Исследование содержания кислорода в тканях при разных видах экспериментального стресса у крыс

37. Актуальные проблемы госпитальной инфекции: реинфицирование, суперинфицирование и резистентность возбудителей к антимикробным препаратам / Т.В. Фадеева [и др.] // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. -2006. - №5. - С. 298-301.

38. Фадеева, Т.В. Микробиологические аспекты инфицирования, реинфицирования при висцеральных гнойных процессах (в условиях многопрофильной клиники): автореф. дис. ... д-ра биол. наук / Т.В. Фадеева. - Иркутск, 2007. - 47с.

39. Антисептик анавидин в профилактике и лечении гнойно-септических осложнений при повреждении печени в эксперименте / Е.Е. Чепурных [и др.] // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2006. - № 5. - С. 242-245.

40. Шехтер, А.Б. Экспериментально-клиническое обоснование пламодинамической терапии ран оксидом азота / А.Б. Шехтер, Р.К. Кабисов, А.В. Пекшев // Бюл. экспериментальной биологии и медицины. -1998. - Т. 126. - №8. - С. 210-215.

41. Establishment of a superficial skin infection model in mice by using Staphylococcus aureus and Streptococcus pyogenes / E. Kugelberg [and al.] // Diarmaid Antimicrob. Agents and Chemother. - 2005. - 49. - № 8.

- С. 3435-3441.

42. Пат. 2167167. Российская Федерация. МПК C08G73/00. Способ получения фосфата полигексамети-ленгуанидина и его водного раствора / А.П. Шелупаев, В.К. Станкевич, Б.Ф. Кухарев [и др.] (Россия).

- № 2000101054/04; заявл. 20.05.2001.

УДК 612.014.464:616-092.19 И.И. Дигурова

ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В ТКАНЯХ ПРИ РАЗНЫХ ВИДАХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТРЕССА У КРЫС

На экспериментальных моделях иммобилизации, физической нагрузки и антиортостатического положения тела у крыс изучено содержание кислорода в тканях. Полученные данные свидетельствуют об адаптационных изменениях.

Ключевые слова: стресс, кислород, адаптация.

I.I. Digurova RESEARCH OF OXYGEN AVAILABILITY IN TISSUES AT DIFFERENT KINDS OF RATS EXPERIMENTAL STRESS

Oxygen availability in rats tissues is researched by means of the experimental models of immobilization, physical loading and antiortostatic rat body position. The obtained data demonstrate adaptational changes.

Key words: stress, oxygen, adaptation.

Воздействие на организм экстремальных факторов вызывает изменения микроциркуляции и кисло-родтранспортной функции крови [1,2]. Ограничение подвижности, предельные мышечные нагрузки приводят к нарушениям гемореологического статуса организма [3-5]. В разные сроки иммобилизации происходит уменьшение концентрации гемоглобина, изменение микроциркуляции. Плавание с грузом приводит к увеличению объема эритроцитов, повышению концентрации гемоглобина. Стрессорным воздействием является перемещение тела в антиортостатическое положение, вследствие чего возникает существенная перестройка системы кровообращения. Таким образом, система крови активно реагирует на внешние воздействия. Патологические сдвиги макро- и микрореологических показателей крови приводят к ухудшению снабжения тканей кислородом [6,7]. Повышение резистентности за счет значительного увеличения способности ткани потреблять кислород рассматривается как защитный эффект адаптации к стрессу [8]. Комплексный анализ гемо-реологических изменений и содержания кислорода в тканях дает возможность оценить вклад различных параметров макрореологии и клеточной реологии в осуществление кислородтранспортной функции крови при

экстремальных воздействиях различного генеза. Однако содержание кислорода в тканях при данных стрес-сорных факторах недостаточно изучено.

В связи с вышеизложенным целью настоящей работы явилось изучение содержания кислорода в тканях при иммобилизации, физической нагрузке и антиортостатическом положении тела.

Материалы и методы исследования. Эксперимент проведен на 29 белых беспородных крысах-самцах массой 220-240 г, содержащихся в стандартных условиях вивария. Все животные были не адаптированы к стрессам и ненаркотизированы. С ними работали в соответствии с международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием лабораторных животных [9].

Иммобилизацию моделировали помещением крыс в клетки-футляры цилиндрической формы объемом (0,5-0,6)*10-3м3 на 3 часа. Ограничение подвижности в этом случае не явилось жестким. В качестве физической нагрузки было использовано плавание в воде температурой 330С с грузом, составляющим 7,5% от массы тела животного, до полного утомления.

Ортостатический стресс моделировали, помещая крыс в клетках-футлярах вниз головой под углом 900 к горизонтальной поверхности на 45 минут. Распределение животных по сериям эксперимента представлено в таблице 1.

Таблица 1

Распределение животных по сериям в зависимости от вида стресса

Условия эксперимента Иммобилизация Физическая нагрузка Ортостатический стресс

Количество животных 8 7 14

Содержание кислорода в тканях оценивали по окислительно-востановительному потенциалу (ОВП), определенному компенсационным методом, позволяющим измерять ЭДС в живых тканях [10]. Искомое напряжение (Ух) рассчитывалось по формуле

V =

х н Г) ,

^1

где Ун - напряжение нормального элемента Вестона;

^ и 1^2 - сопротивление реохорда при подаче Ун и Ух.

Пластинчатый электрод помещался в раствор КС1, а игольчатый располагался ближе к основанию хвоста, также опущенному в раствор. Измерения проводились до опыта и сразу после его окончания.

Статистическая обработка данных проведена с помощью компьютерных программ. Различия считались достоверными при р<0,05.

Результаты и обсуждения. Под влиянием экстремальных воздействий отмечены изменения ОВП по сравнению с данными, полученными до опыта. Эти результаты представлены в таблице 2. Из этих данных видно, что статистически достоверных отличий от контрольного уровня не наблюдалось. Следует также отметить, что при одном и том же виде стресса изменения носили разнонаправленный характер.

Таблица 2

ОВП (В) при разных видах экспериментального стресса

Иммобилизация Физическая нагрузка Ортостатический стресс

Контроль Стресс Контроль Стресс Контроль Стресс

0,20+0,10 0,30±0,11 0,30+0,15 0,21+0,09 0,61+0,13 0,47+0,16

При анализе результатов, однако, было выявлено, что увеличение ОВП при стрессах происходило при исходно низких его значениях, а уменьшение - при исходно высоких. Поэтому группы животных были разделены на подгруппы по этому признаку.

При 3-часовой иммобилизации наблюдались следующие изменения исследуемого показателя. В первой подгруппе (п=5) отмечено увеличение ОВП в среднем на 82% (р<0,01) по сравнению с данными, полученными у тех же животных до опыта. Во второй подгруппе (п=3) контрольные цифры были выше, а после эксперимента произошло уменьшение изучаемого показателя в среднем на 9%. Эти данные представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Содержание кислорода (по оси ординат-ОВП, В) в тканях после 3-часового иммобилизационного стресса: 1- 1-я подгруппа (контроль); 2 - 1-я подгруппа (опыт) (р<0,01); 3-2-я подгруппа (контроль);

4 - 2-я подгруппа

Плавание с грузом вызвало аналогичные изменения ОВП. В первой подгруппе (п=4) отмечено снижение этого показателя в среднем на 43% (р<0,01) по сравнению с данными, полученными до опыта. Среднее исходное значение при этом составило 0,42В. Во второй подгруппе (п=3) при среднем контрольном значении

0,14 В произошло увеличение ОВП на 29% (р<0,05) после опыта. Эти данные представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Содержание кислорода (по оси ординат-ОВП, В) в тканях после принудительного плавания:

1- 1-я подгруппа (контроль); 2 - 1-я подгруппа (опыт) (р<0,01); 3-2-я подгруппа (контроль);

4 - 2-я подгруппа

Антиортостатическое положение тела вызвало следующие изменения исследуемого показателя. В первой подгруппе (п=10) произошло снижение ОВП на 34% (р<0,05) по сравнению с исходными данными. Во второй подгруппе (п=4) контрольный уровень был превышен в среднем на 36% (р<0,05). При этом исходные средние значения в этих подгруппах были соответственно равны 0,68 и 0,44В. Результаты представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Содержание кислорода (по оси ординат - ОВП, В) в тканях после ортостатического стресса: 1- 1-я подгруппа (контроль); 2 - 1-я подгруппа (опыт) (р <0,05); 3-2-я подгруппа (контроль);

4 - 2-я подгруппа

Снабжение тканей кислородом определяется в большой степени гемореологическими показателями. Ранее в наших экспериментах были выявлены изменения микрореологических показателей крови (индексов агрегации и деформируемости эритроцитов) при данных видах стресса [3-5]. Гемореологические сдвиги независимо от вида воздействия подчинялись таким же закономерностям: индексы агрегации и деформируемости эритроцитов после экспериментального воздействия возрастали при исходно низких значениях и снижались при исходно высоких. Эти изменения рассматриваются нами как оптимизация микрореологических показателей.

Таким образом, изменения содержания кислорода в тканях, оцененные по ОВП, можно также рассматривать как проявление адаптационных реакций организма на действие стрессовых факторов.

Литература

1. Смирнов, И.Ю. Гемореологическая выносливость в спорте / И.Ю. Смирнов. - Кострома: Изд-во КГТУ, 2006.

2. Stoltz, J.E. New trends in clinical hemorheology: an introduction to the concept of the hemorheological profile / J.E. Stoltz, M.Dooner// Schweiz. Med. Wochenschr. - 1991. - Vol.43. - P.41-49.

3. Оценка микроциркуляторных и гемореологических изменений при воздействии некоторых экстремальных факторов / И.И. Дигурова [и др.] // Вестн. СПбГУ. - 2007. - Вып.3. - С.65-73.

4. Дигурова, И.И. Оценка адаптационных возможностей с помощью макро- и микрореологических показателей крови при экстремальном стрессе у крыс / И.И. Дигурова // Вестн. КрасГАУ. - Красноярск, 2009. - С.102-105.

5. Дигурова, И.И. Оценка гемореологических изменений при физической нагрузке разной интенсивности у крыс / И.И. Дигурова, Н.О. Поздняков // Вестн. КрасГАУ. - 2009. - Вып. 1. - С.97-100.

6. Плотников, М.Б. Лекарственные препараты на основе диквертина / М.Б. Плотников, Н.А. Тюкавина, Т.М. Плотникова. - Томск: Изд-во ТГУ, 2005. - 228 с.

7. Зинчук, В.В. Значение деформируемости эритроцитов при окислительном стрессе / В.В. Зинчук, А.А. Мальцев // Мат-лы междунар. конф. по реологии. - Ярославль, 2001. - С.62-63.

8. Меерсон, Ф.З. Феномен адаптации к стрессу / Ф.З. Меерсон, И.Ю. Малышев. - М., 1993. - 159 с.

9. Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием лабораторных животных // Хроника ВОЗ. - 1985. - №3. - С.3-9.

10. Стовичек, Г.В. Основы функционально-анатомической диагностики заболеваний периферических артерий / Г.В. Стовичек, М.П. Вилянский, А.Ф. Вербов, Ю.В. Рябов. - Ярославль, 1972. - С.125-126.