина. Эти данные позволяют прогнозировать значительно меньший наркогенный потенциал для клофелина. Характерно, что клофелин не поддерживает реакцию самовведения у крыс, обученных самоинъекциям амфе-тамина. Кроме того, клофелин вызывает дозозависимое угнетение реакции гипоталамической самостимуляции (Yokel К., Wise R., 1978; Pickens R. et aL, 1978). Облегчение этой же реакции фармакологическими препаратами рассматривается в настоящее время как предиктор наличия у них эйфоригенного потенциала (Вальд-ман А.В. и др., 1988). Выявленный нами слабый позитивно-подкрепляющий эффект клофелина может быть объяснен с точки зрения прямого или опосредованного вовлечения в действие этого препарата центральных опиоидергических систем. Это предположение согласуется с данными о том, что клофелин уменьшает специфическое связывание Н -дигидроморфина с клеточными мембранами мозга крыс (Browring S. et aL, 1982). Однако при определении замещения специфического связывания клофелина морфином их взаимодействия с общим рецептором не установлено (Golembiowska-Nikitin К. et aL, 1980). Не исключено, что определенный вклад в подкрепляющий эффект клофелина вносит прямая стимуляция центральных норадренергических структур, традиционно рассматриваемых как один из основных морфологических субстратов системы "награды" мозга (Wise R., 1978). Результаты нашего исследования согласуются с литературными данными о том, что для стимуляторов а-адренорецепторов не характерны выраженные позитивноподкрепляющие эффекты, достаточные для поддержания реакции самовведения с высокой частотой. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют об отсутствии у клофелина наркогенного потенциала. Поскольку эти результаты получены на адекватных моделях, можно утверждать, что клофелин не вызывает патологического привыкания и потенциально безопасен, в отличие от опиатов и опиоидов.
Общеизвестно, что одним из главных побочных эффектов опиатов и опиоидов является угнетение дыхания, которое наиболее выражено у морфина. Нарушение дыхания проявляется снижением частоты и минутного объема дыхания, нарушением его ритмичности и произвольного контроля дыхательного акта. Угнетение дыхания обусловлено взаимодействием морфина с/^-рецепторами, по-видимому, с их подтипом —/^-рецепторами, а также дельта-опиат-ными рецепторами, имеющими высокую плотность на инспира-торных нейронах "дыхательного центра" продолговатого мозга. Не исключено, что ^-рецепторы связаны с процессом самовозбуждения инспираторных нейронов, а б-рецепторы определяют фази-ческое включение их активности и, соответственно, вызываемое морфином брадипноэ (Morin-Surun М. et aL, 1984; Hurle M. et aL, 1985). Морфин изменяет процессы мембранного электрогенеза и угнетает спонтанную ритмическую активность этих нейронов, что проявляется укорочением инспираторного залпа и уменьшением в нем потенциалов действия. Одновременно нарушается (десинхронизируется) активность экспираторных нейронов и снижается эффективность афферентных рефлекторных влияний от рецептор-ных полей дыхательной системы, от ретикулярной формации и вышерасположенных структур мозга. Морфин также снижает чувствительность дыхательных нейронов к возбуждающему влиянию углекислоты (ВальдманА.В., 1972; Ling G. et al., 1985). Угнетение дыхания, к сожалению, присуще не только морфину, но и всем другим опиатам и опиоидам. Этот эффект существенно ограничивает клиническую ценность опиатных аналгетиков, особенно в послеоперационный период, при черепно-мозговых травмах, при обезболивании родов. Сопряженность аналгезии и нарушений дыхания исключает возможность усиления болеутоляющего эффекта таких традиционных аналгетиков, как морфин, фентанил, про-медол путем увеличения их дозы. Лишь у некоторых наркотических аналгетиков, обладающих свойствами смешанных агонист-антагонистов опиатных рецепторов (налбуфин, буторфанолидр.), болеутоляющий и побочные эффекты в определенной мере разобщены (подробнее см.: Freye E., 1987). Следовательно оценка влияния на дыхание является обязательным компонентом доклинического изучения новых нейротропных болеутоляющих средств. Поэтому в экспериментах на бодрствующих кошках и крысах частоту дыхания регистрировали с помощью угольного датчика, который укрепляли на грудной клетке. У животных обоих видов были получены принципиально сходные данные. Так, у кошек морфин в дозе 2 мг/кг вызывал как урежение, так и учащение дыхательных движений. Морфин в дозе 5 мг/кг отчетливо уменьшал частоту дыхания (с 28 ± 4 до 15±3 в 1 мин). Изменялся характер дыхательных движений, которые становились поверхностными, нарушалась ритмичность дыхания, возникали периоды апноэ.
Влияние клофелина на дыхание было более однотипным. В дозах до 0,01 мг/кг клофелин незначительно, но достоверно повышал частоту дыхания (с 25 ± 2 до 31±3 в 1 мин). После введения клофелина в аналгетических дозах (0,03-0,05 мг/кг) частота дыхания достоверно не отличалась от исходной, дыхание было глубоким, ритмичным. Углубленный анализ влияния препаратов на дыхание проводили по изменениям пневмотахограммы у ненаркотизированных крыс с предварительно вживленной в трахею трубкой Флейша. Как видно из данных табл. 11, морфин не только урежал число дыханий, но и выражение затруднял фазу вдоха и выдоха. На фоне клофелина в дозах 0,1-0,5 мг/кг структура дыхания существенно не изменялась. У кошек и крыс клофелин в аналгетических дозах не вызывает патологических изменений дыхания. Более того, по-видимому, за счет седативного действия клофелин устраняет спонтанные нарушения ритма и как бы стабилизирует дыхание, которое приобретает черты, характерные для дыхания в период физиологического сна. В отличие от клофелина морфин в аналгетических дозах выраженно уменьшает частоту дыхания у кошек и крыс, вызывая нарушения его ритма и соотношение вдоха и выдоха. Следовательно, клофелиновая аналгезия, в отличие от опиатной, не соспровождается нарушением дыхания.
Таблица 11
Влияние клофелина и морфина на дыхание крыс
Препарат, доза (мк/кг) | Частота дыхания (1/мин) | Длительность (с) | Максимальная скорость (мл/с), | ||
вдоха | выдоха | вдоха | выдоха | ||
Контроль Морфин 5 Клофелин 0.1 | 81±3 6б±4» 77±4 | 0.34±0.03 0.47±0.03 0.42±0.03 | 0.40±0.05 0.39±0.04 0.38±0.04 | 7.13±1.00 1.84±0.82* 7.82 ± 1.02 | 2.75±0.30 1.б3±0.03* 2.38±0.11 |
Примечание: * — Р < 0,05, по сравнению с контролем.
Детальные исследования болеутоляющего и гемодинамическо-го эффектов кяофелина позволяют заключить, что он в значительной мере удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к современному аналгетику. Достоинства и преимущества клофели-новой аналгезии наглядно подчеркивает ее сопоставление с болеутоляющим эффектом эталонного наркотического аналгетика морфина. В обобщенном виде сравнительная характеристика опи-атной (морфиновой) и неопиатной (клофелиновой) аналгезии приведена в табл. 12. Как видно из данных этой таблицы, клофе-лин по крайней мере не уступает морфину по аналгетической активности, скорости и длительности болеутоляющего эффекта при различных парентеральных способах введения. Как и морфин, клофелин является "универсальным" аналгетиком, эффективно корригирующим болевые реакции различной природы и выраженности. В отличие от морфина, клофелин нормализует нарушения кровообращения при боли и сохраняет аналгетическое действие у животных, толерантных к морфину.
Особо следует подчеркнуть два важных с практической точки зрения обстоятельства. Во-первых, необоснованность опасения об одновременном развитии клофелиновой аналгезии и гипотензии. Второе обстоятельство — отсутствие у клофелина наркогенного потенциала, подтвержденное в исследованиях, проведенных в соответствии с методическими рекомендациями Фармакологического комитета МЗ РФ. Эти данные, в совокупности с результатами экспериментов с налоксоном, убедительно доказывают наркогенную безопасность клофелина.и неопиатную природу его болеутоляющего эффекта.
Таблица 12
Сравнительная характеристика морфиновой и клофелиновой аналгезии
Сравниваемый показатель | Морфин | Клофелин | |
Равновыраженное болеутоляющее действие на различных экспериментальных моделях | 1-5 мг/кг диапазон доз при с 5-10 мкг диапазон доз при | 0,1-0.5 мг/кг истемном введении 10-50 мкг микроиньекциях | |
Скорость развития эффекта, его длительность | Сопоставимы при различных путях введения | ||
Влияние на сдвиги ге-модинамики при боли | Не изменяются или уви-личиваются | Отчетливо уменьшаются | |
Изменение артериального давления | Гипертензия | Нормо- и гипертензия | |
Седативное действие | Не выражено | Умеренно выражено | |
Влияние на дыхание | Брадипноэ,аритмичность, снижение скоростных показателей | Умеренное брадипноэ | |
Толерантность к болеутоляющему действию | Развивается на 3-5-е сут Клофелин сохраняет ана/ ловиях толеранс | Развивается на 13-15-е сут лгетический эффект в ус-ности к морфину | |
Токсикоманический потенциал | Очень высокий | Нет | |
Выявленная нами реализация болеутоляющего эффекта кло-фелина через независимые отопиоидергических аналгетиков ней-рофизиологические и нейромедиаторные системы обусловливает отсутствие у клофелина нежелательных опиатоподобных эффектов и, с другой стороны, предопределяет возможность совместного применения адренопозитивных и наркотических аналгетиков. Есть все основания ожидать, что при подобной комбинации увеличится их болеутоляющее действие без усиления побочных эффектов. Однако на этапе доклинического исследования таких данных практически нет.
Поэтому нами изучены болеутоляющий и гемодинамический эффекты комбинации клофелина и леводопа с опиатами и опиоидами. Как видно из данных табл. 13, клофелин в субаналгетической дозе (0,1 мг/кг) не изменял болеутоляющее действие морфина в дозах 2 и 5 мг/кг. После введения клофелина в аналгетической дозе обезболивающий эффект был близок к сумме эффектов, вызываемых препаратами при их раздельном применении. Налоксон в дозе 0,1 мг/кг наполовину уменьшал, а в дозе 1 мг/кг — практически полностью устранял аналгетическое действие комбинации клофелина с морфином. Празозин и йохимбин также отчетливо уменьшали болеутоляющее влияние лекарственной комбинации, однако выраженность депримирующего действия адренолитических средств соответствовала их влиянию на эффект самого клофелина (табл.14).
Таблица 13