NGHIÊN cứu TÍNH AN TOÀN và KHẢ NĂNG HOẠT ĐỘNG của tấm tái SINH KHÔNG KHÍ b 64 VN TRONG BUỒNG kín TRÊN ĐỘNG vật THỰC NGHIỆM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN ĐỨC TÂM NGHIÊN CỨU TÍNH AN TỒN VÀ KHẢ NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA TẤM TÁI SINH KHƠNG KHÍ B-64.VN TRONG BUỒNG KÍN TRÊN ĐỘNG VẬT THỰC NGHIỆM ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN ĐỨC TÂM NGHIÊN CỨU TÍNH AN TỒN VÀ KHẢ NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA TẤM TÁI SINH KHƠNG KHÍ B-64.VN TRONG BUỒNG KÍN TRÊN ĐỘNG VẬT THỰC NGHIỆM ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: DƯỢC LÝ & DƯỢC LÂM SÀNG MÃ SỐ: 8720205 Nơi thực đề tài: Bộ môn Dược lý - Học viện Quân y Thời gian thực hiện: từ T6/2018 đến T3/2019 HÀ NỘI 2018 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Phần TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình trạng thiếu oxy 1.2 Tổng quan tái sinh khơng khí B-64.VN 11 1.3 Các nghiên cứu tình trạng thiếu oxy 12 Phần ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Đối tượng, nguyên vật liệu nghiên cứu 13 2.1.1 Chế phẩm nghiên cứu 13 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 13 2.1.3 Trang thiết bị phục vụ nghiên cứu 13 2.2 Phương pháp nghiên cứu 14 2.2.1 Đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B-64.VN 14 2.2.2 Đánh giá tính an tồn tái sinh khơng khí B-64.VN 15 2.3 Xử lý số liệu .17 Phần NỘI DUNG VÀ DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .18 3.1 Nội dung thực đề giải Mục tiêu 18 3.1.1 Thời gian sống chuột thử nghiệm so sánh tái sinh khơng khí B-64.VN với B-64 Nga .18 3.1.2 Sự biến đổi nồng độ O2, nồng độ CO2 tần số thở buồng kín thử nghiệm so sánh với tái sinh khơng khí B-64 Nga 18 3.2 Nội dung thực đề giải Mục tiêu 19 3.2.1 Ảnh hưởng B-64.VN lên tình trạng chung thay đổi thể trọng 19 3.2.2 Ảnh hưởng B-64.VN số tiêu huyết học chuột 20 3.2.3 Đánh giá mức độ hủy hoại tế bào gan dùng B-64.VN dài ngày 20 3.2.4 Đánh giá ảnh hưởng lên chức gan dùng B-64.VN dài ngày 20 3.2.5 Đánh giá ảnh hưởng lên chức thận dùng B-64.VN dài ngày 21 3.2.6 Mơ bệnh học tạng chuột thí nghiệm .21 3.3 Các kết đạt 21 Phần KẾ HOẠCH VÀ KIẾN NGHỊ 21 4.1 Kế hoạch triển khai 22 4.2 Kinh phí 22 4.3 Người hướng dẫn 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO .23 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, đáp ứng nhu cầu bảo vệ toàn vẹn lãnh thổ Tổ quốc, đặc biệt vùng biển, Quân đội đầu tư trang bị nhiều vũ khí, phương tiện đại có tàu ngầm Một số tàu ngầm quân đội sử dụng Nga sản xuất, trang bị cho Quân đội Trong điều kiện, đặc thù tác chiến phức tạp tàu ngầm, việc lên mặt nước lấy O thực Do vậy, sản phẩm có tác dụng tuần hồn, tái sinh khơng khí có ý nghĩa quan trọng hoạt động tác chiến tàu ngầm Các tàu ngầm Hải quân nhân dân Việt Nam sử dụng tái sinh khơng khí Nga sản xuất (tấm B-64) Sản phẩm B-64 có đặc thù quân sự, giá không công bố rộng rãi, theo tham khảo từ đối tác Nga giá hộp B-64 khoảng 200.000 Rub (khoảng 70 triệu đồng), chưa tính loại thuế, phí, vận chuyển Mỗi tàu ngầm Kilo 636 trang bị số tái sinh không khí gồm 5400 đựng 216 hộp (mỗi hộp có 25 tấm) vật tư kèm theo hợp đồng mua tàu ngầm Với số này, đảm bảo đủ cho tàu lặn liên tục 10- 11 ngày, nhu cầu vật tư cho huấn luyện dự trữ sẵn sàng chiến đấu cấp thiết lớn Đáp ứng nhu cầu đó, Trung tâm Nhiệt đới Việt- Nga chủ trì nghiên cứu đề tài cấp Quốc gia “Nghiên cứu chế tạo tái sinh khơng khí B-64.VN theo mẫu sản phẩm B-64 Liên bang Nga sử dụng tàu Kilo 636”, đề tài thông qua thuyết minh trình triển khai Một nội dung nghiên cứu quan trọng đề tài đánh giá tác dụng, khả bảo vệ tác động người động vật sản phẩm nghiên cứu so với sản phẩm nguyên mẫu, từ đưa khuyến cáo, hướng dẫn sử dụng đảm bảo an toàn cho đội huấn luyện chiến đấu Bước trình thử nghiệm tiến hành thử nghiệm động vật để đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B-64.VN, sau tiến hành đánh giá tính an tồn động vật thời gian ngắn thời gian kéo dài Từ thực tế trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu tính an tồn khả hoạt động tái sinh khơng khí B-64.VN buồng kín động vật thực nghiệm” với hai mục tiêu sau: Đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B64.VN thử nghiệm với chuột buồng kín Đánh giá ảnh hưởng việc hít thở khí tái sinh B64.VN buồng kín lên tình trạng chung, số sinh hóa, huyết học mơ bệnh học tạng chuột thực nghiệm Phần TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình trạng thiếu oxy Thiếu oxy trình bệnh lý phức tạp quan không đảm bảo cung cấp oxy đầy đủ cho nhu cầu chuyển hóa bình thường tế bào tế bào tổ chức lý khơng sử dụng oxy Có nhiều chế tham gia vào trình cung cấp oxy cho tổ chức như: thơng khí, khả khuếch tán phổi, tuần hoàn vận chuyển oxy máu, khuếch tán qua màng tế bào vào tổ chức q trình hơ hấp tế bào… rối loạn chế dẫn tới thiếu oxy * Nguyên nhân bệnh sinh thiếu oxy Theo nguyên nhân bệnh sinh phân thành loại Thiếu oxy nguyên nhân hô hấp gồm: Thiếu oxy tác dụng trực tiếp áp lực khí với tượng giảm áp lực khí gây giảm phân áp O2 khơng khí thở (khi bay lên cao, leo núi sống núi cao, tàu vũ trụ…), giảm áp lực đột ngột tháo thùng lặn, tăng cao áp lực khí lặn sâu biển, thùng lặn, tàu ngầm… Thiếu oxy bệnh lý hô hấp rối loạn thơng khí, khuếch tán rối loạn đơng máu mao mạch phổi, cân hơ hấp, tuần hồn mao mạch phổi Thiếu oxy giảm áp Nguyên nhân loại thiếu oxy lên cao mức mặt biển, áp lực khí giảm áp lực O2 khơng khí giảm gây giảm phân áp O2 phế bào máu động mao mạch thiếu oxy Có thể tính theo cơng thức sau: pO2 kk = nồng độ O2 kk (Pkq - 47) - pO2 kk áp lực O2 khí thở (mmHg) - Nồng độ O2 kk bình thường 0,21 - Pkq áp lực khí 760mmHg Bình thường, pO2 kk 0,21 (pkq - 47) = 150mmHg Khi lên cao 3000m, pO2 kk = 0,21 (550 - 47) = 80mmHg, gây nên thiếu oxy + Bệnh độ cao: tượng thiếu oxy cấp lên cao đột ngột 3000m bay cao mức giới hạn mà khơng có hỏng bình oxy Độ cao 4000 - 5000 m coi giới hạn không cần cung cấp thêm oxy bay Các dấu hiệu bệnh lý xuất phụ thuộc vào độ cao sức chịu đựng thể Dấu hiệu sớm rối loạn thần kinh rối loạn ngũ quan: mệt mỏi thất thường, nhức đầu, giảm trí nhớ, phản xạ chậm chạp, buồn nôn, rối loạn thị giác, thính giác… Đều giấu hiệu nguy hiểm, với phi công chiến đấu Do chế bù đắp bất lực gây tăng đào thải CO 2, nôn loại thiếu oxy kèm nhược thán nhiễm kiềm Tim đập nhanh, yếu, loạn nhịp Nếu khơng xử trí kịp thời, hệ thần kinh bị ức chế sâu sắc dẫn tới co giật, hôn mê chết Biện pháp điều tri chủ yếu cung cấp oxy nguyên chất: Lên cao 8000m- pO2 kk = 0.21.(270- 47) : 47mmHg Cung cấp oxy nguyên chất: 1.(270-47) : 223 mmHg Nhưng lên cao 10.000m oxy ngun chất khơng đủ mà phải có buồng áp lực (tàu vũ trụ, vệ tinh nhân tao…) Lên cao 15.000m, thở oxy: pO2 kk = (95- 47): 48 mmHg trường hợp này, người phải sống buồng áp lực tránh tình trạng thiếu oxy vô trọng lượng + Bệnh núi cao: tượng thiếu oxy cấp leo lên núi cao 600m (các nhà thám hiểm) Nguy hiểm thiếu oxy phụ thuộc vào độ cao số yếu tố phụ thêm mệt mỏi thể chất, lạnh, tác dụng tia cực tím, tia vũ trụ… Khi lên cao 300m, dấu hiệu thiếu oxy bắt đầu xuất hiện: hưng phấn thần kinh, trạng thái kích thích, khoan khối, hay cười nói… Lên cao 4000m dấu hiệu rõ rệt hơn, nhức đầu, buồn nơn, mệt mỏi thất thường, trí nhớ, khó thở, tím tái, hơ hấp chu kỳ… Độ cao 6000m giới hạn cuối mà người chịu đựng mà khơng cần có thêm oxy Chết bệnh độ cao núi cao tê liệt trung tâm hô hấp ức chế hệ TKTƯ trung khu thần kinh Ở bệnh leo núi cịn có tình trạng nhiễm toan chuyển hóa phải làm việc hoàn cảnh thiếu oxy sản sinh nhiều acid lactic acid khác Với dân tộc sống núi cao tình trạng thiếu oxy mãn chế thích nghi bù đắp giải quyết, ổn định cân nội môi: hồng cầu tăng tới 7-8 triệu/mm3 máu, nhiễm kiềm bù đắp tăng thải trừ khí bicarbonat thận, cung cấp sử dụng oxy, oxy tế bào đảm bảo người sống lao động sản xuất bình thường Thiếu oxy nguyên nhân tim mạch máu + Do rối loạn tuần hoàn chỗ toàn thân: tất trường hợp giảm huyết áp động mạch, giảm cung lượng máu tới tổ chức dẫn tới thiếu oxy: suy tim, sốc, máu nhiều… + Do “shunt” tĩnh mạch-động mạch: phần máu tĩnh mạch khơng trao đổi khí đổ thẳng vào máu động mạch, làm giảm độ bão hòa oxy máu động mạch, gọi “shunt” Các “shunt” bệnh lý thường gặp: vùng phổi khơng lưu thơng khí (xẹp phổi, viêm phổi…), chỗ thông phồng động mạch, máu u mạch máu, bệnh tim bẩm sinh: thông liên nhĩ, liên thất… + Do bệnh lý huyết cầu tố: - Thiếu máu có giảm số lượng hồng cầu lượng huyết cầu tố ảnh hưởng đến vận chuyển oxy tổ chức - Bệnh huyết cầu tố bệnh di truyền rối loạn tổng hợp huyết cầu tố bình thường (HbA) gây xuất huyết cầu tố bệnh lý (HbS HgF) làm thay đổi chức vận chuyển oxy hồng cầu hình thể hồng cầu biến dạng thành hình liềm hình bia, dễ ngưng kết tan vỡ gây thiếu máu biến đổi nguy hiểm cho đời sống - Nhiễm độc CO phát sinh có tăng nồng độ khí CO khí thở trường hợp lao động, nhà máy có khí than chưa đốt cháy hồn tồn, chiến đấu lơ cốt, xe tăng, pháo cỡ lớn Nồng độ khí CO cần 0,1-0,2% gây nhiễm độc cấp, thở lâu dài nồng độ thấp 0,05% gây nhiễm độc mãn rối loạn tâm thần kinh kéo dài CO từ phế bào khuếch tán vào máu nhanh, khả kết hợp với huyết cầu tố thành HbCO dễ tới 300 lần so với oxy, cố định dễ dàng mà lại chậm gây thiếu oxy nghiêm trọng Kết hợp HbCO tới 50% gây rối loạn thần kinh, liệt mạch ngoại vi, lên tới 70% phát sinh co giật, mê chết Ngồi tác dụng gây thiếu oxy, CO cịn gây ức chế hơ hấp tế bào, nhiều biến đổi chức phận thể - Nhiễm độc Methemoglobin: MetHb dẫn xuất oxy hóa hemoglobin, bình thường có máu 0-0,2%, có hệ men khử nên khơng gây ảnh hưởng với thể Trong trường hợp nhiễm độc số chất có tác dụng oxy hóa Hb, MetHb tạo thành nhiều, lại hợp chất vững bền chứa Fe3+ nên khơng có khả vận chuyển oxy gây thiếu oxy nghiêm trọng Nhiễm độc MetHb gặp trong: + Nhiễm độc hóa chất kali chlorat, nitrobenzol, phenylhydrazin, hợp chất có As… + Nhiễm chất độc sản sinh có rối loạn tiêu hóa kéo dài viêm phổi, tướt dai dẳng… (nitrit H2S) Hiện tượng xanh tím xuất lượng MetHb 3g% máu thành màu nâu đen, khó thở trầm trọng, tim đập nhanh, yếu, paO giảm thấp, dẫn tới co giật ,hôn mê chết ức chế TKTƯ để làm hạn chế rõ rệt thoai biến tăng khả tổng hợp hợp chất lân cao năng, làm cho thể chịu đựng tốt với thiếu oxy * Những rối loạn thể thiếu oxy Những rối loạn thể thiếu oxy biểu mức độ có khác tùy theo tính cảm thụ quan tổ chức phụ thuộc vào tính chất loại thiếu oxy Mức độ chịu đựng quan tổ chức thiếu oxy Thiếu oxy gây nhiều rối loạn chức phận cấu trúc nhiều quan tổ chức, đặc biệt hệ TKTƯ vỏ não Các tổ chức mẫn cảm với thiếu oxy, hoạt động thời gian dài tuần hồn đình xương, sụn, lơng, râu tóc… Hệ thần kinh: tổ chức thần kinh, đặc biệt TKTƯ chịu đựng với thiếu oxy Đình thật tuần hoàn vỏ não 5-6 phút, thân não hành não 10 phút, tủy sống 15-20 phút phát sinh ổ hoại tử tổ chức không phục hồi Các trung khu thần kinh mẫn cảm với thiếu oxy trung khu hơ hấp trung khu tuần hồn Các quan, nội tạng: tim mẫn cảm với thiếu oxy lại chịu đựng lâu tuần hoàn vành thường giãn để tăng cường cung cấp oxy theo chế bù đắp Thận gan dễ bị ảnh hưởng xấu não tim ưu tiên phân phối máu gan thận lại lâm vào tình trạng co mạch thiếu máu nghiêm trọng Tế bào tổ chức: thiếu oxy thường phát sinh rối loạn chuyển hóa tổ chức dẫn đến nhiễm toan, tăng tính thấm thành mao mạch thay đổi nội mơi khác làm nặng thêm tình trạng thiếu oxy Hậu thiếu oxy chịu ảnh hưởng tuổi tác (trẻ sơ sinh chịu đựng tốt người già trẻ em lại chịu đựng thiếu oxy), trạng thái chức phận hệ TKTƯ (thần kinh trạng thái hưng phấn dễ chết trạng thái ức chế lâu chết so với trạng thái bình thường), ảnh hưởng 10 bệnh tật (thiếu máu, bệnh phổi), nghiện rượu, gây mê sâu… làm thể chịu đựng với thiếu oxy Diễn biến thiếu oxy Thiếu oxy cấp thường diễn biến qua giai đoạn: - Giai đoạn hưng phấn phát sinh thiếu oxy nhẹ: thần kinh trạng thái hưng phấn, sảng khoái, dễ chịu hay cười nói, chuyển hóa tăng mạnh hơ hấp tăng cường có tác dụng bù đắp - Giai đoạn ức chế phát sinh thiếu oxy tiếp tục, hệ TKTƯ bị ức chế lúc đầu có tính chất bảo vệ phịng ngự, biểu mệt mỏi, buồn ngủ, nhức đầu, trí nhớ giảm, phản xạ giảm, chức thể giảm hoạt động, chuyển hóa vật chất giảm… - Giai đoạn kiệt quệ ức chế nghiêm trọng hệ TKTƯ gây rối loạn toàn thể thiếu oxy nặng kéo dài, dẫn tới rối loạn khơng hồi phục quan quan trọng (não, tim, gan, thận) chết phân áp O2 máu giảm tới 40-20 mmHg 1.2 Tổng quan tái sinh khơng khí B-64.VN Tấm tái sinh khơng khí B-64 Nga sản xuất, vật tư kèm theo nhập tàu ngầm Kilo Một hộp B-64 chứa 25 tấm, có khả đảm bảo tái sinh khơng khí cho người 64 tàu lặn Mục đích sử dụng tái sinh khơng khí để trì nồng độ oxy từ 19%- 25% nồng độ CO không 1,3% tàu ngầm nhằm đảm bảo tác chiến tàu ngầm điều kiện khơng thể có thơng gió với mơi trường bên ngồi tàu ngầm Đáp ứng yêu cầu huấn luyện sẵn sàng chiến đấu, để chủ động sản phẩm B-64 nước có giá thành thấp hơn, Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga chủ trì đề tài nghiên cứu chế tạo B-64.VN Mục tiêu đề tài chế tạo, sản xuất tái sinh không khí B-64.VN có chất lượng tương đương sản phẩm B-64 Liên bang Nga sử dụng tàu ngầm Kilo 636 11 Qua khảo sát B-64 Nga cho thấy: Tấm B-64 có chứa nguyên tố: K, O, C, Na, Mg, Si Bằng nhiễu xạ tia X xác định thành phần có chứa KO 2, Mg 3Si2O5(OH)4 (amiang trắng) K 2CO3 Bằng phương pháp phân tích, xác định hàm lượng amiang trắng khoảng 5% Kết phân tích hàm lượng O hoạt động mẫu B-64 thấy có 2,60 lít 10g mẫu B-64 Trong điều kiện đo hàm lượng O hoạt động mẫu nguyên liệu KO Trung Quốc 2,63 lít/10g Điều gợi ý sản phẩm B-64 sử dụng KO chất tái sinh khơng khí Mẫu B-64.VN ban đầu sản xuất từ nguyên liệu KO amiang theo quy trình sau: Cân nguyên liệu K 2O amiang theo tính tốn vào máy nghiền bi Tiến hành nghiền tốc độ thời gian khảo sát để thu hỗn hợp mịn, đồng Hỗn hợp dàn khuôn ép lực ép thời gian tính tốn để thu tái sinh khơng khí Tấm B-64.VN B-64 có chung số đặc điểm sau: + Nguyên tắc hoạt động: Dựa phản ứng hóa học chất tái sinh khơng khí (trên tái sinh khơng khí) với nước CO khơng khí Kết phản ứng hấp thụ CO 2, sinh O2 nhiệt, nhiệt tạo từ phản ứng làm lưu thơng khơng khí qua tái sinh + Điều kiện vận hành: Hiệu suất tái sinh khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, độ ẩm không khí, nồng độ CO thời gian tiếp xúc chất tái sinh với khơng khí Điều kiện tối ưu cho vận hành là: Nhiệt độ: Từ 100C đến 300C Độ ẩm tuyệt đối khơng khí: 8-25 mg/l Áp suất tuyệt đối nhỏ 1,5 kgf/cm2 + Sử dụng tái sinh khơng khí nồng độ CO khoang đạt tới 1% nồng độ O2 giảm cịn 19% mà tàu khơng thể thơng gió với mơi trường bên ngồi 1.3 Các nghiên cứu tình trạng thiếu oxy 12 Phần ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng, nguyên vật liệu nghiên cứu 2.1.1 Chế phẩm nghiên cứu Tấm tái sinh khơng khí B-64.VN, Phịng Vật liệu, Viện Độ bền Nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga cung cấp, đạt tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm Số lượng 666 Tấm tái sinh B-64 Nga, Phòng Vật liệu, Viện Độ bền Nhiệt đới , Trung tâm Nhiệt đới Việt Nga cung cấp, dùng làm chế phẩm đối chứng Số lượng 19-37 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu Chuột nhắt trắng, chủng Swiss, hai giống, cân nặng 25 ± g, số lượng 230 Động vật thí nghiệm Ban chăn ni động vật thí nghiệm - Học viện Quân y cung cấp, nuôi dưỡng phịng ni động vật thí nghiệm tuần trước tiến hành thí nghiệm Động vật ăn thức ăn theo tiêu chuẩn thức ăn cho động vật nghiên cứu, nước đun sôi để nguội uống tự Số lượng động vật thử nghiệm nêu cụ thể phần phương pháp nghiên cứu 2.1.3 Trang thiết bị phục vụ nghiên cứu - Hệ thống PowerLab (ADI Australia) với thiết bị ngoại vi: + Thiết bị dùng đo huyết áp, tần số mạch, biến thiên nhịp tim dùng cho người; + Thiết bị đo tần số thở, nống độ CO 2, O2 khí thở dùng cho động vật nhỏ (chuột thực nghiệm) - Máy huyết học tự động Alpha Swelab (Thụy điển) để xét nghiệm số huyết học - Máy Biosystem BTS-350 (Nhật) để xét nghiệm số hóa sinh - Buồng kín 1,5 lít thiết kế chuyên biệt dùng cho nghiên cứu động vật 13 - Buồng kín 60 lít thiết kế chuyên biệt dùng cho nghiên cứu động vật 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B-64.VN Để đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B64.VN thử nghiệm với chuột buồng kín ta so sánh với tái sinh khơng khí B-64 Nga, nghiên cứu tiến hành theo phương pháp Jordan B Holquist cộng (2014) có sửa đổi cho phù hợp với mục tiêu nghiên cứu Buồng kín 1,5 L, bên có chuồng nhốt chuột nhắt với lượng thức ăn nước uống đủ cho 2-3 ngày, có quạt tạo gió lưu thơng qua bề mặt tái sinh khơng khí đặt buồng Buồng kín kết nối với hệ thống Powerlab qua catheter nhỏ, nhờ vi bơm (micro pump) để bơm khí vào đầu đo nồng độ CO2 O2 thiết bị phân tích khí ML206 Gas Analyzer Chuột nhắt trắng đủ tiêu chuẩn thí nghiệm, cân nặng 25g/con, số lượng 70 con, chia ngẫu nhiên thành lô, lô 10 - Lô (lơ nghiên cứu 1): nhốt buồng kín với B-64.VN 6g/con - Lô (lô nghiên cứu 2): nhốt buồng kín với B-64.VN 12g/con - Lơ (lơ nghiên cứu 3): nhốt buồng kín với B-64.VN 18g/con - Lô (lô tham chiếu 1): nhốt buồng kín với B-64 Nga 6g/con - Lơ (lơ tham chiếu 2): nhốt buồng kín với B-64 Nga 12g/con - Lô (lô tham chiếu 3): nhốt buồng kín với B-64 Nga 18g/ - Lơ (lơ chứng): nhốt buồng kín, khơng có tái sinh khơng khí Xác định biến đổi tần số thở, nồng độ CO 2, O2 buồng kín thời gian sống chuột từ đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B-64.VN mức độ trì hoạt động sống thử nghiệm với chuột buồng kín so với B-64 Nga 2.2.2 Đánh giá tính an tồn tái sinh khơng khí B-64.VN 14 Thời gian nghiên cứu, cách phân lô động vật nghiên cứu tiêu để đánh giá tính an tồn tái sinh khơng khí động vật thực nghiệm xây dựng theo hướng dẫn Bộ Y tế Việt Nam, khuyến cáo tổ chức y tế giới OECD đánh giá tính an tồn động vật thực nghiệm Việc thiết kế buồng nghiên cứu điều kiện thử nghiệm dựa phương pháp Jordan B Holquist cộng (2014) có sửa đổi cho phù hợp với mục tiêu nghiên cứu Theo Jordan B Holquist cộng (2014), dựa lượng O cần tiêu thụ, thiết bị cung cấp O2 cho 40 chuột (1,2 kg) 10 ngày tương đương với việc cung cấp O2 cho người (70 kg) 2- ngày Lượng O2 tiêu thụ quy đổi chuột người theo công thức quy đổi liều chuột nhắt trắng người Theo công thức quy đổi, ta xem lượng O2 tiêu thụ người cho kg trọng lượng ngày đơn vị, lượng O2 tiêu thụ chuột nhắt trắng cho kg ngày 12 Với 1,2 kg chuột nhắt trắng 10 ngày, ta có 1,2 (kg) x 10 (ngày) x 12 (hệ số quy đổi) = 144, tương ứng người 70 (kg) x A (ngày) Ta tính A = 144/70 = 2,06 (ngày) Kết tương đương với kết Jordan B Holquist cộng (2014) Trong điều kiện thực tế Việt Nam, chuột nhắt trắng 25g 40 chuột tương ứng 1,0 kg, trọng lượng trung bình người Việt Nam 60 kg Với kg chuột nhắt trắng 10 ngày (kg) x 10 (ngày) x 12 (hệ số quy đổi) = 120, tương ứng người 60 (kg) x B (ngày) Ta tính B = 120/60 = (ngày), tương đương với kết Jordan B Holquist cộng (2014) Để đánh giá hiệu độ an toàn potassium superoxide (KO 2) vai trò chất tái sinh khơng khí, Jordan B Holquist cộng sử dụng khơng gian kín tích 55L để thử nghiệm cho 40 chuột 10 ngày Trong điều kiện thực tế nghiên cứu, thiết kế bình kín tích 60L để nghiên cứu 15 Dựa nghiên cứu Jordan B Holquist cộng Theo hướng dẫn Bộ Y tế Việt Nam khuyến cáo tổ chức y tế giới OECD đánh giá tính an tồn động vật thực nghiệm, chúng tơi tiến hành nghiên cứu tính an tồn tái sinh khơng khí sau: Buồng nghiên cứu thiết kế tích 60L, kín Thức ăn, nước uống chuẩn bị sẵn buồng đủ cho 40 chuột tháng Chỗ nằm chuột trải mẩu cuộn giấy thấm nhằm hạn chế tối đa mùi phân nước tiểu Tấm tái sinh khơng khí cho vào buồng nghiên cứu với lượng có dư (20g/chuột/ngày), có quạt thổi, để bảo đảm nồng độ CO O2 trì tương đối định suốt thời gian thí nghiệm Chuột nhắt trắng đủ tiêu chuẩn thí nghiệm, số lượng 160 con, chia ngẫu nhiên thành lô, lô 40 - Lô (lô nghiên cứu 1): Cho 40 chuột vào buồng nghiên cứu, đóng kín với B-64.VN 10 ngày Khối lượng B-64.VN 40 chuột x 20g x 10 ngày = 8.000g (8kg) - Lô (lô nghiên cứu 2): Cho 40 chuột vào buồng nghiên cứu, đóng kín với B-64.VN 20 ngày Khối lượng B-64.VN 40 chuột x 20g x 20 ngày = 16.000g (16kg) - Lô (lô nghiên cứu 3): Cho 40 chuột vào buồng nghiên cứu, đóng kín với B-64.VN 30 ngày Khối lượng B-64.VN 40 chuột x 20g x 30 ngày = 24.000g (24kg) - Lô (lô chứng sinh lý): Cho 40 chuột vào buồng nghiên cứu, mở buồng cho thở khơng khí tự nhiên Các lơ từ lô đến lô 3, sau kết thúc thời gian ni chuột buồng kín, chia làm nhóm, nhóm 20 Một nhóm giết xác định tiêu nghiên cứu khỏi buồng kín (gọi nhóm a); nhóm tiếp tục ni điều kiện bình thường thời gian 10 ngày (đánh giá tác dụng hồi phục tổn thương có) sau giết xác định 16 tiêu nghiên cứu (gọi nhóm b) Như ta có nhóm 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b Riêng lô (lô chứng sinh lý) lấy ngẫu nhiên lần 10 chuột thời điểm sau 10, 20, 30 40 ngày để xác định tiêu nghiên cứu, hình thành nhóm 4-1, 4-2, 4-3 4-4 Các tiêu nghiên cứu: + Hoạt động chuột (các biểu ủ rũ, chậm chạp hay kích thích thần kinh ), tình trạng lơng, ăn uống, phân: trước sau thí nghiệm lơ + Cân nặng: trước sau thí nghiệm lơ + Các số huyết học (hồng cầu, hematocrit, hemoglobin, thể tích trung bình hồng cầu, bạch cầu, cơng thức bạch cầu, tiểu cầu), số sinh hóa máu (ure, creatinnin, AST, ALT, GGT, Bilirubin TP, Bilirubin TT, albumin): kết thúc thí nghiệm lơ + Tiêu mô bệnh học tạng gan, lách, thận, phổi, não để đánh giá tổn thương vi thể tạng: kết thúc thí nghiệm lơ Số liệu lô chứng sinh lý thời điểm so sánh với số liệu lô nghiên cứu lô tham chiếu thời điểm tương ứng, từ rút kết luận tính an tồn tái sinh khơng khí dùng thời gian dài 2.3 Xử lý số liệu Các số liệu xử lý theo phương pháp thống kê y sinh học, sử dụng phần mềm SPSS 16.0 Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê p < 0,05 17 Phần NỘI DUNG VÀ DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 3.1 Nội dung thực đề giải Mục tiêu 3.1.1 Thời gian sống chuột thử nghiệm so sánh tái sinh khơng khí B-64.VN với B-64 Nga - Chỉ số đánh giá: Thời gian sống chuột khoảng thời gian từ đưa chuột vào bình kín đến chuột chết Lơ nghiên cứu Tấm tái sinh thử nghiệm Lô (nghiên cứu 1) (1) Tấm B-64.VN 6g/con Lô (nghiên cứu 2) (2) Tấm B-64.VN 12g/con Lô (nghiên cứu 3) (3) Tấm B-64.VN 18g/con Lô (nghiên cứu 4) (4) Tấm B-64.Nga 6g/con Lô (nghiên cứu 5) (5) Tấm B-64 Nga 12g/con Lô (nghiên cứu 6) (6) Tấm B-64 Nga 18g/con Lô (chứng sinh lý) (7) Không có tái sinh khơng khí Thời gian sống (giờ) - Dự kiến kết đạt được: chuột lô (chứng sinh lý) có thời gian sống ngắn, chuột lơ có khối lượng tái sinh lớn có thời gian sống dài Cụ thể thời gian sống chuột lô 3, > lô 2, > lô 1, 3.1.2 Sự biến đổi nồng độ O2, nồng độ CO2 tần số thở buồng kín thử nghiệm so sánh với tái sinh khơng khí B-64 Nga - Chỉ số đánh giá: biến đổi nồng độ O2, nồng độ CO2 tần số thở - Dự kiến kết đạt được: lơ chứng sinh lý khơng có tái sinh khơng khí, nồng độ CO2 tần số thở tăng, nồng độ O2 giảm Ở lô có tái sinh nồng độ O2, nồng độ CO2 tần số thở giữ ổn định 18 3.2 Nội dung thực đề giải Mục tiêu 3.2.1 Ảnh hưởng B-64.VN lên tình trạng chung thay đổi thể trọng Tình trạng chung chuột sử dụng B-64.VN dài ngày - Chỉ số đánh giá: theo dõi chuột ăn uống, lông, da, niêm mạc, chất tiết So sánh chuột lô chứng lô dùng B-64.VN - Dự kiến kết đạt được: Sự thay đổi thể trọng chuột - Chỉ số đánh giá: so sánh trọng lượng chuột lô chứng lơ dùng B64.VN Nhóm chuột nghiên cứu Thể trọng chuột (g) Thời điểm ngày thứ 10 Nhóm 4-1 (chứng) (1) (buồng hở 10 ngày) Nhóm 1a (2) (buồng kín +B-64.VN 10 ngày) Thời điểm ngày thứ 20 Nhóm 4-2 (chứng) (3) (buồng hở 20 ngày) Nhóm 1b (4) (buồng kín +B-64.VN 10 ngày; buồng hở 10 ngày) Nhóm 2a (5) (buồng kín +B-64.VN 20 ngày) Thời điểm ngày thứ 30 Nhóm 4-3 (chứng) (6) (buồng hở 30 ngày) Nhóm 2b (7) (buồng kín +B-64.VN 20 ngày; buồng hở 10 ngày) Nhóm 3a (8) (buồng kín +B-64.VN 30 ngày) Thời điểm ngày thứ 40 Nhóm 4-4 (chứng) (9) (buồng hở 40 ngày) Nhóm 3b (10) (buồng kín +B-64.VN 30 ngày; buồng hở 10 ngày) - Dự kiến kết đạt được: 3.2.2 Ảnh hưởng B-64.VN số tiêu huyết học chuột 19 - Chỉ số đánh giá: Số lượng hồng cầu, hàm lượng huyết sắc tố, hematocrit, thể tích trung bình hồng cầu, số lượng bạch cầu, tiểu cầu So sánh chuột lô chứng lơ dùng B-64.VN Số lượng hồng cầu Nhóm chuột nghiên cứu Thời điểm ngày thứ 10 Nhóm 4-1 (chứng) (1) Nhóm 1a (2) Thời điểm ngày thứ 20 Nhóm 4-2 (chứng) (3) Nhóm 1b (4) Nhóm 2a (5) Thời điểm ngày thứ 30 Nhóm 4-3 (chứng) (6) Nhóm 2b (7) Nhóm 3a (8) Thời điểm ngày thứ 40 Nhóm 4-4 (chứng) (9) Nhóm 3b (10) - Dự kiến kết đạt được: 3.2.3 Đánh giá mức độ hủy hoại tế bào gan dùng B-64.VN dài ngày - Chỉ số đánh giá: so sánh chuột lô chứng lô dùng B-64.VN Hoạt độ enzym AST ALT(UI/l) máu chuột - Dự kiến kết đạt được: 3.2.4 Đánh giá ảnh hưởng lên chức gan dùng B-64.VN dài ngày - Chỉ số đánh giá: so sánh chuột lô dùng B-64.VN lô chứng Nồng độ albumin huyết tương (g/l), bilirubin toàn phần (µmol/l) máu chuột nghiên cứu - Dự kiến kết đạt được: B-64.VN dùng tái sinh khơng khí cho chuột buồng kín thời gian 10, 20 30 ngày 3.2.5 Đánh giá ảnh hưởng lên chức thận dùng B-64.VN dài ngày - Chỉ số đánh giá: so sánh chuột lô dùng B-64.VN lơ chứng Nồng 20 độ creatinin (µmol/l) máu chuột - Dự kiến kết đạt được: 3.2.6 Mô bệnh học tạng chuột thí nghiệm - Chỉ số đánh giá: Quan sát hình ảnh đại thể mắt (dưới kính lúp) hình thái, màu sắc: gan, lách, thận, phổi, não nhóm chuột buồng kín với thời gian 10, 20, 30 ngày lô dùng tái sinh không khí B-64.VN so sánh với chuột lơ chứng Quan sát hình ảnh vi thể kính hiển vi (mơ bệnh học): gan, lách, thận, phổi, não chuột sử dụng tái sinh khơng khí B-64.VN buồng kín thời gian 30 ngày so sánh với chuột lô chứng - Dự kiến kết đạt được: 3.3 Các kết đạt Đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B-64.VN thử nghiệm với chuột buồng kín + Thời gian sống chuột thử nghiệm so sánh tái sinh khơng khí B-64.VN với B-64 Nga + Sự biến đổi nồng độ O2, nồng độ CO2 tần số thở buồng kín thử nghiệm so sánh với tái sinh khơng khí B-64 Nga Đánh giá ảnh hưởng việc hít thở khí tái sinh B-64.VN buồng kín lên tình trạng chung thay đổi thể trạng chuột thực nghiệm 21 Phần KẾ HOẠCH VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kế hoạch triển khai Dự kiến kế hoạch bước tiến hành thời gian triển khai đề tài nghiên cứu hồn thành luận văn T T Nội dung cơng việc Người thực Thời gian T6/2018 – T3/2019 T T T T T T T T T T T 10 11 12 Thời gian sống Nguyễn Đức chuột Nồng độ O2, Tâm Nguyễn Đức nồng độ CO2 Tâm tần số thở Thay đổi thể Nguyễn Đức trọng Chỉ tiêu huyết Tâm Nguyễn Đức học Gan Thận Mô bệnh học Tâm tạng Viết báo cáo Nguyễn Đức Tâm 4.2 Kinh phí - Dự kiến kinh phí: 500 triệu đồng - Dự kiến nguồn cấp kinh phí: 4.3 Người hướng dẫn Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hồng Ngân Chức vụ: Phó chủ nhiệm môn Đơn vị: Bộ môn Dược lý, Viện Đào tạo Dược, Học viện Quân y 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO Stull, J O and White, M G (19820, An Engineering Analysis on Control of Breathing Atmospheres Using Alkali Metal Superoxits: An Engineering Analysis, Phase 1, School of Chemical Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA McGoff, M J (1965), Potassium Superoxit Atmosphere Control Unit, AMRL-TR-65-44, MSA Research Corp., Callery, PA, September 1965 (N66-15718) Petrocelli, A W (1965), Survey of Soviet Activity in the Use of Active Chemicals for Space Cabin Air Revitialization, Aero Med., 36, 1187-91 Sanders, B H (1970), Regeneration of an Enclosed Atmosphere, U.S Patent 3,502,429 Wydeven, T., A Survey of Some Regenerative Physical-Chemical Life Support Systems, NASA-TM-101004, NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA, 1988, pp 16-17 Jordan B Holquist, David M Klaus and John C Graf (2014), Characterization of Potassium Superoxit and a Novel Packed Bed Configuration for Closed Environment Air Revitalization, 44th International Conference on Environmental Systems, 13-17 July 2014, Tucson, Arizona Busby R F (1976), Manned Submersibles, Office of The Oceanographer of The Navy Wang T C (1982), Life Support Materials in a Manned Submersibles, Harbor Branch Technical report Naumber 45 Ульянова Марина Александровна и др (2012), Pегенеративный продукт для изолирующих дыхательных аппаратов - патент 2464060 23 10 Средства химической регенерации воздуха (tài liệu học tập sỹ quan hoá học tàu Kilo 636 QC Hải quân cung cấp) 11 Fred L P (1961), The pore structure of chrysotite asbestos, J Phys Chem., 1961, 65 (1) 12 Nguyễn Việt Thái, Nghiên cứu công nghệ chế tạo chất sinh oxy sở KO2 phục vụ quốc phòng dân sinh, đề tài cấp Bộ Quốc phòng, tháng 4/2016 13 Vương Văn Trường, Nghiên cứu khả chế tạo tái sinh không khí theo mẫu B-64 sử dụng tàu ngầm, đề tài cấp TTNĐ Việt - Nga, Hà Nội 2015 24 .. .B? ?? GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO B? ?? Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI NGUYỄN ĐỨC TÂM NGHIÊN CỨU TÍNH AN TỒN VÀ KHẢ NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA TẤM TÁI SINH KHƠNG KHÍ B- 64. VN TRONG BUỒNG KÍN TRÊN ĐỘNG VẬT THỰC NGHIỆM... Đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B- 64. VN Để đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B6 4 .VN thử nghiệm với chuột buồng kín ta so sánh với tái sinh khơng khí B- 64 Nga, nghiên cứu tiến... tính an tồn khả hoạt động tái sinh khơng khí B- 64. VN buồng kín động vật thực nghiệm? ?? với hai mục tiêu sau: Đánh giá khả hoạt động tái sinh khơng khí B6 4 .VN thử nghiệm với chuột buồng kín Đánh giá