Библиографическое описание:

Рябышева С. С., Абзалов Р. А., Абзалов Н. И., Русаков А. А., Вафина Э. З., Никитин А. С., Гуляков А. А. Хронотропная функция сердца крыс, подверженных различным двигательным режимам // Молодой ученый. — 2012. — №1. Т.1. — С. 69-72.


Ключевые слова: механизмы регуляции насосной функции сердца, брадикардия тренированности, частота сердечных сокращений, беговая тренировка, беговая дорожка.

Изучение закономерностей развития и становления механизмов регуляции насосной функции сердца посвящены работы ряда исследователей [2-5, 6, 8, 9]. Однако, как известно, из литературных источников крыс различного возраста, подвергали в основном мышечным тренировкам в виде плавания. В условиях беговой тренировки крысят закономерности функционирования сердца и механизмы его регуляции остаются мало изученными. Более того, в спортивной практике по многим видам спорта при мышечных тренировках применяются беговые нагрузки в гору и под гору. Нами была сделана попытка смоделировать такие беговые нагрузки в лабораторных условиях на беговой дорожке с изменением ее угла наклона и изучить частоту сердечных сокращений (ЧСС) крысят с 42 по 70 дней жизни, подверженных этим нагрузкам.

Целью нашей работы явилось исследование механизмов экстракардиальной регуляции частоты сердечных сокращений крыс, подверженных мышечным тренировкам на беговой дорожке с различным ее углом наклона.

Методика и организация исследования

Эксперименты были проведены на белых беспородных лабораторных крысятах 42 по 70-дневного возраста. Животных содержали в стандартных условиях вивария при естественном световом дне и свободном доступе к воде и пище. Для проведения исследований крысы с 42 дневного возраста были распределены на 4 экспериментальные группы: 1 группа – контрольная, которая содержалась в условиях неограниченной двигательной активности; 2 группа подвергалась мышечной нагрузке на тредбане под углом наклона беговой дорожки 0 градусов; 3 группа - под углом наклона беговой дорожки 5,5 градусов вверх и 4 группа - под углом наклона 5,5 градусов вниз.

Все манипуляции с животными проводились в соответствии с этическими нормами и рекомендациями по гуманизации работы с лабораторными животными [7], отраженными в «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1985).

В эксперименте использовали беговую дорожку TORNEO фирмы KETTLER. Для выполнения мышечной нагрузки крыс размещали на поверхности движущейся ленты в специальных ячейках, изготовленных из оргстекла в виде каркаса-прямоугольника. Такая форма организации исследования позволяла единовременно подвергать мышечной нагрузке на беговой дорожке девять животных. Беговую тренировку начинали проводить с 42 – дневного возраста. По нашей методике, продолжительность выполнения беговой нагрузки в первый день тренировок составила 1 минуту. Каждый день продолжительность беговой нагрузки увеличивалась на одну минуту (табл. 1). К концу недели, то есть на седьмой день тренировок время было доведено до 7 минут. В конце тренировочного процесса крысята к 70 – дневному возрасту выполняли беговую нагрузку в течение 28 минут. Скорость движения ленты беговой дорожки составила 5 метров в минуту. Были использованы следующие углы наклона беговой дорожки: ноль градусов (горизонтальная плоскость); 5,5 градусов вверх и 5,5 градусов вниз для 2, 3 и 4 экспериментальных групп животных, соответственно. В каждой группе животных не зависимо от угла наклона беговой дорожки продолжительность выполнения мышечной нагрузки была одна и та же. Всего в экспериментах использовали 250 крыс.

Показатели частоты сердечных сокращений изучали с использованием метода тетраполярной импедансной реоплетизмографии по W.G.Kubicek (1966) в модификации Р.А. Абзалова (1987) [1]. Объемную и дифференцированную реаграмму регистрировали у наркотизированных уретаном (40 мг/кг массы тела) крысят при естественном дыхании с помощью реоплетизмографа РПГ–204, разработанного и изготовленного в экспериментально-производственных мастерских АМН России и АЦП MacLab/4e фирмы ADInstruments. Результаты анализировали с использованием программы Chart, Claris Works и Igor Pro на компьютере Power Macintosh и Statistica v6.0 SR. Статистическую обработку полученных данных производили в соответствии с общепринятыми методами вариационной статистики [7]. Достоверность различий внутри группы животных определяли по парному критерию Вилкоксона. Между группами животных достоверность различий определяли по парному t-критерию Стьюдента.

Для изучения экстракардиальных влияний на ЧСС животным вводили фармакологические препараты в бедренную вену через катетер в следующей последовательности: неизбирательный блокатор β-адренорецепторов – обзидан - 0,8 мг/кг массы тела и блокатор М-холинорецепторов атропин – 0,6 мг/кг массы тела.


Результаты исследования

Показатели частоты сердечных сокращений в покое до препаровки у 42- дневных крысят контрольной группы, т.е. находившихся в условиях неограниченной двигательной активности, составили 440,69±9,31 уд/мин (рис. 1). У крыс в 70-дневном возрасте контрольной группы эти показатели на 25 уд/мин меньше и составили 415,03±5,93 уд/мин (P<0,01). После 28 дней систематических тренировок у крыс, выполняющих беговую нагрузку на тредбане под углом дорожки ноль градусов, ЧСС в покое до препаровки, равнялась 347,64±3,69 уд/мин. У тренированных животных на беговой дорожке под углом наклона 5,5 градусов вверх ЧСС до препаровки составила 364,33±5,25 уд/мин, а у крыс подверженных мышечной нагрузке на тредбане под углом дорожки 5,5 градусов вниз – 337,81±4,3 уд/мин. Показатели ЧСС всех трех групп животных, подверженных мышечным тренировкам на беговой дорожке с различными углами ее наклона значительно ниже, чем данные крыс неограниченной двигательной активности. Следовательно, ЧСС крыс в покое после 28 дней систематических тренировок на тредбане урежается в разной степени в зависимости от изменения угла наклона беговой дорожки. Таким образом, показатели ЧСС у 70-дневных крыс, подверженных беговой тренировке на тредбане с углом наклона вниз, оказались самыми низкими по сравнению с данными животных других экспериментальных групп.

После препаровки, показатели ЧСС во всех исследованных нами группах крыс в 42- и 70-дневном возрастах несколько увеличиваются, однако эти изменения не достоверные (P>0,05). Введение обзидана у 42 – дневных крыс неограниченной двигательной активности вызывает снижение ЧСС на 90 уд/мин в сравнении с исходными показателями после препаровки (P<0,05). У 70-дневных крыс, контрольной группы, после обзидановой блокады снижение ЧСС составило 28 уд/мин (P<0,01). На 20 минуте после введения блокатора М-холинорецепторов атропина у 42-дневных крысят наблюдается увеличение ЧСС на 39 уд/мин по сравнению с данными после введения обзидана (P<0,001). У 70-дневных животных на 20 минуте при атропиновой блокаде произошло увеличение ЧСС на 22 уд/мин (P<0,01). В то же время показатели ЧСС у крыс 42- и 70-дневного возрастов на 20 минуте после введения атропина оказались ниже, чем исходные данные после препаровки (P<0,05). Выявлено, что частота сердечных сокращений, регистрированная на 40 минуте после введения атропина у крыс в 42 и 70 дней жизни контрольных групп, значительно выше, чем исходные данные до препаровки (P<0,01).

После введения обзидана у 70 –дневных тренированных крыс, на тредбане под углом наклона ноль градусов произошло снижение частоты сердечных сокращений на 18 уд/мин по сравнению с данными после препаровки (P<0,05). В третьей экспериментальной группе животных, в 70-дневном возрасте, после обзидановой блокады произошло снижение ЧСС на 27 уд/мин (P<0,01). В то же время разница ЧСС после препаровки и введения обзидана у крыс четвертой экспериментальной группы составила 22 уд/мин (P<0,01). После введения атропина на 20 минуте произошло увеличение показателей ЧСС во всех группах тренированных животных, по сравнению с данными после введения обзидана. Самая высокая реакция ЧСС, при этом, была зарегистрирована у крыс 3 экспериментальной группы (22 уд/мин, P<0,05). К 40 минуте после введения атропина продолжается увеличение показателей ЧСС, во всех исследованных нами группах животных. Они оказались выше, чем исходные данные до препарирования.

Выводы. Разработанная нами методика мышечных нагрузок с использованием беговой дорожки с различными углами наклона у крысят, начатые с 42-дневного возраста к 70 дням вызывает развитие брадикардии тренированности. У 70-дневных крыс, подверженных беговой тренировке на тредбане с углом наклона вниз, брадикардия тренированности выражена сильнее. Показатели ЧСС у крыс 70-дневного возраста, подверженных мышечной тренировке с углом наклона беговой дорожки вниз при блокаде β-адренорецепторов и м-холинорецепторов ниже, чем данные животных других экспериментальных групп. Реакция ЧСС у крыс, подверженных беговым нагрузкам, на введение обзидана и атропина меньше по сравнению с реакцией ЧСС животных 42-дневного возраста контрольной группы на эти же блокаторы. Следовательно, мышечная нагрузка, выполняемая на тредбане с углом наклона беговой дорожки вниз, является наиболее оптимальной для развития брадикардии тренированности у 70-дневных крыс по сравнению с другими беговыми нагрузками, которые были использованы в наших экспериментах.


Таблица 1.

Время выполнения беговой тренировки (мин)

Дни недели

1 неделя

2 неделя

3 неделя

4 неделя

Понедельник

1

8

15

22

Вторник

2

9

16

23

Среда

3

10

17

24

Четверг

4

11

18

25

Пятница

5

12

19

26

Суббота

6

13

20

27

Воскресенье

7

14

21

28



Литература:

  1. Абзалов Р.А. Развивающееся сердце и двигательный режим / Р.А.Абзалов, Ф.Г. Ситдиков. – Казань, 1998. – 95 с.

  2. Абзалов Р.А. Особенности адренергической и холинергической регуляции сердечного выброса развивающегося организма / Р.А.Абзалов // Журн. эволюции физиологии и биохимии. – 2000. - №5. – 75 с.

  3. Абзалов Н.И. Насосная функция сердца у крыс разного возраста при мышечных тренировках и гипокинезии / Н.И.Абзалов // Российский физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 2000. – №12. – С. 1580-1586.

  4. Зиятдинова А.И. Механизмы брадикардии тренированности / А.И.Зиятдинова, Р.А. Абзалов // Российский физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 2004. – №8. – Ч. 2. - С. 193-194.

  5. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф.Лакин. – М.: Высшая школа, 1990. – 350 с.

  6. Нигматуллина Р.Р. Показатели сердечного выброса крыс разного возраста при блокаде альфа и бета – адренорецепторов / Р.Р.Нигматуллина // Бюлл. экспериментальной биологии и медицины. – 1999. - №6. – 75 с.

  7. Кополадзе Р.А. Регламентация экспериментов на животных – этика, законодательства, альтернативы /Р.А. Кополадзе // Успехи физиологических наук. - 1998, № 4, том 29. – С.74-89.

  8. Хурамшин И.Г. Ударный объем крови крысят при различных режимах двигательной активности/ И.Г.Хурамшин // Российский физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 2005. – №8. – Ч. 2. – 261 с.

  9. Чинкин А.С. Двигательная активность и сердце / А.С.Чинкин. – Казань: Изд-во КГУ, 1995. – 192 с.



Рис. 1. Частота сердечных сокращений 70-дневных крысят, подверженных различным двигательным режимам (уд/мин).

По оси ординат обозначения частоты сердечных сокращений (уд/мин).


Основные термины (генерируются автоматически): углом наклона, наклона беговой дорожки, сердечных сокращений, частоты сердечных сокращений, углом наклона беговой, 70-дневных крыс, неограниченной двигательной активности, беговой дорожке, угла наклона, крыс неограниченной двигательной, угла наклона беговой, сердечных сокращений крыс, введения атропина, подверженных беговой тренировке, частота сердечных сокращений, крыс подверженных мышечной, мышечной нагрузки крыс, ноль градусов, Показатели частоты сердечных, крыс различного возраста.

Ключевые слова

механизмы регуляции насосной функции сердца, брадикардия тренированности, частота сердечных сокращений, беговая тренировка, беговая дорожка

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос