Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Влияние магнитного поля и гипоксии на показатели неспецифической резистентности организма животных

На правах рукописи

БАРЫШНИКОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ и ГИПОКСИИ

НА ПОКАЗАТЕЛИ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических

003450356

Саранск - 2008

003450356

На правах рукописи

БАРЫШНИКОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ГИПОКСИИ НА ПОКАЗАТЕЛИ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

16.00.02 - патология, онкология и морфология животных

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Саранск - 2008

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре анатомии, фармакологии и патофизиологии сельскохозяйственных животных, в биолаборатории ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» (г, Саров).

Научный руководитель:

Пахмутов Игорь Аркадьевич

доктор ветеринарных наук, профессор

Официальные оппоненты:

Зенкин Александр Сергеевич

доктор биологических наук, профессор (Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, г. Саранск)

Иванова Ирина Павловна

доктор ; биологических наук (Нижегородская государственная медицинская академия, г. Н Новгород)»

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана», г. Казань

Защита диссертации состоится « 200В г. в « /Sp часов

на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.117.15

при ГОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» по адресу:

430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева

Автореферат опубликован на сайге Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева www.mrsu.ru e-mail: dsovet@mrsu.ru

Автореферат разослан «

»

Ученый секретарь

диссертационного совета

Т А. Романова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Познание закономерностей и механизмов адаптации организма животных и человека к различным неадекватным воздействиям внешней среды или к изменениям, происходящим в нем самом, является одной их фундаментальных проблем современной биологии, включая гуманную и ветеринарную медицину. В частности, в этой области наших знаний изучение причин, механизмов повреждения и адаптации животного организма к стрессорному влиянию факторов окружающей среды представляется своевременным и актуальным со всех точек зрения. В этих условиях универсальным способом сохранения и поддержания гомеостаза на должном уровне служат, по общепризнанному мнению, повышение функциональной активности субклеточных и внутриклеточных структур, клеток, тканей, физиологических систем организма животных и человека (Ф.З. Меерсон и др., 1981, 1988; Д.С. Саркисов, 1987, Н.К. Хитров, B.C. Пауков, 1991; Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, 1990, 1996; М.П. Пшенникова, 2001; Н.М. Маслова,2006).

В этом плане важное место занимают регуляторные воздействия электромагнитных излучений (ЭМИ) Солнца различной модальности (полярности) на всё жйвое нашей планеты в процессе его эволюционного развития (ЕБ. Квакина, М.А. Уколова, 1969; Г.Ф Плеханов, 1975, 1990; H.A. Агаджанян, 1986; М.Б. Голани и др., 1991; Б.Н Орлов и др, 1993, 2007,

A.B. Чурмасов и др., 1996; О.В. Бецкий и др., 20,00; Н.Д. Девятков и др., 2000; W.R. Adey, 1985). К настоящему времени накоплен достаточный объем теоретических и клинико-экспериментальных данных относительно широкого применения различных источников ЭМИ, в том числе и низкочастотного импульсного магнитного поля, в народном хозяйстве, медицине и ветеринарии (А.И. Дернов, 1969; М.А. Шишло, 1978; Л.Х. Гаркави и др., 1978;

B.В. Антипов и др., 1980; A.M. Беркутова и др., 2000, 2004; Б.Н. Орлов и др., 2007;

A.П. Волобуев, ИМ. Донник, 2007; T.S. Tenforde, 1986). Доказано, что ЭМИ являются модификатором неблагоприятных факторов, различных по механизму генерации стресс-индуцируемых состояний у животных и человека при отсутствии побочных явлений, токричности и т.п. Позитивное влияние ЭМИ на повышение устойчивости животного организма к гипоксии обуславливается адаптационными механизмами во всех фазах митохондриального цикла, связанных с выработкой энергии в форме АТФ, что в той или иной мере отражается на проявлениях резистентности животного организма (Л.Д. Лукьянова, 1982, 2003; Л.Х. Гаркави, 1990; С М. Зубкова, 1996; H.A. Агаджанян, 1996;

B.К.Степанов, 2001). Независимо от причин, ее порождающих, гипоксия оказывает выраженное. влияние на ход и течение метаболических и физиологических процессов в организме, определяющих, в конечном итоге, состояние здоровья животных и человека в норме и при различной патологии (В.А. Березовский, 1978; H.A. Агаджанян и др., 1983,1986, 1998; А.З.Колчинская, 1991, 1993; Л.Д. Лукьянова, 1982, 2004, В.С Сверчкова, 1985; Р.Б. Стрелкова и др., 2003,2005; Н.П. Чеснокова и др., 2006).

Несмотря на наличие в отечественной и зарубежной литературе относительно большого количества работ по изучению влияния НЧИМП на различные биологические объекты, нами не обнаружено сведений о его стимулирующем (модулирующем) воздействии на механизмы, неспецифическо$ резистентности животных на фоне тренирующих (прекондиционирующих) гипоксических нагрузок. Вышеизложенные факты послужили основанием для определения цели и задач настоящей работы.

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния комбинированного воздействия низкочастотного импульсного магнитного поля и прерывистой нормобарической гипохсической гипоксии на клеточные и гуморальные показатели неспецифической резистентности животного организма.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выявить изменения в общем состоянии (поведении) и картине красной, крови у белых беспородных крыс-самцов после курса прерывистой нормобарической гипоксии в

отдельности и в комбинации с низкочастотным импульсным магнитным полем в двух режимах (МП 1, МП 2) при стрессорном воздействии острой гипоксии;

2. Определить изменейия основных показателей фагоцитоза в полиморфноядерных нейтрофилах у подопытных животных всех экспериментальных групп: фагоцитарной активности, фагоцитарного индекса и числа, ' фагоцитарной емкости и экскреторной способности крови; . '

3. Изучить функционально-метаболические изменения в нейтрофильных лейкоцитах с помощью цитохимических реакций на НСТ-тест, на ферменты миелопероксидазу и щелочную фосфатазу, на содержание липидов и гликогена;

4. Исследовать состояние гуморального звена неспецифической защиты у подопытных животных по уровню бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови;- ' ' _ -' -'

,5. Рассчитать СПНР - суммарный показатель неспецифической резистентности в контрольной и экспериментальных группах животных.

Научная новизна. Впервые выполнено исследование адаптивного влияния сочетанного воздействия НЧИМП и тренировочного цикла прерывистой нормобарической гипоксической гипоксии на клеточные и гуморальные показатели неспецифической резистентности организма белых крыс. Установлено, что использование НЧИМП в двух режимах вызывает неравнозначное проявление своего стимулирующего (модулирующего) влияния на данный биологический объект, в основе которого, по современным представлениям, лежат различия в величине резонансного эффекта биомембран клетки и её органелл, в т.ч. и митохондрий. В частности НЧИМП 1 с менее интенсивной мощностью излучения оказало в отдельности и в сочетании в НГГ 5 однонаправленное адаптивное влияние на устойчивость подопытных животных к острой гипоксической гипоксии, повышая цри этом не только показатели эритропоэза, но и функционально-метаболическую активность ПЯН (фагоцитоз, НСТ-тест, активность ферментов МПО, ЩФ, уровень липидов и гликогена), защитные свойства сыворотки крови (БАСК, ЛАСК). Впервые с помощью СПНР продемонстрированы потенциальные возможности сочетанного воздействия НЧИМП и прерывистой НГТ более эффективно повышать резистентность организма животных в процессе формирования устойчивой адаптации к стрессорному воздействию острой гипоксической гипоксии.

Теоретическая и практическая значимость. На основании результатов комплексного изучения сочетанного воздействия НЧИМП (режимы 1 и 2) и тренировочного цикла прерывистой НГГ 5 установлено, что оно в большей мере способствует повышению урдсойчивости организма подопытных животных к стрессорному эффекту острой гипоксической гипоксии не только за счет адаптивной стимуляции эритропоэза, но и за счет активации (прекондиционирования) клеточных и гуморальных механизмов неспецифической защиты, лежащих в основе врожденного иммунитета животных и человека. Результаты выполненных исследований с одной стороны могут служить обоснованием для дальнейших исследований в тренировочных циклах в спорте, авиации, космонавтике и других областях, требующих повышенной устойчивости к гипоксическим состояниям, а с другой - одним из отправных пунктов для применения в лечебно-профилактических целях сочетанного воздействия НЧИМП и прерывистой НГГ при многих заболеваниях у человека и животных (сердечно-сосудистая и дыхательная патология, онкология, хирургия, гастроэнтерология, депрессивные и стрессорные состояния и т.п.), Полученные экспериментальные данные можцо рекомендовать для использования в курсах нормальной физиологии, патофизиологии и специальных курсов, готовящих специалистов биологического профиля, включая гуманную и ветеринарную медицину.

Положения, выносимые на защиту.

1. Сочетанное воздействие низкочастотного импульсного магнитного поля в двух режимах и прерывистой нормобарической гипоксической гипоксии вместе и раздельно в

различной степени повышают устойчивость подопытных крыс к стрессорному воздействию острой гипоксической гипоксии;

2. Сочетание магнитного поля в режиме 1 и тренировочного цикла нормобарической гипоксии сопровождается выраженной активацией эритропоэза, более высоким уровнем функционирования клеточных (фагоцитоз, цитохимический статус полиморфноядерных нешрофилов) и гуморальных (бактерицидная активность сыворотки крови, содержание лизоцима) механизмов неспецифической резистентности организма подопытных животных;

3. Суммарный показатель неспецифической резистентности (СПНР) -объективный критерий адаптивных изменений в организме животных, подвергнутых воздействию нормобарической гипоксии и магнитного поля в режимах 1 и 2 в отдельности и в сочетании на фоне стрессорного эффекта острого пягоксического состояния.

Реализация результатов исследования.

Полученные результаты исследования опубликованы в 8 печатных работах, докладывались на научно-практических конференциях, конгрессах и симпозиумах разного уровня.

Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: "

- ежегодных научно-практических конференциях сотрудников и студентов ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» (Н. Новгород, 2005, 2006,2007);

- на расширенном заседании кафедры анатомии, фармакологии и патофизиологии ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» (Н. Новгород, 2007, 2008);

- на научной конференции, приуроченной к 80-летию академика РАСХН Бакулова И.А. «Сибирская язва и другие опасные инфекционные болезни животных» (Покров, 2005);

- на международном-симпозиуме «Научные основы обеспечения защиты животных от эктотоксикантов, радионуклидов и возбудителей опасных инфекционных заболеваний» (Казань, 2005);

- на международной научной конференции по патофизиологии животных (Санкт Петербург, 2006); . . .

- на международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию факультета ветеринарной медицины ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки» (Воронеж, 2006);

- на международной научно-практическом конгрессе «Актуальные проблемы ветеринарной медицины» (С.-Петербург, 2006);

- на международной конференции «Актуальные проблемы здоровья скота, завезенного в Россию в рамках национального проекта развития АПК» (Казань, 2007);

- на научно-практической конференции студентов, аспирантов и сотрудников Нижегородской ГСХА «Стратегия развития национального проекта АПК» (Н. Новгород, 2008);

- на международной научно-практической конференции, посвященной 135-летию академии «Современные подходы развития АПК» (Казань, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, включая 1 в центральном издании, рекомендованном ВАК Минобразования и науки РФ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 155 страницах компьютерного текста и традиционно состоит из введения, "обзора литературы, описания материалов и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и практических предложений. Список цитируемой литературы включает 295 источников, в т.ч 44 иностранных. Работа иллюстрирована 10 рисунками, содержит 17 таблиц. - ,, .

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Работа выполнялась на кафедре анатомии, фармакологии и патофизиологии животных ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» (г. Н. Новгород) и в биолаборатории ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» (г. Саров) в 2004 - 2006 гг. Информация о выполненных исследованиях представлена на рис. 1.

В эксперименте использовано 165 белых беспородных крыс-самцов с массой тела 180-220 г, содержавшихся и кормившихся в стандартных условиях лабораторного вивария (Н.В. Козляков, 1968; И.П. Западнюк и др., 1983).

. Объем выполненных исследований, информация о количестве использованных в сериях опытов животных и различных исследований отражены в материалах табл. 1.

До начала экспериментов проводилась техническая подготовка используемого оборудования, а также тестирование параметров магнитного поля. Затем подопытные животные подвергались воздействию исследуемых факторов в специальной установке (рис.2). Через сутки после последнего сеанса дозированной интервальной гипоксической тренировки, после обработки НЧИМП, или после комбинированного воздействия НГГ 5 с МП 1 и МП 2 подопытных крыс подвергали повторному тестированию НГГ1, а затем эвтаназии путем одномоментной декапитации под легким эфирным наркозом с соблюдением правил работы с экспериментальными животными (Приказ Минздрава СССР № 755 от

12.08.1977 г.). _• _._

| Подопытные животные (белые крысы) [

I_Анализ и обсуждение результатов__Ч

_1_

| Выводы и практические рекомендации |

Рис 1 Общая схема исследований

В полученных при этом образцах крови определялось количество эритроцитов, гемоглобина, ретикулоцитов, лейкоцитов, а. также уровень гематокрита, лейкограмма по общепринятым методам исследований. Для эритроцитов рассчитывались индексы, отражающие функциональное состояние эритроцитарного пула: среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН), средняя концентрация гемоглобина в эритроците (МСНС) и средний объем эритроцита (МСУ). Одновременно изучались показатели фагоцитоза полиморфноядерных нейтрофилов (ПЯН), их цитохимический статус по параметрам НСТ-теста, активности ферментов миелопероксидазы (МПО), щелочной фосфатазы (ЩФ), по содержанию липядов и гликогена (С.И. Плященко, В.Т. Сидоров, 1979; И.П. Кондрахин и

др., ,1985;'И.А. Пахмутов, 1988; А.И. Карпшценко, 1999). На базе полученных данных определялся СПНР - суммарный показатель неспецифической резистентности (И.Я. Макшанов, Е.А. Томащик, 1985;). Снижение СПНР до 90 - 80 % означает умеренное, а ниже 80 % - выраженное ослабление неспецифической резистентности. .

. Таблица 1

Сведения о сериях экспериментов и количестве выполненных исследований'

№№ п/п Группа Краткое содержание Количество животных, гол.

1 2 3 4

I Контроль Мнимая тренировка 25

II НГГ Прерывистая нормобарическая гипоксическая тренировка с использованием газовой смеси с содержанием кислорода 5 %, ежедневно по 30 мин. в течение 10 дней 25

Ш МП-1 Воздействие магнитным полем в режиме 1 ■ 25

IV МП-2 Воздействие магнитным полем в режиме 2 25

V МП-1+НГГ 5 Воздействие магнитным полем в "режиме 1 + нормобарическая гипоксическая тренировка ■ - -25 .

VI МП-2+НГГ 5 Воздействие магнитным полем в режиме 2 + нормобарическая гипоксическая тренировка 25

VII Интактная Отрицательный контроль 15 " '

ВСЕГО , 165 •

Выполнено исследований

А Гематологических Подсчет количества эритроцитов, гемоглобина (НЬ), лейкоцитов, ретикулоцитов, определение лейкограммы и гемагокрйта (Ш) 540

Б Определение показателей неспецифической резистентности: а) Клеточные — фагоцитоз полиморфноядерных нейтрофилов (ПЯН): ФАН - фагоцитарная активность нейгрофилов; ФИ - фагоцитарный индекс; ФЧ - фагоцитарное число; ФЕК - фагоцитарная емкость крови; ЭСК - экскреторные свойства крови , .180270.

б) Гуморальные: БАСК - бактерицидная активность сыворотки крови; ЛАСК (лизоцим) - лизоцимная активность сыворотки крови 140

в,. Определение ,,, цитохимического статуса 1ХЯН . НСТ-тест - тест восстановления нитросинего тетрачолия {СВ, АВ) МПО - миедопероксидаза ЩФ - щелочная фосфатаза Гликоген Липиды 180 90 ' • 90 90 ' - 90

Г Расчет СПНР Показатели неспецифической резистентности у подопытных животных . -20

ВСЕГО • • " .1690

Примечания: ... - контрольная труппа. - животные, размещавшиеся только в контейнер для подопытных групп на время, указанное в таблице.3; - НГГ 5 - нормобарическая гипоксическая гипоксия, вызываемая вдыханием газовой смеси, содержащей 5 % кислорода; - -<■ ' ': - - МП-1 и МП-2- магнитное поле с различным уровнем индукции; - МП-1+-НГГ5 и МП-2+НГГ5 - комбинированное действие магнтного поля-и нормобарической гипоксической гипоксии (5 % Ог + 95 % И); - СВ и АВ - спонтанный и активированный варианты НСТ-теста.

Методика тестирования белых крыс на устойчивость к острому стрессорному воздействию ОГС заключалась в следующем. Подопытные животные помещались в камеру

специальной установки для проведения сеансов дыхания гипоксической газовой смесью, содержащей 1% Ог (НГГ 1) до начала и по завершению цикла тренировок дозированной интервальной нормобарической гипоксической гипоксией (НГГ 5) с НЧИМП 1, 2 и без них (табл. 1). При тестировании регистрировались показатели: Т1 - время подачи газовой смеси с 1% Ог (постоянное, 10 с) в камеру с подопытными животными; Т2 - время начала судорог (конвульсий) после подачи газовой смеси с 1% Ог, с; ТЗ - время начала коматозного состояния, с; Т4 - время наступления агонии, с.

Кроме того, изучалась длительность (в секундах) основных стадий острого кислородного голодания (асфиксии): возбуждения (СВ), судорог (СС) и комы (СК).

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с привлечением методов параметрического и непараметрического анализа с использованием лицензионных компьютерных программ Microsoft Office Microsoft Exel, STATISTICA 6,0 (С. Гланц, 1999; В.П Боровиков, 2003), а также по Р.Б. Стрелкову (1980).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Влияние прерывистой НГГ 5 и ИЧИМП на устойчивость белых, крыс к стрессорному эффекту острой (тяжелой) НГГ 1

Острые гипоксические состояния у мелких лабораторных животных моделировались многими исследователями, но они, как правило, выполнялись на групповых моделях без подробного анализа фаз его развития у каждого конкретного животного. В наших экспериментах изучение изменений в общем состоянии и поведении подопытных крыс осуществлялось в специальной установке (рис. 2) "йутем тщательного анализа видеозаписи каждого опыта с выделением следующих стадий:

I - "возбуждения" (СВ), определявшаяся от момента подачи в камеру газовой смеси до появления судорог (конвульсий);

II - "судорог" (СС), длительность которой составляла разницу между началом (Т2) и окончанием (ТЗ) судорог (конвульсий) у подопытных крыс;.суммарная продолжительность I и II стадий отражала "резервное время" (РВ) до начала комы, зависящее от индивидуальной устойчивости животных к острой гипоксии (Л.Д. Лукьянова, 1981,1996, 2004; А.А. Корнев и др., 1987,1996; А.З Колчинская, 1991,1997);

III - "комы" (СК), начало которой характеризовалось прекращением судорог и наступлением общей миорелаксации (ТЗ), а критерием её окончания - появление первых признаков агонии (Т4). Момент начала агонии считался пределом переносимости подопытными животными острого гипоксического состояния (ОГС).

Показано, что в контрольной группе как при предварительном воздействии НГГ 1 (первое тестирование), так и при вторичном - через сутки после окончания тренировочных циклов (второе тестирование) продолжительность СВ и СК оставалась неизменной (р<0,05), а СС, наоборот, укорачивалась на 31,6% (р<0,01) при более раннем наступлении ТЗ и Т4, т.е. общей миорелаксации и агонии (р<0,05)

Во 2-й группе (НГГ 5) после 10-дневной тренировки гипоксической гипоксией при повторном тестировании НГГ 1 установлено, что СВ у подопытных крыс достоверно возросла и составила 25,1±3,4 против 15,4±0,7 с в I тестировании (р<0,01), а СС, напротив, незначительно сократилась (р<0,05), тогда как появление миорелаксации (ТЗ) наступало на 15,5% позже (р<0,05). При этом время до начала агонии (Т4) увеличилось на 26% (р<0,001) с 68,4±2,2 до 86,3±3,4 с. Однако, при оценке продолжительности стадий ОГС обнаружилось, что СВ й СК достоверно выросли по сравнению с контролем и исходными данными (р<0,01 -0,001), а СС - не претерпела существенных изменений (р>0,05).

В 3-й группе однократное воздействие НЧИМП 1 (табл. 3) фактически не изменяло время начала стадий ОГС при I и П тестировании. Тем не менее по отношению к контролю наблюдалось достоверное увеличение продолжительности СВ (р<0,05 - 0,01).

Подобная картина обнаруживалась и в 4-й группе (НЧИМП 2). Сочетание НГГ 5 и НЧИМП 1 (5 группа) сопровождалось удлинением времени начала всех стадий ОГС как по сравнению с контролем, так и при таковом с результатами 1-го тестирования в этой группе (р<0,01 - 0,001). Причем результаты Н-го тестирования в 5 группе существенно превышали аналогичные показатели в 3 группе: ТЗ, например, составил 60,0±1,4 против 46,7±3,2 с (р<0,001), а Т4 - 94,7±3,7 против 86,3±3,4 (р<0,05). В тоже время СВ и CIC в 4 группе, превышая таковые в контроле,, были ниже, чем в 3-й группе (р<0,05), но СС по сроей продолжительности была максимальной - 37,б±2,5 соответственно против 21,6±2,3 и 19,5±1,4 с в 3 группе и контроле (р<0,001). При этом общая продолжительность трех стадий в 5 группе оказалась самой большой, в среднем превышая этот показатель в 3 группе примерно на 10 с. По-видимому, дополнительное воздействие на подопытных животных НЧИМП 1 на фоне прерывистой НГГ 5 обусловило возрастание предела переносимости ОГС за счет превышения длительности СС более чем в 1,5 раза по сравнению с одной прерывистой НГГ 5 за счет антиконвульсивного влияния НЧИМП 1, которое подтверждается в ряде экспериментальных и клинических исследований на животных и человеке (Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин, 1983, 1986; И.Г. Власов, 1992; В.В. Леднев, 1996).

Таким образом, результаты данной серии опытов показали, что прерывистая тренировка НГГ 5 в сочетании с МП 1 оказала более выраженный адаптивный эффект по отношению к ОГС, что подтвердилось и в последующих исследованиях показателей белой и красной крови у подопытных животных.

Как свидетельствуют полученные нами экспериментальные материалы, подопытные крысы V группы (НГГ 5+МП1) показали высокую устойчивость к стрессорному воздействию острой НГГ 1, по-видимому, за счет позитивного антиконвульсивного эффекта НЧИМП 1 через активацию процессов торможения в ЦНС (Р.П. Кикут, 1978; JI.X. Гаркави и др., 1987, 1996), в основе которых, по всей вероятности, лежит экспрессия генов белков, защищающих нейроны в ЦНС от окислительного стресса (Н.М. Маслова, 2006). При этом не исключается повышенный уровень функционирования гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы за счет повышения продукции кортикостероидов и других гормонов коры надпочечников, снижающих тем самым возможные негативные постстсрессорные реакции депрессивного характера у животных и человека (Е.А. Рыбникова и др., 2006).

Резюмируя можно заключить, что прерывистая НГГ 5 и НЧИМП 1 в отдельности и в сочетании (НГГ 5+МП 1) оказали адаптивное влияние на подопытных животных; выразившееся в удлинении стадий острого шпоксического состояния (СВ и СК - стадии возбуждения и комы) вероятнее всего за счет активации сукцинатоксидазной системы в митохондриях, т.е. НАД-зависимого окисления и фазы усиления энергетического обмена при более высоком уровне АТФ (Л.Д. Лукьянова, 2000,-2004).

3.2 Показатели красной крови у подопытных крыс после тренировочного цикла НГГ 5 и НЧИМП (режимы 1, 2)

Известно, что при гипоксической гипоксии снижение напряжения кислорода в артериальной крови (РаОг) сопровождается возбуждением хеморецепторой дуги аорты и каротидных зон, в результате чего усиливается легочная вентиляция, учащается сердечный ритм, изменяется тонус сосудов в различных органах, происходит' выброс эритроцитов из депо в циркулирующую кровь, т.е. осуществляются рефлекторные реакцйи организма для поддержания РаОг на уровне как можно близком кнормоксическому (Н.А Агаджанян и др., 1973; А.З.Колчинская, 1979,1983; 1993). ' ■ ...... '

Анализ состояния системы красной крови у подопытных крыс, подвергнутых тестированию острой НГГ 1 (табл. 2) после тренировочных циклов НГГ 5 и НЧИМП 1 и 2 показал, что' режим одной НГГ 5 способствовал изменениям картины красной крови: нарастанию количества эритроцитов, гемоглобина, гематокрига, ретикулоцитов (р<0,05 -0,01), с тенденцией к снижению среднего объема эритроцита, содержания гемоглобина в

каждой из этих клеток при повышении его концентрации (32,7±0,3 против 30,9±0,2 в контроле) (р<0,05). " -

Таблица 2

Показатели красной крови крыс в конце тренировочного цикла

Группа Показатели

№,л/л НЬ, г/л Эр., Т/л Рет.ц., %о MCV, фл МСН, пг МСНС, г/дл

I (Контроль) 0,40±0,01 123,8±2,5 б,6±0,2 10,7±1,3 0,61±0,04 18,8±0,3 30,9±0,2

П (НГГ 5) 0,45±0,02 * 146,9±3,5 8,4±0,5 * ,14,8±1,1 * 0,54+0,02 17,5±0,5 * 32,7±0,3

ПЦМП1) -0,43±0,03 * 131,3±1,4 * 7,1±0,3 13,9±1,0 * 0,61±0,03 18,5±0,1 * 30,5±0,4

IV (МП 2) 0,41±0,02 128,4±2,3 6,7±0,2 13,2±1,1 0,61±0,02 19',2±0,2 31,3±0,3

V (НГГ±МП1) 0,45±0,04 * 152,6±1,7 *** 8,9±0,3 * 17,8±2,0 *.* 0,51 ±0,02 17,2±0,4 * 33,2±0,5 **

VI (ШТ±МП 2) 0,46±0,02 * 145,7±1,5 ** 7,8±0,4 * 16,3±1,6 **" 0,56±0,01 * 18,7±0,5 31,7±0,3 * ,

VII (п=10) , Инггактная 0,40±0,02 130,9±1,9 6,4±0,5 9,5±1,0 0,60±0,03 20,3±0,7 32,7±0,5

Примечание: * - р<0,05, ** - р<0,01; *** - р<0,001 - дсктоверность различий по отношению к контролю Ш - гематокрит; НЬ - гемоглобин, Эр - количество эритроцитов; Т - терра (1012); Рет.ц. - ретикулоциты, МСУ - средний объем эритроцита; МСН - среднее содержание НЬ в эритроците; МСНС - средняя концентрация НЬ в эритроците.

В отличие от НГГ 5 воздействие НЧИМП в 1 и 2 режимах сопровождалось увеличением гематокрита, количества, эритроцитов, ретикулоцитов, при неизменном среднем объеме одного эритроцита, среднего содержания в нём гемоглобина и его концентрации. Однако, как видно из табличных данных, у крыс III группы (МП 1) обнаруживалось в отличие от, контроля и интактных животных достоверное возрастание уровня гемоглобина и ретикулоцитов (р<0,05) Комбинация тренировочного режима НГГ 5 и МП 1 (V группа) характеризовалась не только наибольшей устойчивостью крыс к стрессовому влиянию НГГ 1, но и имела, по сравнению с другими группами (И, 1П, IV), самые высокие показатели функционирования системы красной крови у подопытных животных.

Таким образом, как следует из анализа материалов табл. 2, применение 10-дневного цикла интервальной (прерывистой) НГГ 5, подтвердило ранее полученные литературные данные о позитивном тренирующем эффекте «токсической гипоксии в адаптационных процессах животных и человека к стрессорным воздействиям различной природы за счёт активации механизмов, повышающих утилизацию кислорода в клетках под влиянием щадящей тканевой гипоксии (Ф.З. Меерсон, 1981, 1993; А.З. Колчинская, 1983,1993).

3.3 Адаптивные изменения фагоцитоза ПЯН под влиянием прерывистой НГГ 5 и её комбинации с НЧИМП 1и2

Как известно, фагоцитоз является главным , эффекторным механизмом врожденного иммунитета (неспецифической, резистентности) организма животных и человека. Макрофаги, ПЯН и дендритные клетки являются своеобразными "профессиональными" фагоцитами. В конце ХХ-го столетия их рецепторный арсенал обогатился рядом новых внеклеточных (гуморальных, мембранных) и внутриклеточных рецепторов, распознающих соответствующие структурные микробные компоненты (паттерны), а также их химические соединения - патгерн-распознающие рецепторы. (PRR - pattern recognition receptors). Нарушения в распознающих рецепторах клеток врожденного иммунитета потенциально опасны, т.к. способны обусловливать возникновение и развитие инфекционных, аллергических и аутоиммунных заболеваний (Р.М.Хаитов, 2006; R. Medzhitov е.а., 2000, 2001, и др.). Эта важная роль фагоцитарных клеток во врожденном иммунитете

предопределила изучение показателей данного феномена у ПЯН подопытных животных под влиянием прерывистой гипоксии и НЧИМП как в отдельности, так и при сочетанием воздействии. Ниже (табл. 3) представлены результаты данной серии экспериментов, из которых следует, что прерывистая НГГ 5 в конце тренировочного режима (П группа) способствовала достоверному увеличению по сравнению с контролем количества лейкоцитов, их фагоцитарной активности, величины ФИ, ФЧ, а также - выраженному (более чем в 2 раза) нарастанию фагоцитарной ёмкости крови и ЭСК (р<0,001) Низкочастотное импульсное магнитное поле в режиме МП 1 (III группа), как видно из табличных данных, слабее влияло на изучаемые показатели, чем НГГ 5 (II группа), но . несколько выше по сравнению с контролем по ФИ, ФЕК и ЭСК (р<0,05).

Суда по представленным материалам табл. 3 видно, что прерывистая 10-дневная тренировка в условиях НГГ 5 (II группа) и её комбшация с НЧИМП 1 оказали выраженное праймирующеее воздействие на функциональные возможности ПЯН животных этих групп, способствуя сохранению высокого уровня фагоцитарной активности (69,1±1,1 и 70,2±1,6 против 60,3±1,5 в контроле, р<0,01).

Хотя по сравнению с контролем и интактными животными почти все изученные показатели VI группы оказались существенно выше (р<0,05 - 0,01), они не достигли уровня таковых в V группе. Так, при фактически одинаковых значениях количества лейкоцитов (14,1±0,5 и 14,5±0,6 Г/л), фагоцитарной активности ПЯН (70,2±1,б и 67,5±1,4%) межгрупповые различия коснулись в основном ФИ, ФЧ и следовательно ФЕК и ЭСК. Они оказались достоверно высокими (р0,01). Например, ФИ в V группе в 1,37 раза превысил таковой в VI группе, соответственно ФЧ- в 1,26 раза, ФЕК - в 1,22, ЭСК - в 1,27 раза.

Таблица 3

Показатели фагоцитоза у подопытных белых крыс (M±m, п = 10)

Группа Количество лейкоцитов, Г/л ФАН, % ФИ ФЧ ФЕК оф., Г/л ЭСК, ф.к -Г/л'

I 11,3*0,7 60,3±1,5 8,1 ±0,3 4,8±0,2 54,2±2,4 32,4±1,5

II 13,7±0,9 * 69,1±1,1 ** 11,6±0,5 ** , 8,1±0,7 **. 111,0±2,8 ** 76,7±2,0 **

III 13,2±0,3 * 58,8±2,0 9,3±0,7 5,7±0,5- 75,3±2,7 * 44,2±1,3 *

IV 12,4±1,0 60,9±1,2 * 7,2±0,6 4,4±0,6 54,1±2,5 33,2±1,4

V 14,1 ±0,5 * 70,2±1,6 *. 10,4±0,5 * 7,3±0,2 * . 102,9±ЗД ** 72,3±1,9**

VI 14,5±0,6 * 67,5±1,4 ** 7,6±0,4 5,8±0,3 * 84,1±3,5 ** 56,8±1,2 **

VII 11,8±0,4 74,6±1,3 7,3±0,4 5,6±0,9 66,1 ±1,9 49,3±1,6

Условные обозначения: ФАН — фагоцитарная активность нейтрофилов; ФИ и ФЧ — фагоцитарный индекс и число, ФЕК - фагоцитарна* ёмкость крови, ЭСК - элиминирующие свойства крови о.к Т/л - количество объектов фагоцитоза (частиц латекса, микробов и тд,), ф.к.Т/л - количество фагоцитирующих клеггок • Г/л; * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - уровень достоверности отличий по сравнению с контролем (I группа)

Подытоживая анализ материалов данного раздела можно заключить, что прерывистая нормобарическая гипоксия и НЧИМП в 2-х режимах оказывают, как видно по представленным показателям фагоцитоза ПЯН, праймирующий эффект в отношении этих клеток, вероятнее всего за счет- влияния НГГ 5, сопровождавшейся периодической активацией ПОЛ с накоплением гидроперекисей липидов, повышением содержания ионов кальция (Са2+) в цитоплазме клеток, экспрессии рецепторного аппарата в плазматической мембране. Считается, что при этом активируются Са2+ зависимые ферменты протеолиза фосфолипидов (белков) кальпаины, присутствующие в ПЯН. Благодаря транслокации из цитозоля в плазматическую мембрану продуктов фосфорилирования цитозолышх фосфолипидов и их встройке в компоненты НАДФ'Н - оксидазы, происходит наработка её активного комплекса, функционирование которого запускается последующей стимуляцией

естественными продуктами метаболизма, биологически активными веществами и т.п. (Â.H. Маянский, 1989; Г.И. Клебанов, ЮЛ. Владимиров, 1999; A.A. Барсуков и др., 2004).

3.4 Адаптивные изменения показателей теста восстановления нитросинего тетразолия (НСТ-теста) в ПЯН под влиянием прерывистой НГГ 5 и НЧИМП в режимах lu 2

Как указывалось выше, адаптивное воздействие гипоксических тренировок, гипокситерапии, а также НЧИМП способны оказывать благотворное влияние как на 'физическое состояние, так и на здоровье животных и человека (А.Х. Гаркави и др., 1978, 1996; Г.Ф.Плеханов, 1978, 1990; Н.А.'Агаджанян и др., 2001; Ф.З. Меерсон и др., 1993; А.З. Колчинская и др., 1993, 2002; и др.). Обладая широким спектром функций, поддерживающих на должном уровне ряд гомеостатических механизмов в живом организме, ПЯН'представляют в функциональном отношении неоднородную популяцию: в ряде случаев они находятся в состоянии повышенной эффекторной готовности за счет так называемого прайминга (primmg - англ.), т.е. подготовленные к последующей активации. Кроме «праймированных» ПЯН, различают «нативные» (покоящиеся) и «активированные» клетки (Г.И. Клебанов, Ю Л. Владимиров, 1999; А.А.Барсуков, 2004).-Существует большой набор прайминг-эффекторов (праймеров) эндо- и экзогенного происхождения, в том числе и продукты ПОЛ - перёкисного окисления липидов, способные приводить к повышению концентрации ионов Са2+ в цитоплазме ПЯН и экспрессии рецепторов на поверхности цитоплазматической мембраны Этих клеток. Гипоксемия и, возможно, последующая тканевая гипоксия, обуславливают по мнению Р.В. Tremblay е.а. (2000) увеличение числа : нейтрЬфилов в циркуляции, их праймирование и активацию (цит. по A.A. Барсукову с соавт., 2004).

Опираясь на изложенные факты, нами установлено, что прерывистая НГГ 5, МП 1 как в отдельности, так и при сочетанном воздействии на организм подопытных животных (группы II, Ш, V) способствовали усилению влияния на кислородзависимый метаболизм ПЯН, лежащий в основе их бактерицидного потенциала (табл. 4).

Таблица 4

Показатели НСТ-теста у подопытных белых крыс (M±m, п = 7)

Группа СВ НСТ,'% СЦПСВ AB HCT, % СЦПАВ ПРН КМАН

I 11,Ш,8 ' 0,23±о;04 70,7±1,3- 1,63±0,02 . 6,1±0,2 0,84±0,05

II 12,7±0,5 * 0,21±0,03 - 81,2±4,7 ** 1,87±0,04 * 6,4±0,5 0,84±0,03

Ш 13,5±0,3 ** о;зз±о,о4 * 74,1±1,8 * 1,82±0,03 ** 5,5±0,4 0,82±0,04

IV 12,1±0,4 » 0,35±0,02* 68,2±3,3 1,61±0,04 * 5,б£0,б 0,82±0,05

V 14,7±0,4 ** 0,24±0,03 79,8±2,5 ** 1,96Н),09 ** 5,4±0,2 * 0,82±0,04

VI . 13,9±0,7 ** 0,29±0,02 77,5±2,4 1,74±0,04 * 5,6±0,3 0,82±0,06

vn 10,7+0,9 0,22+0,01 75,3+2,0 1,92+0,07 7,1+0,3 ' 0,86+0,02

Условные обозначения: СВ НСТ - спонтанные вариант НСТ-теста; АВ НСТ — активированный вариант НСТ-теста; СЦП СВ и СЦП АВ - средний цитохимический показатель в спонтанном и активированном варианте НСТ-теста, ПРН - показатель резерва негарофилов; КМАН — коэффициент метаболической активности нейтрофилов; - . , .*..- Р<0,в5, ** - р<0,01 - уровень достоверности различий по сравнению с контрольными и интактными животными "

В , первую очередь это коснулось СВ НСТ-теста, что наглядно подтвердили как возросший процент позитивно реагирующих клеток во всех подопытных группах, так и достоверно (р<0,05 - 0,01) возросшее по сравнению с контролем и интактными животными количества отложений в цитоплазме" и на клеточной мембране ПЯН крыс подопытных групп

продуктов восстановленного красителя - диформазана сине-фиолетового цвета в диффузной и гранулярной форме.

В АВ НСТ-теста, как видно из табличных данных, последствия активации ПЯН у подопытных животных II и V групп оказались наиболее выраженными по сравнению с остальными группами, включая и интактных животных. В IV группе процент позитивных клеток был довольно низким, как и величина СЦП АВ НСТ-теста. Тем не менее в АВ НСТ-теста в VT группе установлен достаточно высокий процент, позитивно реагирующих ПЯН не отличающейся ох таковых у контрольных и интактных животных (77,5±2,4 % против 70,7±1,3; р>0,05). Однако, наиболее: существенные межгрупповые различия проявились в отношении СЦП АВ в ПЯН II - VI групп. При этом наибольшее, «отложение продуктов восстановленного диформазана было зафиксировано в ПЯН II, 1П и V групп по сравнению с контролем (р<0,01), но на уровне с интактными животными (р>0,05). Достоверно выше по отношению к контролю этот показатель оказался у животных IV и VI групп (р<0,05), но в VI - величина СЦП АВ оказалась меньше, чем во II и V группах (р<0,05 - 0,01).

По нашим'данным, становится очевидным, что гипоксический стимул'и резонансное состояние цитоплазматической мембраны ПЯН под воздействием МП 1 в отдельности и вместе с НГГ 5 (группы II,, Ш, V) отличались наиболее1 высокими значениями индекса прайминга (ИП) наряду с интактными животными VII группы. В IV и VI группах, вероятно, низкие величины ИП обусловливались слабым резонансным эффектом МП 2 в силу, его более высокой (в 2;5 раза) мощности излучения. Это не могло не отразиться и на величине ИП в этих группах: он оказался существенно ниже чем во II и V группах (1,08±0,02 и 1,32±0,03 против 1,48±0,03 и 1,53±0,04, р<0,01-0,05). Если учитывать тот факт, что при прерывистой НГГ 5 у подопытных животных П -VI групп возникало кратковременное повышение уровня продуктов ПОЛ - пёрекисного окисления лшшдов (своеобразный кратковременный оксидативный стресс), то вполне можно утверждать вкупе с имеющимися сведениями из специальных литературных источников (Г.И. Клебанов, Ю.А. Владимиров, 1991; Н.И. Бахов и др., 1988, 2006), что избыток активных форм кислорода (АФК), гидроперекисей липидов приводил к повышению содержания ионов кальция в цитоплазме ПЯН, вызывая экспрессию рецепторов на их цитоплазматической мембране. При этом Са2-зависимые фосфатазы вызывают гидролиз фосфолипидов с образованием диацилглицерола (ДАТ), полиненагсыщенных жирных кислот, с последующим образованием лило- и циклооксигеназных лейкотриенов, просгагландинов, тромбоксанов, простациклинов и других биологически активных веществ. Вместе с цитозольным Са2+ они активировали протеинкиназу С или тирозинкйназу, которые в свою очередь фосфорилировали цитозольные беяки, способствуя транслокации некоторых из них из цитозоля в плазматическую мембрану (Н.И.Бахов и др., 2004; Е.Г.Орлова, С.В. Ширшев, 2004; Т.Г. Сазонтова, Ю.В. АрхипенКо, 2007). - .

5.5 Влияние прерывистой НГГ 5 и НЧИМП (режимы 1 и 2) на пероксидазную активность полиморфноядерных нейтрофилов (ПЯН)

Как указывалось выше (раздел 2.3.2) кислородзависимая. цитотоксичность ПЯН обеспечивается не только активными формами кислорода, но и бактерицидной миелопероксидазной системой этих клеток белой крови: МПО (миелопероксидаза) + Н2О2 (перекись водорода) + галогены (СГ, Вг", Г). Известно, что МПО (лейкоцитарная пероксидаза) аккумулируется в азурофильных гранулах ПЯН, а её сочетание с Н2О2 и галогенами обеспечивает ' в процессе фагоцитоза антимикробные, антивирусные, противогрибковые и другие эффекты в отношении объектов фагоцитоза (Ф.Г. Дж. Хейхоу, Д. Кваглино, 1983; А.Н. Маянский, А.Н. Галиуллин, 1984). Антимикробный потенциал данной системы проявляется двояко. Как катионный белок МПО связывается с отрицательно заряженной оболочкой бактерий, нарушая-её проницаемость. В то же время, перекись водорода, соединяясь с атомами железа гемопростетической группы МПО, переводит галоиды в гипогалоидиды. Благодаря им осуществляется галогенизация (окисление)

компонентов микробной стенки, в частности за счет декарбоксилирования аминокислот, синтеза токсических альдегидов, выделения синглетного кислорода и т.п. (Д.Н. Маянский, А.Н. Маянский, 1983; В.М. Земсков, 1983; М. Baggiolmi е.а., 1970; ВаМоп е.а., 1971).

Из представленных ниже материалов табл. 5, видно, что при тестировании подопытных животных на устойчивость к острой нормобарической гипоксической гипоксии (НГГ 1) обнаружились существенные сдвиги в механизмах ферментативной активности цитохимической реакции на МПО в ПЯН у крыс-самцов I - VI опытных групп. Так, во II группе, благодаря 10-дневному циклу прерывистой гипоксической тренировки (НГГ 5) достоверно снизился только ППК, но Пн оказался выше, чем в контроле (р<0,01), указывая тем самым на более высокий уровень суммарной миелопероксйдазной активности в единице объёма периферической крови. В то же время СЦК (П группа) приближался к таковому в контроле (р>0,05).,

Таблица 5

Показатели ферментативной активности миелопероксидазы в нейтрофилах подопытных крыс

(М±т, п=10)

№№ п/п Лейкоциты %ПЯН лейк. ф-ла Показатели ферментативной реакции на МПО

ППК СЦК Ш ДЦК

I 11,3 39,8 88,8±0,9 1,38±0,03 6,21±0,2 0,03±0,01

П 13,7 40,1 75,1±1,1 ** ' 1,33±0,02 7,30=1=0,34 ** 0,02±0,01 , -

ш 13,2 40,5 73,2±1,5 ** 1,25±0,01 ** 6,69±0,28 0,06±0,02 **

rv 12,3 46,6 77,1±1,2 * 1,19±0,02 ** 6,82±0,31 0,04+0,01

V 14,1 37,1 83,5±1,3 1,55±0,05 8,11±0,15 ** 0,10±0,02 **

VI 14,5 38,9 75,7±1,6 ** 1,38±0,03 ** 7,87±0,12 0,05±0,01

vn 11,8 29,5 92,6±1,2 1,42±0,04 4,94±0,25 0,08±0,02

Примечание-, * - р<0,05, ** - р<0,01 -уровень достоверности отличий по сравнению с контролем (I группа); Пн - показатель суммарной миелолероксидазной активности в единице объема крови (п) СЦК - средний цитохимический коэффициент ДЦК-дифференцирующий цитохимический коэффициент ППК - процент положительно реагирующих клеток

Другая картина обнаружилась и в отношении МП I (П1 группа), где также существенно снижались ППК, СЦК, но Пн оказался на одном уровне с контролем при более высоком ДЦК (р<0,01), указывающем на двукратное увеличение числа ПЯН с высокой ферментативной активностью МПО. В IV группе (МП 2) также наблюдалась подобная тенденция к снижению ППК, СЦК при отсутствии существенных различий по Пн и ДЦК в сравнении с контрольной группой. Сочетанное воздействие НГГ 5 и МП 1, как видно из табличных данных, в V группе фактически нормализовало ППК и СЦК, т.е. они находились на уровне таковых контрольных животных (I группа), тогда как Пн и ДЦК демонстрировали возрастание интенсивности отложения продуктов ферментативной реакции на МПО в ПЯН животных этой группы. В VI группе (НГГ 5 + МП 2) все изученные показатели фактически не отличались от таковых в III группе, указывая тем самым на менее выраженное их активирующее воздействие на изученные показатели ферментативной активности МПО.

Таким образом, как следует из материалов табл. 5, прерывистая НГГ 5 в отдельности и при комбинации с НЧИМП 1 достоверно повысила уровень адаптации ПЯН у животных II и V групп за счёт их стабилизирующего влияния на мембраны азурофильных (первичных) гранул в цитоплазме ПЯН, где, преимущественно локализована миелопероксидазная активность. С другой стороны, можно утверждать, что здесь отчетливо проявился эффект адаптивной активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы с выбросом в -кровь значительного количества АКТГ, т.е. подтвердился факт иигибирующего влияния избытка АКТГ на миелопероксидазу ПЯН у животных подопытных групп (Ф.Г. Дж. Хейхоу, Д. Кваглино, 1983).

Следовательно, комбинированное использование прерывистой нормобарической гипоксии и НЧЙМП по-видимому, способствует стабилизации мембран первичных (азурофильных) гранул нейтрофилов под влиянием избытка АКТГ в ответ на стрессирующий эффект острой гипоксйческой гипоксии, обеспечивая тем * самым более позднее, по сравнению с НСТ-тестом, проявление микробицидного потенциала системы МПО+Н202+галогены.

3.6 Реакция на ЩФ в ПЯН под влиянием прерывистой НГГ 5 и НЧИМП1 и 2 как один из факторов адаптивной устойчивости животных к острой нормобаричёской гипоксической гипоксии (НГГ 1).

Считают, что в процессе фагоцитоза общее содержание ЩФ снижается на 40 - 50 % в связи с затратами не только на гидролиз фосфопротеидов, нуклеиновых кислот, но и на дефосфорилирование глюкозы для участия в реакциях «респираторного взрыва» вместе с неорганическим фосфатом, пул которого существенно влияет на биоэнергетику в клетке и в организме в целом (И.М. Рослый, C.B. Абрамов, 2003; Л.Д. Лукьянова, 2004).

Как видно из материалов табл. 6, НГГ 5 в 10-суточнбм тренировочном режиме, сопровождалась повышением процента позитивно реагирующих ПЯН, включая II, V и VI группы. Однако, судя по изменениям величины СЦК и ДЦК, интенсивность отложения в клетках продуктов ферментативной реакции на ЩФ достоверно ниже контроля в Ш - IV группах животных, подвергавщихся воздействию только МП I и МП 2, и, наоборот, выше при сочетании НГГ 5 с МП 1 и МП 2 (V-VI группы). При этом, как видно из табл. 6, оказался относительно высоким и показатель суммарной активности ЩФ в единице объема крови (8,84 - 8,46 против 6,39 в контроле, р<0,01).

Таблица б

Влияние прерывистой НГГ 5 и НЧИМП в 1 и 2 режимах на ферментативную реакцию ЩФ в ПЯН у подопытных животных (М±т, п=10)

Группа Показатели ферментативной реакции на ЩФ

ППК СЦК Пн ДЦК

I(контроль) 88,8±1,2 1,43±0,04 6,39±0,27 0,29±0,05 !

II (НГГ 5) 85,1±1,4 1,47±0,06 8;08±0,23 0,22±0,04

III (МП 1) 73,2±1,5 1,58±0,05 * 8,45±0,31 0,30±0,04'

IV (МП 2) 77„1±1,2 1,53±0,03 8,78±0,24 0,27±0,05

V (НГГ 5 + МП 1) 89,5±1,3 1,69Й),04 ** 8,84±0,33 * ' 0,44±0,03 *

VI (НГГ 5 + МП 2) 78,7±1,4 1,50±0,06 * 8,46±0,19 0,32±0,04

VII (интактные) 92,6±1,4 1,46±0,03 5,08±0,25 0,31±0,02

Примечание- * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - уровень достоверности отличий по сравнению с контролем (I группа); Пн — показатель суммарной активности щелочной фосфатазы в единице объема крови СЦК - средний цитохимический коэффициент ДЦК - дифференцирующий цитохимический коэффициент ППК-процент положительных клеток

В целом, как видно из представленных табличных материалов, ферментативная реакция на ЩФ в ПЯН подопытных крыс свидетельствовали об увеличении ППК во П, III, V и VI группах, а также СЦК, Пн и ДЦК вероятнее всего за счет метаболических превращений глюкозы в процессе трансмембранного фосфорилирования (вход и выход из клетки). В свою очередь, это напрямую влияет на её содержание в крови и в то же время поддерживает на оптимуме уровень фосфатов, необходимых для биоэнергетики (И.М. Рослый, C.B. Абрамов, 2004). По-видимому, оксидативный стресс и последующее возбуждение ядер гипоталамуса в ответ на снижение уровня глюкозы в крови, приводит к выработке рилизинг-факторов, стимуляции секреции АКТГ и глюкокортикоидов, что, в конечном итоге, согласно литературным данным, приводит к возрастанию активности ЩФ в ПЯН у подопытных животных (Ф.Г. Дж. Хейхоу, Д. Кваглино, 1983).

3.7 Адаптивные изменения содержания гликогена в ПЯН у подопытных животных на фоне HIT 5 и ПЧИМП1 и 2.

Углеводы (полисахариды) широко распространены во всех ж ивых прйродных системах. В частности у животных это в основном запас питательных веществ в форме гликогена, представляющего огромную молекулу, основной субъединицей которой является глюкоза (М. Берстон, 1965; А. Бохински, 1987). Из клеток периферической крови наибольшее содержание гликогена приходится на ПЯН и в среднем составляет 4,23 мкг на 106 клеток. Запасы гликогена необходимы ШШ в первую очередь для осуществления ими фагоцитарных функций, начиная с момента сближения и адгезии к объекту фагоцитоза. Максимальный расход полисахарида приходится на так называемый «респираторный взрыв» (Д.Н. Назарова, Б.В. Вахидов, 1980; А.Ф. Панченко, В.Д. Антоненков, 1981; С.М. Гордиенко, 1983; В.М. Земсков, 1984; А.Н. Маянский, 1989;'Т.Р. Stossel, 1976)'

Как видно из цифровых данных табл. 7, во всех подопытных группах (II - VI) наблюдалось снижение процента позитивно реагирующих ПЯН в ШИК-реакции. Однако, наиболее ярко оно проявилось на фоне . МП 2 (TV группа) и несколько меньше в III и VI группах (МП 1 и НГГ 5+МП 2), указывая тем самым, вероятнее всего, на повышенный расход полисахарида в условиях анаэробиоза при острой гипоксической гипоксии (НГГ 1). Сочетание НГГ 5 , и МП 1 оказало наиболее выраженное влияние на уровень гликогена в ПЯН у животных V группы, тем самым подтвердив позитивный эффект комбинации тренировочного 10-дневного цикла прерывистой НГГ и НЧИМП в первом режиме в ответ на оксидативный стресс, предъявленный в виде НГГ 1. При оценке суммарного содержания гликогена в ПЯН (ПЯ+СЯ) его относительная величина достоверно возрастала во II - VI грушах по сравнению с контролем и интактными животными, по всей видимости, за счёт стрессорного эффекта НГГ 1, сопровождавшегося эозино- и лимфоцитопенией и нейхропенией, без сдвига ядра влево (П.Д.,Горизонтов и др., 1980,1983).

Таблица 7

Изменения содержания гликогена (ШИК-реакция) в ПЯН у подопытных крыс (М±т, п~Ю)

Показатели, Группы

I "; п , та IV V VI vn

ППК, % ' ■ 69,8±1,4 ■68,7±J,2 66;5±i,i * 56,2±1,3 ** 72,4±1,5 64,2±1,6 # 74,8±1,3

сцк 1,64±0,06 * 1,50±0,08 * 1,26±0,05 1,24±0,03 ** 1,75±0,07 1,59±0,05 * 1,82±0,04

Пн, Г/л 5,27±0,22 7,66±0,53 * 6,72±0,32 * 6,56±0,21 * 6,69±0,48 * 7,84±0,71 ** 5,04±0,59

дцк 0,33±0,02 0,31±0,03 0,12±0,01 ♦ ♦ ОДНО,01 ф* 0,30±0,03 0,27*0,07 * 0,36±0,04

Примечание. * - р<0,05, ** - р<0,01 - уровень достоверности отличий по сравнению с контрольными и интактными животными; Пн — показатель суммарной активности щелочной фосфатазы в единице объема крови СЦК-средний цитохимический коэффициент ДЦК — дифференцирующий цитохимический коэффициент ППК - процент положительных клеток

В целом, как нам представляется, при адаптации, вызванной 10-дневной прерывистой нормобарической гипоксической гипоксией в сочетании с воздействием НЧИМП 1, обнаружилось, что они в, значительной степени способствовали сохранению ШИК-позйтивного материала в цитоплазме ПЯН, и, следовательно, их функционального потенциала в фагоцитарных реакциях.

3.8 Влияние адаптации к прерывистой НГГ 5 в сочетании с НЧИМП в дух режимах на содержание липидов в ПЯН подопытных крыс.

Липиды в животном организма выполняют важнейшие биосинтетические функции, обеспечивая запасную и транспортную формы метаболического топлива, структурные компоненты биологических мембран, индикацию тканевой и видовой специфичности. Так называемая «биохимическая адаптация», включающая перестройки в обмене липидов клеточных мембран, является важным звеном в механизмах" регуляции гомеостаза, а избыточное перекисное окисление липидов (ПОЛ) - одним из ключевых звеньев в патогенезе многих болезней (Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков, 1972; Э Ньюсхолм, К Старт, 1977; Г.Ф. Лескова, 2001; и др.). Наибольшее значение в этом плане имеют липиды плазмы и форменных элементов крови, в первую очередь - эритроцитов и подразделяются на 3 класса: нейтральные липиды, гликолипиды или гликосфинголипиды, фосфолипиды, включающие глицерофосфолипиды (фосфатидилхолин; фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол) й сфингомиелин. (Е.А.'Черницкий, А В. Воробей, 1981).'

В ПЯН, по данным H. Kazuko, А. Shigeru (1982), фосфолипиды составляют 54,4% массы всех липидов, триглицериды - 21,6%, эфиры холестерина - 10,6%, свободный холестерин - 13,4%. В составе фосфолипидов преобладает фосфатидилхолин (36,8%), сфингомиелин (15,2 %), фосфатидилсерин и фосфатидилинозитол (7,4 %). Жирнокислотаый состав нейтрофилов характеризуется, высоким уровнем пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот (Р. Eisbuch, W.O. Berg, 1965). Они не только поглощают липиды из внешней среды, но и самостоятельно синтезируют их с помощью имеющихся ферментов Биологический смысл синтеза липидов, особенно фосфолипидов, в лейкоцитах заключается в создании их своеобразного фонда для образования внутриклеточных липопротеиновых мембран, необходимость которых возрастает во время фагоцитоза и пиноцитоза (E.H. Морозова, 1967; Е М. Крепе, 1981).

Известно, что нарушения обмена фосфолипидов и накопление продуктов их гидролиза считаются одной из причин снижения энергообразования в митохондриях, т.к разрушение гидрофобного фосфолипидного барьера митохондриальных мембран в условиях тканевой гипоксии обуславливает нежелательные сдвиги в пространственной ориентации переносчиков электронов в дыхательной цепи, ослабление липид-протеиновых взаимодействий и вьшывание из мембран цитохрома С (А.З. Колчинская, 1993; Л.Д.Лукьянова, 1996,2004).

Таблица 8

Содержание липидов в ПЯН подопытных крыс при окраске мазков крови судаком черным В

(М±ш, и = 10)

Показатели Группы

I II 1П IV' V VI vn

ППК, % 76,7±1,3 75,6±1,5 86,3±1,4 ** 89,4±1,2 ** - 71,3±1,1 78,6±1,7 * 70,2±1,2

СЦК 1,42±0,02 1,37±0,04 1,64±0,03 * 1,67±0,06 * 1,36±0,05 * 1,59±0,03 * 1,48±0,04

Пн, Г/л 4,79±0,32 6,03±0,41 # 8,33±0,24 ** 8,84±0,63 ** 5,20±0,35 ** 8,97±0,53 ** 4,10±0,25

ДЦК 0,25±0,02 0,28±0,02 0,35±0,03 ** 0,38±0,02 *** 0,27±0,04 0,42±0,05 ** 0,22±0,03

Примечание: .* - р<0,05, ** - р<0,01 - уровень достоверности отличий по сравнению с контрольными и интактными животными, . ' Пн - показатель суммарной активности щелочной фосфатазы в единице объема крови СЦК - средний цитохимический коэффициент 1 ДЦК - дифференцирующий цитохимический коэффициент ППК - процент положительных клеток

, В лдане наших исследований значительный., интерес представляло изучение адаптивного влияния тренировочного цикла прерывистой НГГ 5 как в чистом виде, так и при сочетании с НЧИМП в двух режимах на липофагоцитарную активность ПЯН у подопытных животных (И.М. Раскин, 1977). Выше (табл.. В) представлены результаты выполненных исследований. Как видно из цифровых данных этой таблицы, прерывистая HIT 5 (П группа) по своим показателям мало отличается от таковых в контроле и в сравнении с клинически здоровыми (иятактными) животными.

Иная картина наблюдалась в группах У и VI, где животных подвергали комбинированному воздействию НГГ 5 с МП 1 и МП 2 .соответственно. Во-первых, в V группе лили. Пн .(суммарный показатель содержания липидов) существенно превышал таковой в, контроле ,(р<0,05), т.е. в основном проявлялась четко выраженная адаптация животных V группы к острой гипоксии. "

В IV — VI группах, как .видно- из, материалов табл. 8, при достаточно высоком проценте лжидсодержащих-ПЯН обнаруживалось возрастание СЦП, Пн и ДЦК (р<0,01) выше границ контрольных значений (I группа), т.е. у животных этих групп проявлялась более высокая,чувствительность к острому гипоксическому состоянию и подтвердились ранее опубликованные данные о накоплении липидного материала в лейкоцитах при низком уровне оксигемоглобина в условиях гипоксии (И.М. Раскин, 1977).

3.9. Адаптивное влияние прерывистой НГГ 5 и НЧИМП 1 и 2 на гуморальные показатели неспецифической резистентности у подопытных белых крыс.

Как и фагоцитоз, гуморальные факторы неспецифической защиты (лизоцим, бета-лизины, комплемент, пропердин, интерферон и т.п.) генетически детерминированы и передаются по наследству. Они представлены разнообразными белками, и пептидами, содержащимися в крови и других жидкостях тела.,Обладая антимикробными свойствами, они могут активировать друг друга, а также вовлекать, в защитные реакции и стимулировать клетки, способные к фагоцитозу (дендритные, ПЯН, макрофаги).

В своих, исследованиях, нами изучались только БАСК - бактерицидная активность сыворотки крови, а также уровень лизоцима. Последний является одним из чрезвычайно широко распространенных в природе ферментов. Он расщепляет гликозидные связи между 1 и 4 углеродными атомами N-ацетилмурамовой кислоты и N-ацетилглюкозамина в составе муреина грамположительных и грамотрицателышх микробов. Субстратом для энзиматического действия лизоцима могут быть полимеры, состоящие только из N-ацетилглюкозамина (Э. Гис, М. Стернберг, 1-988; A.A. Glynn, С.М. Milne, 1965). Основным источником лизоцима являются клетки СМФ (системы мононуклеарных фагоцитов) и нейтрофилы, Постоянный синтез и секреция фермента происходят в моноцитах и макрофагах, а из нейтрофилов, имеющих более высокое содержание энзима, он высвобождается при их дегрануляции или после разрушения в тканях (Д.Н. Маянский, А.Н. Маянский, 1983; И.С. Фрейдлин, 1984; P.L. Kokoshis, N.R. Di Luiso, 1979). Как известно, БАСК является своеобразным отображением финальных противомикробных процессов, вызванных входящими в состав сыворотки крови комплементом, лизоцимом, пропердином, бета-лизинами, естественными антителами и т.п. (О.В. Бухарин, Н.В. Васильев, 1974, 1977; С.И. Плященко, В.Т. Сидоров, 1979; В.И. Кузник и др., 1989).

По изменениям уровня лизоцима и БАСК, можно судить об изменениях бактерицидного и бактериостатического потенциала сыворотки крови у животных и человека, о их роли и значении в гомеостатических реакциях в условиях нормы и при патологии. В частности это обнаружилось и в ходе наших экспериментов (табл. 9).

Комбинированное воздействие прерывистой НГГ 5 и МП 1 (V группа) способствовало возрастанию БАСК до величин несколько превышающих таковые в I и VII группах, тогда как уровень лизоцима достоверно превысил как в той, так и в другой группах (р<0,05). В VI группе БАСК и концентрация лизоцима практически не отличалась от показателей II группы (НГГ 5), но по сравнению с контролем в этой группе лизоцимная активность сыворотки

крови оказалась заметно выше (р<0,05). При этом следует отметить, что оба изученных показателя в V группе оказались на более высоком уровне, чем в VI (р<0,05):

Таблица 9

Показатели бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови у подопытных белых крыс (M±m, п = 10)

Группа - БАСК, % ■ Лизоцим, мкг/мл

I 55,4±1,5 6,28±0,36 -

II 54,7±2,0 9,0й±0,41 **

Ш 50,3±1,2 * 7,33±0,27

IV 47,2±1,4 * 5,94:4=0,23 *

V 58,8±1,7 - 9,26±0,31 **

VI .53,Sil,1 8,15±0,22 **

VII 57,6±1,5 8,44±0,19 **

Примечание: * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 - уровень достоверности отяичйй по сравнению с контролем (I группа); БАСК - бактерицидна* активность сыворотки крови

В целом можно заключить, что цикл прерывистой нормобарической гипоксической гипоксии (НГГ 5) в сочетании с НЧИМП в первом режиме оказали наиболее выраженное адаптивное влияние на гуморальные показатели неспецифической резистентности (БАСК и уровень лизоцима), косвенно подтвердив полученные ранее данные об их активизирующем эффекте на фагоцитарные и обменные процессы, способствующие в свою очередь увеличению концентрации бактерицидных компонентов в сыворотке крови животных и человека, включая БАСК и лизоцим (Л.Х. Гаркави и др., 1978, Р.П Кикут, 1978; Р.Н. Павлова и др., 1978; Ф.З. Меерсон, 1981,1993; А.А. Бойко и др., 2006).

3.10 Показатели лейкограммы и количества эозинофилов в крови подопытных крыс как отражение их устойчивости к стрессорному воздействию острой гипоксической гипоксии.

Во многих опубликованных ранее работах при изучении влияния стрессов различного происхождения на систему крови установлено, что в большей мере оно касается клеток белой крови, как индикатора адаптации к действию патогенных раздражителей и повышения резистентности организма. В частности это общеизвестные изменения картины крови как лейкоцитоз, эозино- и лимфоцитопения (Г. Селье, 1960; П.Д.Горизонтов, 1981, 1983).

Таблица 10

Количество лейкоцитов и лейкограмма у подопытных крыс на фоне стресса, вызванного острой НГГ 1, (M±m, п = 10)

Показатели Группы

I П Ш - IV V VI VII

Лейкоциты, Г/л И,3±0,7 13,7±0,9* 13,2±0,3* 12,3±1,0 14,1±0,5** 14,5±1,5 11,8±0,4

Эозинофилы 4,3±0,2 3,4±0,3 * 2,8±0,2 ** 2,7±0,1*** 3,2±0,2 * 2,8±0,2 * 4,6±0,3

П/яНф 2,8±0,1 5,5±0,2 5,0±0,1 5,2±0,2 _4,1±0,2 5,3±0,2 2,8±0,1

С/я Нф 25,2±1,0 23,6±1,3 30,5±1,1 29,4±1,3 " 23,0±2,1 28,6±1s4 20,7±3,2

Лимфоциты 63,7±2,8 63,6±1,5 57,6±1,2 58,8А1,3 65,4±],6 59,2±1,4 * 68,5±1,7

Моноциты 4,0±0,3 3,9±0,1 4,1±0,2 3,9±0,2 4,3±0,2 4,1±0,1 3,4±0,2

Примечание. * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 -уровень достоверности отличий по сравнению с контролем (I группа), П/я Нф - палочкоядерные нейтрофилы, С/я Нф - сегментоядерные нейтрофилы

- Как наглядно показывают данные табл. 10, в лейкограмме подопытных животных П -VI групп обнаруживались изменения, свойственные проявлению стрессорного эффекта острой НГГ 1.

Указанные сдвиги в картине белой крови в большей мере коснулись животных III, IV и VI групп. В первую очередь, как видно из табличных данных, достоверное повышение количества лейкоцитов по сравнению с контролем (р<0,05), а также более выраженное уменьшение процента эозинофилов и лимфоцитов свидетельствовало о наличии стрессорной реакции у животных этих групп.

При этом во II — VI группах, судя по проценту палочкоядерных нейтрофилов на фоне нейтрофилёза обнаруживался и простой гипереактивный ядерный сдвиг влево, что согласуется с ранее опубликованными данными других авторов (П.Д. Горизонтов, 1981; П.Д. Горизонтов и др., 1983). Весомым подтверждением этому послужили результаты анализа цифровых материалов табл. 11. В частности, определение количества эозинофилов в образцах периферической крови по И.С. Пирилашвили (1962) показало более высокие результаты, чем расчеты по лейкограмме.

.. . < Таблица И

Показатели стрессорного состояния у подопытных крыс, (М±ш, п = 10)

Показатели Группы

I II Ш IV V' VI VII

По лейкограмме кол-во Эоз. 486 465 370 332 451 406 543

в % к VII 9,0 14,0 32,0 39,0 17,0 25,0 100

Подсчет в камере Горяева (по Пирилашвили, 1962) кол-во Эоз. 654 668 553 521 676 5Т2 785

в % к VII 13,0 15,0 30,0 37,0 , 16,0 27,0 100

В среднем % ,11,0 14,0 31,0 38,0 16,5 2б;о 100

Лимфоциты, % 63,7 63,6 57,6 58,8 65,4 59,2 68,5

Нейтрофилы (С+П), % 25,5 . 23,9 30,5 29,4 23,0 28,6 20,7

Отношение ЛФ/НФ по Л.Х. Гаркави с соавт. (1998) ' '2,53, 1 2,66 1,89 1,81 2,84 2,07 3,31

По цифровой информащш этой таблицы видно, что наибольший стрессорный эффект ШТ Г проявился в* III И IV группах: существенное снижение процента эозинофилов в них достигло соответственно 31 и 38 %, в меньшей степени это коснулось VI группы - 26%. Расчет соотношения лимфоциты/сегментоядерные нейтрофилы по материалам лейкограммы для определения уровня адаптационных реакций и резистентности организма подопытных крыс, по Л.Х. Гаркави с соавт. (1998), явился убедительным подтверждением наличия и степени проявления адаптационно-защитных механизмов в организме подопытных крыс, подвергнутых стрессорному воздействию острой (тяжелой) НГГ 1. Как и в случае подсчета эозинофилов, относительная лимфоцитопения в 1П, IV и VI группах сопровождалась выраженным ослаблением адаптационных механизмов и резистентности у крыс этих групп по сравнению с контролем и интактными животными (I, VII группы). Так, коэффициент адаптации оказался1 минимальным в III и IV группах (МП 1 и МП 2) и составил соответственно 1,89 и 1,81, т.е. соответственно 74,7 и 71,5 % от контроля. В VI группе этот показатель оказался равным 2,07, т.е. 81,8 % от такового в контроле, тогда как в V группе наблюдалось его превышение на 12,2 % (2, 84). - -,'-

Резюмируя изложенное в данном разделе, следует отметать, что прерывистая гипоксиЧеская тишжсия (НГГ 5) оказала в ДО-дневном тренировочном цикле выраженное адаптивное влияние на, организм подопытных крыс II группы, что подтвердилось материалами, представленными в табл. 10, 11. В частности установлено, что животные этой группы оказались достаточно стресс-устойчивыми во II тестировании острой НГГ 1. Сочетание НГГ 5 и НЧИМП 1 (V группа) усилило адаптивный эффект у крыс этой группы, что убедительно продемонстрировали табличные данные, близкие к таковым у интактных животных УП группы.

3.11 СПНР как интегральное отражение состояния адаптации подопытных белых крыс к стрессорному воздействию острой нормобарической гипоксической гипоксии. ;, ,

Для интегральной оценки адаптивного влияния прерывистой нормобарической гипоксической гипоксии в чистом виде и комбинации с НЧИМП на механизмы неспецифической защиты нами рассчитан СПНР - суммарный показатель неспецифической резистентности по 20 основным определяемым показателям во всех труппах" подопытйых животных. При этом оказалось, что в конечном итоге лишь- 10-Дневная гипоксическая тренировка (II группа) и её сочетание с НЧИМП 1 (V группа) оказали существенное (р<0,02) возрастание СПНР по сравнению с контролем. • • •

Лишь в IV группе СПНР оказался ниже 90 %,' тем самым указывая на умеренное ослабление механизмов неспецифической резистентности у подопытных крыс этой группы. В I, Ш группах он оказался в пределах допустимых колебаний и фактически оставался на уровне такового у клинически здоровых животных (VII группа). Подобная картина обнаружилась и в VI группе, где СПНР оказался равным 102 %. Наиболее выраженный стимулирующий (модулирующий) эффект выявлялся во П и V группах по сравнению с контролем (107,3±5,1 % 113,7±6,5%; р<:0,02), т.е. прерывистая" НГГ 5 и её сочетание с НЧИМП 1 обеспечили более высокий уровень функционирования клеточных и гуморальных факторов неспецифической защиты, составляющих важнейшее - звено в механизмах врожденного иммунитета (P.M. Хаитов, 2006; Г.А. Игнатьева, 2001; R. Medzhitov, 2001).

ВЫВОДЫ

1. Адаптивное влияние прерывистой НГГ 5 в отдельности й в сочетании с НЧИМП 1 проявилось повышенной устойчивостью к стрессорному. воздействию острой гипоксии за счёт: более продолжительной стадии агонии и укорочения периода конвульсий; активации эритропоэза и повышения количества гемоглобина на 18,7 и 23,2 %; возрастания количества ретикулоцитов в 1,5 и 1,7 раза во П и V опытных группах и повышенной средней концентрацией гемоглобина в 1 эритроците, по сравнению с контрольными животными (р<0,05-0,01). ' - ' ;

2. Сочетанное воздействие НГГ 5 с1 НЧИМП 1 оказало более выраженное модулирующее (стимулирующее) влияние на фагоцитарное звено неспецифической резистентности у крыс- П, V групп, О чем свидетельствовали: -относительно высокая фагоцитарная активность ПЯН, её максимальная интенсивность по фагоцитарному индексу, высокое фагоцитарное число и, как следствие, повышение показателя фагоцитарной ёмкости крови (абсолютного фагоцитоза) и её экскреторной способности (р<0,05- 0,01); '' ■

3. Комбинация прерывистой НГГ 5 с НЧИМП 1 активировала кислородзависимый метаболизм в ПЯН за счёт прайминга продуктами периодического избыточного ПОЛ, медиаторами симпатического отдела автономной 'нервной системы (ДОФА, НА, А), трансмиттерами центральной нервной системы, что косвенно подтвердилось: возрастанием процента позитивно реагирующих ПЯН в СВ НСТ-теста и его СЦП во II - VI группах (р<0,05); достоверным превышением положительно реагирующих ПЯН во II и V группах в АВ НСТ-теста и его СЦП; наибольшими величинами индекса прайминга (1,48±0,03 и 1,53±0,04) и показателя интенсивности кислородзависимого метаболизма (3,83±0,05 и 4,73±0,06) во П и V группах по сравнению с контролем (р<0,05 -0,01); " '

4. Ослабление реакции на МПО и;' следовательно, функций бактерицидной системы ПЯН МПО + H202 + галогены у подопытных крыс П - VI групп по всей вероятности было обусловлено стабилизацией фермента в азурофильных гранулах при повышенном уровне АКТГ на фоне стрессорного воздействия острой (тяжёлой) НГГ 1. В то же время, активность 1ЦФ наоборот возрастала, указывая тем самым на важную роль фермента в процессах трансмембранного фосфорилирования, обеспечивающего с одной стороны вход и

выход глюкозы в клетку, а с другой стороны - поддержание уровня органических фосфатов, необходимых для биоэнергетики; > "

5. Тренировочный цикл прерывистой НГГ 5 и воздействие на подопытных животных НЧИМП 1 (II, V группы) сопровождались адаптивным ослаблением расходования гликогена и снижением липофагоцитоза в ПЯН в связи с временной стабилизацией их утилизации в условиях оксидативного стресса, вызванного острой (тяжёлой) нормобарической гипоксической гипоксией (НГГ 1);

6. Адаптивное влияние комбинированного воздействия прерывистой НГГ 5 и НЧИМП 1 характеризовалось стабильным уровнем гуморальных факторов неспецифической защиты. Бактерицидная активность сыворотки крови оставалась в пределах нормативных значений (54,7±2,0 и 58,8±1,7% во II и V группах против 55,4±1,5 и 57,б±1,5 % у контрольных и интактных животных,.тогда как уровень лизоцима существенно возрастал до 9,06±0,41 и 9,26±0,31 против 6,28±0,36 мкг/мл в контроле (р<0,05 - 0,01);

7. Суммарный показатель неспецифической резистентности (СПНР), рассчитанный по изменениям 20 показателей в экспериментальных (II - VI) и контрольных группах животных показал, что только НГГ 5 и её сочетание с НЧИМП 1 оказало позитивное (стимулирующее) влияние на механизмы, неспецифической резистентности, о чём наглядно свидетельствовало достоверное нарастание СПНР до 107,3±5,1 и 113,7±6,5 % по отношению к контролю 91,7±2,3 %, превысив данный показатель соответственно на 15,6 и 22 % (р<0,01 -0,02).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные данные дают возможность объективной оценки состояния механизмов неспецифической резистентности у животных и человека на фоне, адаптивного эффекта прерывистой нормобарической гипоксической гипоксии и её сочетания с низкочастотным импульсным магнитным полем в ответ на воздействие различных стресс-факторов, включая острые (тяжелые) гипоксические. состояния;

2. Полученные результаты рекомендованы для определения эффективности лечебно-профилактических мероприятий, включающих гипокситерапию и облучение низкочастотными импульсными полями при заболеваниях человека и животных различной этиологии; ;

3 Ряд положений диссертации могут быть использованы при составлении и написании монографий, учебников и учебных пособий, при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по физиологии, патофизиологии, цитохимии крови при подготовке специалистов биологического профиля, включая гуманную и ветеринарную медицину. , " .• _

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Барышников С.Н. Изменения картины красной крови крыс под влиянием комбинированного воздействия импульсного, магнитного поля и гипоксии. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Тезисы докл. Международного симпозиума «Научные .основы обеспечения защиты животных от экотоксикантов, радионуклидов и возбудителей опасных инфекционных заболеваний» 28 — 30 ноября 2005 г. - Казань, 2005. - Ч. 1. - С. 433436; • ' ^ '

2. Барышников С.Н. Активность МПО и ЩФ нейтрофилов как показатель влияния Низкочастотного импульсного магнитного поля и гипоксической тренировки на неспецифическую резистентность организма животных. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов Л Тезисы докл. Международной научной конференции по патофизиологии животных. -Санкт Петербург, 2006. - С. 125-126;

3. Барышников С.Н. Влияние низкочастотного импульсного магнитного поля и гипоксической тренировки на цитохимичеркий статус нейтрофилов. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Тезисы докл. Международной научно-практической конференции,

посвященной 80-летию факультета ветеринарной медицины ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет, имени К.Д. Глинки» 21 - 22 сентября 2006 г. -Воронеж, 2006. - С. 122-124;

4. Барышников С.Н. Последствия сочетанного воздействия гипоксии и переменного магнитного поля на функциональное состояние лейкоцитов у животных. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Тезисы доклада международного научно-практического конгресса «Актуальные проблемы ветеринарной медицины» 28 - 29 августа 2006 г. - С.-Петербург, 2006. - С. 53-55.

5. Барышников С.Н. Влияние низкочастотного импульсного магнитного поля (НЧИМП) и нормобарической гипоксической гипоксии на' факторы неспецифической защиты у белых крыс. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Материалы международной конференции «Актуальные вопросы здоровья скота, завезённого в Россию в рамках нац. проекта развития АПК» (28 - 30 ноября 2007 г., г. Казань) -Казань, 2008. - С. 148-154.

6. Барышников С.Н. Влияние гипоксического прекондиционирования и низкочастотного импульсного магнитного поля на • неспецифическую резистентность организма животных. / С.Н. Барышников, O.A. Осипов, И.А Пахмутов // Материалы научно-практической конференции «Стратегия развития национального проекта в АПК». -Н. Новгород, 2008. - С. 108-109.

7. Барышников С.Н. Показатели красной крови- у белых крыс при воздействии прерывистой гипоксической-гипоксии и низкочастотного импульсного магнитного шля. / O.A. Осипов, С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов ■ // Материалы научно-практической конференции «Стратегия развития национального проекта в АПК». - Н. Новгород, 2008. -С. 109-112. - ■„

8. Барышников С.Н. Адаптивное влияние гипоксического прекондиционирования и низкочастотного импульсного магнитного поля - на показатели неспецифической резистентности животных. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Ученые записки КГАВМ. - Казань, 2008. - Т. 194. - С. 15-20.

Список сокращений и обозначений

АЗКЦ - антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность

АТФ - аденозинтрифоЪфорная кислота

БАСК, ЛАСК - бактерицидная, лщоцимная активность сыворотки крови

ГГС 5(1) - гипоксическая газовая смесь с содержанием кислорода на уровне

5(1)%

Гл - гликоген '

ЕК, К • - естественные киллерные, просто киллерные-клетки

ИЛ - интерлейкин

КАР, КИР - киллинг-активирующий, киллинг-ингибирующий рецептор

ЛАК . - лимфокин-акгавированные киллерные клетки

Лип - липиды -

МП-1(2) - магнитное поле режим 1(2)

МПО - миелопероксидаза

НГГ 5(1) - нормобарическая гипоксическая гипоксия с использованием газовой

смеси с 5(1)% кислорода

НЯИМП - низкочастотное импульсное магнитное поле

НСТ-тест. - - тест восстановления нитросинего тетразолия

СВ НСТ-тест - спонтанный вариант НСТ-теста

АВ НСТ-тест . - . активированный вариант НСТ-теста

ПеМП, ПМП - переменное магнитное поле, постоянное магнитное поле

ПЯН - полиморфноядерные нейтрофилы

СВ,СС,СК . - стадия возбуждения, судорог, комы

СПНР - средний показатель неслецифической резистентности

СЦК - спонтанная клеточно-опосредованная цитотоксичность;

- средний цитохимический коэффициент

ФАН - фагоцитарная активность нейтрофилов

ФИ - фагоцитарный индекс

ФЧ - фагоцитарное число

ФЕК - фагоцитарная емкость крови

ФНО - фактор некроза опухолей

ЩФ - щелочная фосфатаза

эмп - электромагнитное поле

эск - экскреторные свойства крови

нь - гемоглобин

ш - гематокрит

МСУ - средний объем эритроцита

мен - среднее содержание гемоглобина в эритроците

мснс - средняя концентрация гемоглобина в эритроците

иве - количество эритроцитов

Отпечатано в Издательско-полиграфическом комплексе ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ». 607189, г. Саров Нижегородской обл., ул. Силкина 23. тел. (831-30) 775-94 Подписано в печать 01.10.2008 г. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,45. Тираж 100 экз. Зак. 1950а-2008.

Познание закономерностей и механизмов адаптации организма животных и человека к различным неадекватным воздействиям внешней среды или к изменениям, происходящим в нем самом, является одной их фундаментальных проблем современной биологии, включая гуманную и ветеринарную медицину. В частности, в этой области наших знаний изучение причин, механизмов повреждения и адаптации животного организма к стрессорному влиянию факторов окружающей среды представляется своевременным и актуальным со всех точек зрения. В этих условиях универсальным способом сохранения и поддержания гомеостаза на должном уровне служат, по общепризнанному мнению, повышение функциональной активности субклеточных и внутриклеточных структур, клеток, тканей, физиологических систем организма животных и человека (Ф.З. Меерсон и др., 1981, 1988; Д.С. Саркисов, 1987; Н.К. Хитров, B.C. Пауков, 1991; Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, 1990, 1996; М.П. Пшенникова, 2001; Н.М. Маслова, 2006).

В этом плане важное место занимают регуляторные воздействия электромагнитных излучений (ЭМИ) Солнца различной модальности (полярности) на всё живое нашей планеты в процессе его эволюционного развития (Е.Б. Квакина, М.А. Уколова, 1969; Г.Ф.Плеханов, 1975, 1990; Н.А. Агаджанян, 1986; М.Б. Голани и др., 1991; Б.Н. Орлов и др., 1993, 2007; А.В. Чурмасов и др., 1996; О.В. Бецкий и др., 2000; Н.Д. Девятков и др., 2000; W.R. Adey, 1985). К настоящему времени накоплен достаточный объем теоретических и клинико-экспериментальных данных относительно широкого применения различных источников ЭМИ, в том числе и низкочастотного импульсного магнитного поля, в народном хозяйстве, медицине и ветеринарии (А.И. Дернов, 1969; М.А. Шишло, 1978; Л.Х. Гаркави и др., 1978; В.В. Антипов и др., 1980; A.M. Беркутова и др.,

2000, 2004; Б.Н.Орлов и др., 2007; А.П. Волобуев, И.М. Донник, 2007; T.S. Tenforde, 1986). Доказано, что ЭМИ являются модификатором неблагоприятных факторов, различных по механизму генерации стресс-индуцируемых состояний у животных и человека при отсутствии побочных явлений, токсичности и т.п. Позитивное влияние ЭМИ на повышение устойчивости животного организма к гипоксии обуславливается адаптационными механизмами во всех фазах митохондриального цикла, связанных с выработкой энергии в форме АТФ, что в той или иной мере отражается на проявлениях резистентности животного организма (Л.Д. Лукьянова, 1982, 2003; Л.Х. Гаркави, 1990; С.М. Зубкова, 1996; Н.А. Агаджанян, 1996; В.К.Степанов, 2001). Независимо от причин, ее порождающих, гипоксия оказывает выраженное влияние на ход и течение метаболических и физиологических процессов в организме, определяющих, в конечном итоге, состояние здоровья животных и человека в норме и при различной патологии (В.А. Березовский, 1978; Н.А. Агаджанян и др., 1983, 1986, 1998; А.З. Колчинская, 1991, 1993; Л.Д.Лукьянова, 1982, 2004; B.C. Сверчкова, 1985; Р.Б. Стрелкова и др., 2003, 2005; Н.П. Чеснокова и др., 2006).

Несмотря на наличие в отечественной и зарубежной литературе относительно большого количества работ по изучению влияния НЧИМП на различные биологические объекты, нами не обнаружено сведений о его стимулирующем (модулирующем) воздействии на механизмы неспецифической резистентности животных на фоне тренирующих (прекондиционирующих) гипоксических нагрузок. Вышеизложенные факты послужили основанием для определения цели и задач настоящей работы.

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния комбинированного воздействия низкочастотного импульсного магнитного поля и прерывистой нормобарической гипоксической гипоксии на клеточные и гуморальные показатели неспецифической резистентности животного организма.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выявить изменения в общем состоянии (поведении) и картине красной крови у белых беспородных крыс-самцов после курса прерывистой нормобарической гипоксии (НГГ 5) в отдельности и в комбинации с низкочастотным импульсным магнитным полем (НЧИМП) в двух режимах (МП 1, МП 2) при стрессорном воздействии острой НГГ 1;

2. Определить изменения основных показателей фагоцитоза в полиморфноядерных нейтрофилах (ПЯН) у подопытных животных всех экспериментальных групп: фагоцитарной активности (ФАН), фагоцитарного индекса и числа (ФИ, ФЧ), фагоцитарной емкости (ФЕК) и экскреторной способности крови (ЭСК);

3. Изучить функционально-метаболические изменения в ПЯН с помощью цитохимических реакций на НСТ-тест, на ферменты миелопероксидазу и щелочную фосфатазу (МПО, ЩФ), на содержание липидов и гликогена;

4. Исследовать состояние гуморального звена неспецифической защиты у подопытных животных по уровню бактерицидной и лизоцимной активности сыворотки крови (БАСК, ЛАСК);

5. Рассчитать СПНР - суммарный показатель неспецифической резистентности в контрольной и экспериментальных группах животных.

1 Обзор литературы

Выводы

1. Адаптивное влияние прерывистой НГГ 5 в отдельности и в сочетании с НЧИМП 1 проявилось повышенной устойчивостью к стрессорному воздействию острой гипоксии за счёт: более продолжительной стадии агонии и укорочения периода конвульсий; активации эритропоэза и повышения количества гемоглобина на 18,7 и 23,2%; возрастания количества ретикулоцитов в 1,5 и 1,7 раза во II и V опытных группах и повышенной средней концентрацией гемоглобина в 1 эритроците, по сравнению с контрольными животными (р<0,05 — 0,01).

2. Сочетанное воздействие НГГ 5 с НЧИМП 1 оказало более выраженное модулирующее (стимулирующее) влияние на фагоцитарное звено неспецифической резистентности у крыс И, V групп, о чем свидетельствовали: относительно высокая фагоцитарная активность ПЯН, её максимальная интенсивность по фагоцитарному индексу, высокое фагоцитарное число и, как следствие, повышение показателя фагоцитарной ёмкости крови (абсолютного фагоцитоза) и её экскреторной способности (р<0,05 - 0,01);

3. Комбинация прерывистой НГГ 5 с НЧИМП 1 активировала кислородзависимый метаболизм в ПЯН за счёт прайминга продуктами периодического избыточного ПОЛ, медиаторами симпатического отдела автономной нервной системы (ДОФА, НА, А), трансмиттерами центральной нервной системы, что косвенно подтвердилось: возрастанием процента позитивно реагирующих ПЯН в СВ НСТ-теста и его СЦП во II - VI группах (р<0,05); достоверным превышением положительно реагирующих ПЯН во II и V группах в АВ НСТ-теста и его СЦП; наибольшими величинами индекса прайминга (1,48±0,03 и 1,53±0,04) и показателя интенсивности кислородзависимого метаболизма (3,83±0,05 и 4,73±0,06) во II и V группах по сравнению с контролем (р<0,05 - 0,01);

4. Ослабление реакции на МПО и, следовательно, функций бактерицидной системы ПЯН МПО + Н2О2 + галогены у подопытных крыс II - VI групп по всей вероятности было обусловлено стабилизацией фермента в азурофильных гранулах при повышенном уровне АКТТ на фоне стрессорного воздействия острой (тяжёлой) НГГ 1. В то же время, активность ЩФ наоборот возрастала, указывая тем самым на важную роль фермента в процессах трансмембранного фосфорилирования, обеспечивающего с одной стороны вход и выход глюкозы в клетку, а с другой стороны — поддержание уровня органических фосфатов, необходимых для биоэнергетики;

5. Тренировочный цикл прерывистой НГГ 5 и воздействие на подопытных животных НЧИМП 1 (II, V группы) сопровождались адаптивным ослаблением расходования гликогена и снижением липофагоцитоза в ПЯН в связи с временной стабилизацией их утилизации в условиях оксидативного стресса, вызванного острой (тяжёлой) нормобарической гипоксической гипоксией (НГГ 1);

6. Адаптивное влияние комбинированного воздействия прерывистой НГГ 5 и НЧИМП 1 характеризовалось стабильным уровнем гуморальных факторов неспецифической защиты. Бактерицидная активность сыворотки крови оставалась в пределах нормативных значений (54,7±2,0 и 58,8±1,7 % во II и V группах против 55,4±1,5 и 57,6±1,5 % у контрольных и интактных животных, тогда как уровень лизоцима существенно возрастал до 9,06±0,41 и 9,26±0,31 против 6,28±0,36 мкг/мл в контроле (р<0,05 - 0,01);

7. Суммарный показатель неспецифической резистентности (СПНР), рассчитанный по изменениям 20 показателей в экспериментальных (II - VI) и контрольных группах животных показал, что только НГГ 5 и её сочетание с НЧИМП 1 оказало позитивное (стимулирующее) влияние на механизмы неспецифической резистентности, о чём наглядно свидетельствовало достоверное нарастание СПНР до 107,3±5,1 и 113,7±6,5 % по отношению к контролю 91,7±2,3 %, превысив данный показатель соответственно на 15,6 и 22 % (р<0,01 - 0,02).

Практические рекомендации

1. Полученные данные дают возможность объективной оценки состояния механизмов неспецифической резистентности у животных и человека на фоне адаптивного эффекта прерывистой нормобарической гипоксической гипоксии и её комбинации с низкочастотным импульсным магнитным полем в ответ на воздействие различных стресс-факторов, включая острые (тяжелые) гипоксические состояния;

2. Полученные результаты рекомендованы для определения эффективности лечебно-профилактических мероприятий, включающих гипокситерапию и облучение низкочастотными импульсными полями при заболеваниях человека и животных различной этиологии;

3. Ряд положений диссертации могут быть использованы при составлении и написании монографий, учебников и учебных пособий, при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по физиологии, патофизиологии, цитохимии крови при подготовке специалистов биологического профиля, включая гуманную и ветеринарную медицину.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Барышников С.Н. Изменения картины красной крови крыс под влиянием комбинированного воздействия импульсного магнитного поля и гипоксии. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Тезисы докл. Международного симпозиума «Научные основы обеспечения защиты животных от экотоксикантов, радионуклидов и возбудителей опасных инфекционных заболеваний» 28 - 30 ноября 2005 г. - Казань, 2005. — Ч. 1. — С. 433-436;

2. Барышников С.Н. Активность МПО и ЩФ нейтрофилов как показатель влияния низкочастотного импульсного магнитного поля и гипоксической тренировки на неспецифическую резистентность организма животных. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Тезисы докл. Международной научной конференции по патофизиологии животных. -Санкт Петербург, 2006. - С. 125-126;

3. Барышников С.Н. Влияние низкочастотного импульсного магнитного поля и гипоксической тренировки на цитохимический статус нейтрофилов. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Тезисы докл. Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию факультета ветеринарной медицины ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки» 21 - 22 сентября 2006 г. - Воронеж, 2006. - С. 122-124;

4. Барышников С.Н. Последствия сочетанного воздействия гипоксии и переменного магнитного поля на функциональное состояние лейкоцитов у животных. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Тезисы доклада международного научно-практического конгресса «Актуальные проблемы ветеринарной медицины» 28 - 29 августа 2006 г. - С.-Петербург, 2006. -С.53-55.

5. Барышников С.Н. Влияние низкочастотного импульсного магнитного поля (НЧИМП) и нормобарической гипоксической гипоксии на факторы неспецифической защиты у белых крыс. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Материалы международной конференции «Актуальные вопросы здоровья скота, завезенного в Россию в рамках нац. проекта развития АПК» (28 - 30 ноября 2007 г., г. Казань) - Казань, 2008. - С. 148154. (Приложение к журналу Ветеринарный врач, № 1, 2008).

6. Барышников С.Н. Влияние гипоксического прекондиционирования и низкочастотного импульсного магнитного поля на неспецифическую резистентность организма животных. / С.Н. Барышников, О.А. Осипов, И.А. Пахмутов // Материалы научно-практической конференции «Стратегия развития национального проекта в АПК». -Н. Новгород, 2008. - С. 108-109.

7. Осипов О.А. Показатели красной крови у белых крыс при воздействии прерывистой гипоксической гипоксии и низкочастотного импульсного магнитного поля. / С.Н. Барышников, О.А. Осипов, И.А. Пахмутов // Материалы научно-практической конференции «Стратегия развития национального проекта в АПК». - Н. Новгород, 2008. - С. 109-112.

8. Барышников С.Н. Адаптивное влияние гипоксического прекондиционирования и низкочастотного импульсного магнитного поля на показатели неспецифической резистентности животных. / С.Н. Барышников, И.А. Пахмутов // Ученые записки КГАВМ. - Казань, 2008. - Т. 194 - С. 15-20.