Влияние эхинацеи пурпурной на физическую работоспособность при экстремальном действии холода

Максимум поглощения в спектрах извлечения семян по длине волны характерен для пуриновых алкалоидов. На это указывает и несколько более высокое удельное поглощение спиртовых извлечений из семян, поскольку пурины лучше растворяются в спирте, чем в воде. Уточнение спектрофотометрических признаков для наборов алкалоидов семян ревеня может служить темой отдельного исследования.

Полученные спектрофотометрические показатели и оценочный коэффициент Т можно использовать при разработке нормативной документации на изготовление фитопрепаратов из ревеня. Литература

1. Елин Е.С. Фенольные соединения в биосфере. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 342 с.

2. Зориков П.С., Колдаев В.М. Оптические свойства настойки плодов расторопши пятнистой // Тихоокеанский медицинский журнал. 2014. № 2. С. 80-82.

3. Колдаев В.М. Спектры поглощения экстрактов из лекарственных растений Приморья. М.: Спутник+, 2013. 128 с.

4. Колдаев В.М. Абсорбционная оптическая спектрофотометрия в фармации // Тихоокеанский мед. журн. 2014. № 1. С. 19-23.

5. Лекарственные растения / Лебеда А.Ф., Джуренко Н.И., Исай-кина А.П. [и др.]. М.: АСТ-Пресс Книга, 2011. 496 с.

6. Минина С.А., Каухова И.Е. Химия и технология фитопрепаратов. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 560 с.

7. Хелдт Г.-В. Биохимия растений. М.: Бином, 211. 471 с.

Поступила в редакцию 12.01.2015.

Спектрофотометрические показатели извлечений из ревеня В.М. Колдаев

Горнотаежная станция им. В.Л. Комарова Дальневосточного отделения Российской академии наук (692533, Приморский край, Уссурийский г.о., пос. Горнотаежное, ул. Солнечная, 26) Резюме. Показано, что спектры поглощения настоев и настоек корней ревеня включают два максимума в диапазоне длин волн, характерных для абсорбции хромофорами антро- и та-ногликозидов. Отношение удельных поглощений спиртовых и водных извлечений служит оценочным коэффициентом соотношения содержания указанных гликозидов в сырье корней ревеня. Абсорбционные спектры извлечений из листьев и цветков ревеня типичны для антоцианов и флавононов, а извлечений из семян - для пуриновых алкалоидов. Полученные данные можно использовать при разработке нормативной документации на изготовление фитопрепаратов из ревеня. Ключевые слова: ревень тангутский, спектрофотометрия.

УДК 612.766.1:616-001.18-085.322:582.998

ВЛИЯНИЕ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ НА ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНОМ ДЕЙСТВИИ ХОЛОДА

Э.И. Хасина1, В.М. Фисенко2

1 Горнотаежная станция им В.Л. Комарова ДВО РАН

Ключевые слова: Echinacea purpurea L., физическая нагрузка, эксперимент.

EFFECT OF ECHINACEA PURPUREA ON PHYsICAL wORK PERFORMANCE UNDER THE INFLUENCE EXTREME COLD E.I. Khasina1, V.M. Fisenko2

1 V.L. Komarov Gornotayozhnaya Station FEB RAS

Background. One of the physical work performance prevention ways under the influence of cold is the use of herbal remedies having the adaptogenic effect.

Methods. For the experimental study of the frigostaible and acto-protective effects of a tincture Echinacea purpurea (L.) Moench under cold load used screening model "endless rope". Results. Intragastric introduction of lyophilized preparation at a dose 4 mg/kg has increased duration of physical work until absolute fatigue. Echinacea exhibited energy-saving effect under the cold stress and hindered exhaustion of glycogen, adenosine triphosphate and creatine phosphate reserves in liver and skeletal muscles. Conclusions. Preliminary administration of Echinacea prior to local and common cold exposure normalized physical activity and metabolic status. Echinacea purpurea (L.) Moench can be used as a adaptogenic remedy for rapid and effective adaptation to cold impact of environment.

Хасина Элеонора Израильевна - канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории лекарственных растений ГТС ДВО РАН; e-mail: eleonorakhas@mail.ru

Key words: Echinacea purpurea (L.) Moench, physical load, experiment.

Pacific Medical Journal, 2015, No. 2, p. 55-58.

Холод - весьма распространенный физический стресс-фактор, сопровождающий человека в его профессиональной деятельности и в условиях временного или продолжительного пребывания в суровых кли-матогеографических условиях. Доказано, что холод в зависимости от интенсивности и длительности воздействия является фактором риска для здоровья и жизнедеятельности человека с поражением практически всех функциональных систем организма [2, 4, 10, 13, 14]. Для практической медицины актуальна проблема сохранения здоровья и адаптации организма человека к действию неадекватных низких температур. При всей важности гигиенических и эргометрических нормативных рекомендаций фармакотерапия играет ведущую роль в предотвращении негативного воздействия холода на человека, в коррекции и активации основных физиологических систем организма и сохранении работоспособности в условиях экстремального температурного дискомфорта [1, 5, 7].

56

Тихоокеанский медицинский журнал, 2015, № 2

Цель настоящего исследования - оценка перспективности эхинацеи пурпурной для фармакопрофи-лактической коррекции гормонально-метаболических изменений в организме животных и оптимизации их физической работоспособности в условиях экстремально низкой температуры.

Материал и методы. В эксперименте использованы половозрелые мыши-самцы линии SHK (питомник «Андреевка», НЦБМТ РАМН) с исходной массой тела 22-24 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария, получали комбикорм (ООО «Лаборатор-корм») и воду без ограничения. Каждая экспериментальная группа состояла из семи животных. В первом эксперименте проведено продольное изучение физической работоспособности (одни и те же животные на все сроки наблюдения) в термокомфортных условиях (2021 °С) и при действии низкой температуры (-5 °С, 2 часа ежедневно, холодовая комната) в течение 20 суток. Сразу же по окончании действия холода, мышей, предварительно обученных бегу (лазанию) на приборе «бесконечный канат» (скорость движения каната - 6 м/мин, пол камеры подключен к слабому переменному току, что не позволяет животному отдыхать), подвергали физической нагрузке в течение 3 мин для поддержания навыка взбираться по канату. В контрольные сроки наблюдения (1, 5, 10, 15 и 20-е сутки) мыши обеих групп работали до полного утомления.

Во втором эксперименте мыши подвергались 10-минутной дозированной физической нагрузке (ДФН) для регистрации сдвигов энергетического метаболизма при действии холода. Режим выбирали, исходя из результатов первого опыта: минимальное время бега по канату при внешней температуре -5 °С составляло 11,6±1,1 мин. Предварительно, за день до дозированной работы, у контрольных и подвергшихся холодовому воздействию мышей измеряли ректальную температуру с помощью электротермометра ТПЭМ-1. Через 10 мин физической нагрузки мышей декапитировали под легким эфирным наркозом, и ткани подвергали биохимическому анализу общепринятыми в экспериментальной фармакологии методами. В тканях печени и скелетной мышце (m. quadriceps femoris) определяли содержание гликогена (антроновым методом), аденозинтрифосфата (АТФ) и креатинфосфата (КФ) в ферментных системах в присутствии никотинамидных коферментов, в сыворотке крови - уровень кортикостерона (КС) спектрофлюориметрическим методом.

В работе использовали 20 % водно-спиртовую настойку (экстрагент - 40 % этанол) из сухо-воздушного сырья корней и корневищ эхинацеи пурпурной (Echinacea purpurea (L.) Moench, fam. Asteraceae). Лио-филизированный сухой препарат настойки животные получали ежедневно, натощак, в течение 20 суток в дозе 4 мг/кг за час до бега по канату (в контроле), а в группе «холод» - за час до холодовой и физической нагрузки. Работа проводилась в соответствии с требованиями директивы 2010/63/EU Европейского

парламента и Совета европейского союза по охране животных, используемых в научных целях.

Полученные данные обрабатывались методами вариационной статистики с вычислением средней арифметической и ее средней ошибки. Значимость различий оценивали, используя ^критерий Стьюдента.

Результаты исследования. Данные первого эксперимента показали, что в условиях комфортной внешней температуры у мышей, обученных бегу по канату, отмечалось увеличение работоспособности до полного утомления на 8, 23, 28, 28 и 23 % относительно исходного уровня (1, 5, 10, 15 и 20-е сутки, соответственно). Подобная динамика физической активности свидетельствовала о повышении мышечной выносливости и, по-видимому, о более высоком уровне функциональных возможностей различных систем организма, связанных с тренирующим эффектом ежедневной нагрузки (табл. 1). Неадекватный физиологии мышей острый холодовой стрессор существенным образом влиял на работоспособность: продолжительность бега мышей по канату была ниже исходного уровня на 51, 42, 24, 15 и 24 % (1-, 5-,10-,15- и 20-кратная холодовая экспозиция, соответственно). Вместе с тем, следует отметить некоторое улучшение результатов бега по мере увеличения числа тренировок и, по-видимому, некоторой адаптации к действию холода по сравнению с первым днем экстремальной ситуации - на 9, 27, 36 и 27 % (5, 10, 15 и 20-й дни).

Препарат эхинацеи, введенный за час до бега, в условиях комфортной внешней температуры повышал выносливость мышей к физической нагрузке во все сроки наблюдения, продолжительность бега здесь уже с первого сеанса превышала исходный уровень на 3036 % (табл. 1). У животных, подвергавшихся действию резко сниженной внешней температуры (-5 °С) на фоне приема эхинацеи, работоспособность снижалась существенно меньше - на 21, 8, 6, 1 и 5 %, чем у мышей из группы «холод» - на 51, 42, 25, 15 и 24 % (1, 5, 10, 15 и 20-й дни, соответственно). Судя по этим показателям, животные легче переносили локомоторную нагрузку в условиях холода, но полная компенсаторно-приспособительная перестройка основных физиологических систем под влиянием препарата не происходила.

Таблица 1

Динамика физической работоспособности мышей в условиях комфортной и низкой внешних температур

Срок наблюдения Длительность бега, мин

21 °С -5 °С

Контроль Эхинацея Контроль Эхинацея

Исходно 20,00±1,47 19,30±1,05 23,60±1,84 20,60±1,28

1-е сутки 21,70±1,37 25,00±1,241 11,60±1,091 16,30±1,04'

5-е сутки 24,60±1,371 25,50±0,781 13,80±1,481 18,80±1,13

10-е сутки 25,60±2,001 26,40±1,081 17,60±0,83' 19,40±1,06

15-е сутки 25,70±1,961 25,50±0,591 20,10±1,37 20,30±0,86

20-е сутки 24,70±1,75 25,30±0,931 18,00±1,05' 19,60±0,90

1 Различие с исходным уровнем в своей группе достоверно.

Таблица 2

Влияние эхинацеи пурпурной на содержание энергометаболитов в тканях печени и скелетной мышцы после дозированной работы мышей, подвергшихся холодовому воздействию

Метаболит 21 °С -5 °С

Контроль ДФН ДФН ДФНЭ3

Кортикостерон, мкмоль/л 0,27±0,01 0,34±0,02 0,36±0,01' 0,29±0,012

Гликоген печени, мкмоль/г 220,2±17,8 172,8±9,25' 156,6±9,24' 193,6±6,292

Гликоген мышцы, мкмоль/г 26,5±2,17 22,0±1,19 20,4±0,94' 24,0±0,982

КФ печени, мкмоль/г 1,59±0,11 1,24±0,08' 1,08±0,07' 1,39±0,112

КФ мышцы, мкмоль/г 3,00±0,12 2,35±0,131 2,18±0,141 2,60±0,122

АТФ печени, мкмоль/г 2,29±0,14 1,86±0,121 1,77±0,09' 2,15±0,092

АТФ мышцы, мкмоль/г 2,87±0,13 2,11±0,09' 1,88±0,111 2,30±0,102

1 Разница с группой «контроль» статистически значима.

2 Разница с группой ДФН на фоне холода.

3 Дозированная физическая нагрузка на фоне эхинацеи.

Во втором эксперименте после ежедневных холодовых экспозиций в течение 20 суток температура тела у мышей была ниже исходного уровня на 2,3 °С, на фоне приема эхинацеи - на 0,53 °С. 10-минутный вынужденный бег по канату вызывал у мышей, пребывавших до ДФН в состоянии физиологического покоя и комфортной внешней температуры, явную стресс-реакцию, о чем свидетельствует уровень кортикосте-рона в сыворотке крови, превышавший контрольное показание на 28 %. Одновременно с этим в организме животных отмечался сдвиг энергетического баланса в сторону активного расходования основных энергосубстратов. Так, в печени и скелетной мышце содержание гликогена снижалось на 21 и 17 %, КФ - на 22 %, АТФ - на 19 и 26 %, соответственно (табл. 2).

При сочетанном действии холода и ДФН уровень кортикостерона был на 7 % выше, а содержание изучаемых метаболитов в тканях - заметно ниже, чем при выполнении аналогичной физической работы в комфортных температурных условиях (в пределах 4-10 %). Хотя эта разница невелика, факт синергизма при совместной холодовой и физической нагрузке определено просматривается по всем биоэнергетическим показателям (табл. 2).

У животных, ежедневно получавших эхинацею во время холодового воздействия, уровень энергетических метаболитов после выполнения ДФН был достоверно выше, чем у мышей, неполучавших препарат. Содержание гликогена, КФ и АТФ в тканях печени и скелетной мышцы отличалось от контрольных значений на 6-20 % , в тех же условиях без препарата - на 23-34 %. Вместе с тем, препарат эхинацеи достоверно ослаблял степень стрессирования мышей при выполнении ДФН - уровень кортикостерона в сыворотке крови у этих животных был ниже нормы на 8 %, при беге по канату после низкотемпературного режима без санации эхинацеей - на 36 % (табл. 2).

Обсуждение полученных данных. Выявленная в эксперименте картина изменений физической работоспособности и гормонально-метаболического статуса у мышей соответствует данным о патофизиологических механизмах нарушения гомеостатических функций

организма при холодовом воздействии [3, 9]. В силу высоких затрат энергии на терморегуляцию в условиях низкой внешней температуры энергопродукция в тканях затруднена, что вызывает преждевременное утомление животных при выполнении физической работы.

Данные исследования свидетельствуют о стабилизирующем действии эхинацеи на уровне гипофиз-ад-реналовой системы (кортикостерон) и энергетического обмена (гликоген, АТФ, КФ). Фармакологичекий эффект эхинацеи следует рассматривать в трех аспектах. Во-первых, повышение физической работоспособности мышей в комфортных и осложненных холодом условиях содержания позволяет предположить актопротективное действие, во-вторых, препятствие патологическому снижению температуры тела свидетельствует о фригопротективном эффекте, в-третьих, эхинацея продемонстрировала эргогенное действие, удерживая энергетический потенциал организма на более высоком уровне, стимулируя выработку энергии и (или) замедляя процессы ее утилизации в тканях. Механизмы повышения эхинацеей физической работоспособности и предупреждения патологических изменений в организме при различных стрессорных воздействиях предстоит изучить в будущем с позиций нейроиммуноэндокринологии, тем не менее уже сейчас накоплено много достоверных фактов ее адаптоген-ного действия. Стресспротективный, иммунности-мулирующий, анксиолитический и другие эффекты определяют наличие в препаратах эхинацеи таких биологически активных веществ, как фенилпропано-иды [6, 8, 11, 12, 15].

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что препараты эхинацеи пурпурной целесообразно применять в профилактической медицине в качестве фармакологического средства для поддержания биоэнергетических процессов на оптимальном уровне и повышения физической работоспособности в условиях экстремального холодового воздействия.

Литература

1. Адаптогены и холодовой стресс: вчера, сегодня и завтра

/ Доровских В.А., Красавина Н.П., Симонова Н.В. [и др.].

Благовещенск: АГМА, 2006. 214 с.