<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mes</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Экстремальная биомедицина</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Extreme Medicine</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">3033-8964</issn><issn pub-type="epub">3033-8972</issn><publisher><publisher-name>Centre for Strategic Planning of the Federal Medical and Biological Agency</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.47183/mes.2024.021</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mes-68</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ORIGINAL RESEARCH</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Действие высоких концентраций фентанила на изолированное сердце крысы</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The effect of high concentrations of fentanyl on an isolated heart of rat</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нечайкина</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nechaykina</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Ольга Валерьевна Нечайкина</p><p>ул. Заводская, зд. 6/2, корпус 93, гп Кузьмоловский, Кузьмоловское г.п., Всеволожский м. р-н, Ленинградская область, 188663</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Olga V. Nechaykina</p><p>Zavodskaya, 6/2, k. 93, gp Kuzmolovsky, Kuzmolovskoye g. p., Vsevolozhsky r-n, Leningradskaya oblast, 188663</p></bio><email xlink:type="simple">olga2278@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лаптев</surname><given-names>Д. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Laptev</surname><given-names>D. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Заводская, зд. 6/2, корпус 93, гп Кузьмоловский, Кузьмоловское г.п., Всеволожский м. р-н, Ленинградская область, 188663</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zavodskaya, 6/2, k. 93, gp Kuzmolovsky, Kuzmolovskoye g. p., Vsevolozhsky r-n, Leningradskaya oblast, 188663</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бобков</surname><given-names>Д. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bobkov</surname><given-names>D. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Заводская, зд. 6/2, корпус 93, гп Кузьмоловский, Кузьмоловское г.п., Всеволожский м. р-н, Ленинградская область, 188663</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zavodskaya, 6/2, k. 93, gp Kuzmolovsky, Kuzmolovskoye g. p., Vsevolozhsky r-n, Leningradskaya oblast, 188663</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Петунов</surname><given-names>С. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Petunov</surname><given-names>S. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Заводская, зд. 6/2, корпус 93, гп Кузьмоловский, Кузьмоловское г.п., Всеволожский м. р-н, Ленинградская область, 188663</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zavodskaya, 6/2, k. 93, gp Kuzmolovsky, Kuzmolovskoye g. p., Vsevolozhsky r-n, Leningradskaya oblast, 188663</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Радилов</surname><given-names>А. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Radilov</surname><given-names>A. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Заводская, зд. 6/2, корпус 93, гп Кузьмоловский, Кузьмоловское г.п., Всеволожский м. р-н, Ленинградская область, 188663</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zavodskaya, 6/2, k. 93, gp Kuzmolovsky, Kuzmolovskoye g. p., Vsevolozhsky r-n, Leningradskaya oblast, 188663</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека Федерального медико-биологического агентства</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology of the Federal Medical Biological Agency</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>10</month><year>2024</year></pub-date><volume>26</volume><issue>2</issue><fpage>102</fpage><lpage>106</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Нечайкина О.В., Лаптев Д.С., Бобков Д.В., Петунов С.Г., Радилов А.С., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Нечайкина О.В., Лаптев Д.С., Бобков Д.В., Петунов С.Г., Радилов А.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nechaykina O.V., Laptev D.S., Bobkov D.V., Petunov S.G., Radilov A.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.extrememedicine.ru/jour/article/view/68">https://www.extrememedicine.ru/jour/article/view/68</self-uri><abstract><p>Синтетические опиоиды короткого действия получили широкое распространение в анестезиологии в качестве обезболивающих средств за счет более выраженного эффекта в сравнении с природными веществами. Однако они обладают рядом побочных эффектов, которые при использовании фентанила в дозах, превышающих терапевтические, могут приводить к смертельным исходам. Целью работы было оценить кардиотропные эффекты высоких доз фентанила на модели изолированного по Лангендорфу сердца крысы. Параметры сократительной активности изолированного сердца крысы регистрировали с помощью системы PowerLab Data acquisition system 8/30 (ADInstruments, USA) с последующей обработкой в программе LabChartProUpgrade 7.0. При действии фентанила в концентрации 3,7 × 10–6 М, что соответствует содержанию опиоида в крови при его внутривенном введении в дозе 5 ED50, зарегистрировано увеличение продолжительности QT-интервала на ЭКГ на 22% и рост амплитуды зубца Т на 256% по сравнению с контролем (p &lt; 0,05). При действии фентанила в концентрации 7,4 × 10–6 М (10 ED50) зарегистрированы снижение ЧСС на 20,4% (p &lt; 0,05) и коронароконстрикторное действие, выражающееся в увеличении давления перфузии на 18,6% (p &lt; 0,05) по сравнению с контролем. Увеличение концентрации фентанила до 1,5 × 10–5 М (20 ED50) сопровождалось ростом конечного диастолического давления на 83,5% (p &lt; 0,05). Использование неселективного блокатора опиоидных рецепторов налмефена не приводило к отмене кардиовазотропных эффектов фентанила. Таким образом, фентанил обладает дозозависимым кардиотоксическим влиянием. Несмотря на снижение регистрируемых показателей изолированного сердца, полученные результаты свидетельствуют о сохранении сердечной деятельности миокарда при влиянии высоких доз опиоида.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Synthetic short-acting opioids are commonly used in anesthesiology as painkillers because their effect is more pronounced compared to that of natural substances. However, they have a number of side effects that, when fentanyl is used in doses larger than therapeutic, can lead to a lethal outcome. This study aimed to assess the cardiotropic effects of high doses of fentanyl using a rat heart isolated in a Langendorff perfusion system. Parameters of the heart's contractile activity were recorded with the help of PowerLab Data acquisition system 8/30 (ADInstruments, USA) and processed in the LabChartProUpgrade 7.0 program. At the concentration of 3.7 × 10–6 M, which corresponds to the opioid content in blood after administration of a 5 ED50 dose, fentanyl caused the QT interval duration to grow by 22%, as registered on an ECG, and a 256% spike of T wave (compared to control; p &lt; 0.05). At the concentration of 7.4 × 10–6 M (10 ED50), the drug decreased heart rate by 20.4% (p &lt; 0.05) and triggered a coronary constrictor effect that raised the perfusion pressure by 18.6% (p &lt; 0.05). Further increase of fentanyl concentration to 1.5 × 10–5 M (20 ED50) was accompanied by an 83.5% growth of the end diastolic pressure (p &lt; 0.05). Administration of nalmefene, nonselective opioid receptor blocker, did not cancel the cardiovasotropic action of fentanyl. Thus, fentanyl has a dose-dependent cardiotoxic effect. Despite the drop in the registered values of isolated heart's parameters, the results of this experiment confirm that cardiac activity persists under the influence of high doses of the opioid.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>опиоидные анальгетики</kwd><kwd>изолированное сердце</kwd><kwd>фентанил</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>opioid analgesics</kwd><kwd>isolated heart</kwd><kwd>fentanyl</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">LiverTox: Clinical and Research Information on Drug-Induced Liver Injury [Internet]. Bethesda (MD): National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases; 2012-Fentanyl. [Updated 2019 Apr 25].</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">LiverTox: Clinical and Research Information on Drug-Induced Liver Injury [Internet]. Bethesda (MD): National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases; 2012-Fentanyl. [Updated 2019 Apr 25].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Baldo BA. Toxicities of opioid analgesics: respiratory depression, histamine release, hemodynamic changes, hypersensitivity, serotonin toxicity. Arch Toxicol. 2021; 95 (8): 2627–42. DOI: 10.1007/s00204-021-03068-2. Epub 2021 May 11. PMID: 33974096.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baldo BA. Toxicities of opioid analgesics: respiratory depression, histamine release, hemodynamic changes, hypersensitivity, serotonin toxicity. Arch Toxicol. 2021; 95 (8): 2627–42. DOI: 10.1007/s00204-021-03068-2. Epub 2021 May 11. PMID: 33974096.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Методические рекомендации. Моделирование интоксикаций депримирующими агентами и оценка выраженности депримирующего эффекта. М.: МР ФМБА России, 2013; 31 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Metodicheskie rekomendacii. Modelirovanie intoksikacij deprimirujushhimi agentami i ocenka vyrazhennosti deprimirujushhego jeffekta. M.: MR FMBA Rossii, 2013; 31 s.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горбунов Д. В., Эрдниев Л. П., Нельга И. А., Медвецкий И. В., Микшта А. Ю., Андреева Е. Ю. Экспериментальные исследования биохимических систем организма белых крыс при острой интоксикации фентанилом. Токсикологический вестник. 2018; 6 (153): 25–27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorbunov DV, Jerdniev LP, Nelga IA, Medveckij IV, Mikshta AJu, Andreeva EJu. Jeksperimental'nye issledovanija biohimicheskih sistem organizma belyh krys pri ostroj intoksikacii fentanilom. Toksikologicheskij vestnik. 2018; 6 (153): 25–27. Russian.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лошадкин Н. А., Курляндский Б. А., Беженарь Г. В., Дарьина Л. В. Военная токсикология. М: Медицина, 2006; 207 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Loshadkin NA, Kurljandskij BA, Bezhenar GV, Darina LV. Voennaja toksikologija. M: Medicina, 2006; 207 s. Russian.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лаптев Д. С. Петунов С. Г., Бобков Д. В., Радилов А. С. Влияние b-эндорфина на функциональную активность изолированного сердца крысы. Роль дельта-опиоидных рецепторов. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015; 3 (55): 66–71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Laptev DS, Petunov SG, Bobkov DV, Radilov AS. Vlijanie b-jendorfina na funkcional'nuju aktivnost' izolirovannogo serdca krysy. Rol' del'ta-opioidnyh receptorov. Regionarnoe krovoobrashhenie i mikrocirkuljacija. 2015; 3 (55): 66–71. Russian.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hanouz JL, Yvon A, Guesne G, Eustratiades C, Babatasi G, Rouet R, et al. The in vitro effects of remifentanil, sufentanil, fentanyl, and alfentanil on isolated human right atria. Anesth Analg. 2001; 93 (3): 543–9. DOI: 10.1097/00000539-200109000-00005. PMID: 11524316.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hanouz JL, Yvon A, Guesne G, Eustratiades C, Babatasi G, Rouet R, et al. The in vitro effects of remifentanil, sufentanil, fentanyl, and alfentanil on isolated human right atria. Anesth Analg. 2001; 93 (3): 543–9. DOI: 10.1097/00000539-200109000-00005. PMID: 11524316.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gürkan A, Birgül Y, Ziya K. Direct cardiac effects in isolated perfused rat hearts of fentanyl and remifentanil. Ann Card Anaesth. 2005; 8 (2): 140–4. PMID: 17762064.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gürkan A, Birgül Y, Ziya K. Direct cardiac effects in isolated perfused rat hearts of fentanyl and remifentanil. Ann Card Anaesth. 2005; 8 (2): 140–4. PMID: 17762064.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chernikov VS. Deĭstvie fentanila na sokratitelnuiu sposobnost' aérobno perfuzirovannogo izolirovannogo serdtsa krysy [Effect of fentanyl on the contractile capacity of the aerobically perfused isolated rat heart]. Patol Fiziol Eksp Ter. 1994; (4): 8–11. Russian.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chernikov VS. Deĭstvie fentanila na sokratitelnuiu sposobnost' aérobno perfuzirovannogo izolirovannogo serdtsa krysy [Effect of fentanyl on the contractile capacity of the aerobically perfused isolated rat heart]. Patol Fiziol Eksp Ter. 1994; (4): 8–11. Russian.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hatano Y, Toda N. Influence of fentanyl on the chronotropic response of isolated rabbit atria to cholinergic and adrenergic stimulation. Jpn J Pharmacol. 1978; 28 (1): 105–14. DOI: 10.1254/jjp.28.105. PMID: 651008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hatano Y, Toda N. Influence of fentanyl on the chronotropic response of isolated rabbit atria to cholinergic and adrenergic stimulation. Jpn J Pharmacol. 1978; 28 (1): 105–14. DOI: 10.1254/jjp.28.105. PMID: 651008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Blair JR, Pruett JK, Introna RP, Adams RJ, Balser JS. Cardiac electrophysiologic effects of fentanyl and sufentanil in canine cardiac Purkinje fibers. Anesthesiology. 1989; 71 (4): 565–70. DOI: 10.1097/00000542-198910000-00015. PMID: 2529795.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Blair JR, Pruett JK, Introna RP, Adams RJ, Balser JS. Cardiac electrophysiologic effects of fentanyl and sufentanil in canine cardiac Purkinje fibers. Anesthesiology. 1989; 71 (4): 565–70. DOI: 10.1097/00000542-198910000-00015. PMID: 2529795.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
