В современном мире человек подвержен действию различных факторов таких как: хронический стресс, неблагоприятная экологическая обстановка, сложная эпидемиологическая ситуация и т.д., которые в определенных условиях способны привести к физическому и психоэмоциональному перенапряжению [6,7,8]. В свою очередь умственное и физическое перенапряжение могут, провоцировать как развитие новых, так и обострение хронических заболеваний, что неблагоприятно отражается на самочувствии человека, и прогнозе риска развития осложнений [5].
Для поддержания умственной и физической деятельности применяют различные средства, как животного, так и растительного происхождения, обладающие актопротекторной [9] и антиоксидантной [2] активностью. Однако арсенал таких средств на сегодняшний день не может в полной мере удовлетворить потребности современной медицины [4]. В связи с этим актуальным становится поиск новых соединений способных сохранить физическое и психологическое здоровье человека.
Цель данного исследования состояла в изучении влияния новой природной субстанции ATACL на физическое и психическое состояние животных в условиях длительных истощающих нагрузок.
Материалы и методы. Оценку работоспособности проводили на модели ежедневного принудительного плавания «до отказа», с 20% нагрузкой [3] от массы тела животного. В эксперименте использовались беспородные мыши-самцы массой 20-25 грамм, предварительно рандомизированных по времени плавания и разделенных на 3 группы по 10 особей. Исследуемую субстанцию ATACL вводили в 2-х дозах 100 мг/кг и 200 мг/кг за 60 минут до плавания. Контрольная группа животных получала 0,9% раствор хлористого натрия в эквиобъемном количестве. По истечении указанного времени животные помещались в цилиндр диаметром 10 см и высотой 30 см с водой, температурой 150С [3]. Плавание продолжалось до полного истощения и отказа борьбы за жизнь, после чего животные извлекались из воды. Длительность плавания фиксировалась. Эксперимент продолжался 15 дней, при этом на 5-й, 10-й, 15-й день (1-е, 2-е, 3-е тестирование соответственно) проводили оценку физического и психоэмоционального статуса экспериментальных животных в тесте «открытое поле».
Результаты опытов обрабатывали методом вариационной статистики. Вычисляли среднее значение и стандартную ошибку среднего значения. Полученные данные проверяли на нормальность распределения с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. В случае нормального распределения данных использовали параметрический t-критерий Стьюдента. При ненормальном распределении результатов эксперимента дальнейшую статистическую обработку данных проводили с использованием критерия Мана-Уитни.
Результаты и обсуждение.
Исходное время плавания всех экспериментальных групп мышей было сопоставимо между собой. Начиная с первого дня эксперимента, время плавания контрольной группы животных оставалось практически на исходном уровне (Рис. 1). На 5-й день плавания с нагрузкой у данной группы мышей наблюдалось пиковое повышение работоспособности, что отражается, в увеличении продолжительности плавания с исходных 447,1+9,773 сек. до 504,4 +76,409 сек. В дальнейшем наблюдалось уменьшение времени плавания, и к концу эксперимента продолжительность принудительного плавания с нагрузкой, группы негативного контроля, статистически достоверно уменьшилось на 99,6% (Рис. 1) относительно исходного времени плавания.
В группе мышей, получавшей исследуемую субстанцию ATACL в дозе 200 мг/кг, с первого дня наблюдалась тенденция к снижению времени плавания. За первые 5 дней плавания работоспособность данной группы мышей уменьшилась на 85,2% (Рис. 1). В дальнейшем наблюдалось повышение продолжительности плавания, максимальное значение которой было достигнуто к 11-му дню эксперимента и составляло 534,77+66,189 сек. Затем произошло некоторое падение физической активности и на 13-й день время плавания по сравнению с исходным показателем уменьшилось на 37,1%, однако относительно контрольной группы данный показатель был выше на 72,5%. (Р≤0,05).
Рис. 1. Продолжительность плавания контрольной группы и животных, получавших ATACL Примечание: *-достоверно относительно контрольной группы (Р≤0,05), ∆-достоверно относительно исходного значения (Р≤0,05).
У группы мышей, получавших ATACL в дозе 100 мг/кг, увеличение работоспособности наблюдалось с 1-го дня введения. Максимальная продолжительность плавания зафиксирована на 12-й день эксперимента и составляла, 852,62+51,955 (Рис. 1) сек.т.е. работоспособность мышей к 12-му дню статистически достоверно (Р≤0,05) возросла на 93,3% относительно исходного значения и на 214,1% по сравнению с результатами аналогичного дня контрольной группы мышей. Затем время плавания незначительно снизилось и к концу эксперимента изменения относительно контрольной группы составляли +199,94% (Р≤0,05). Относительно исходного значения также произошло увеличение работоспособности животных, о чем свидетельствует увеличение продолжительности плавания на 52,28%.
При оценке физического и психоэмоционального статуса в тесте «открытое поле» исходный уровень локомоторной (число пересеченных секторов) вертикальной (число вертикальных стоек) и горизонтальной (число заглядываний) ориентировочно - исследовательской активности контрольной группы животных составляли 121,4+6,2 ед., 18,2+3,1 ед. и 4,2+0,99 ед. соответственно. На 10-й день в «открытом поле» у контрольной группы животных наблюдалось выраженное падение двигательной и вертикальной поисковой активности при сохранении горизонтальной исследовательской активности. Так число пройденных секторов уменьшилось на 29,7% (Рис. 2), а число стоек достоверно снизилось на 127,5% (Рис. 3). При проведении третьего тестирования у контрольной группы животных показатели локомоторной и вертикальной исследовательской активности значимо не отличались от показателей второго тестирования, в то время как число заглядываний по сравнению с первым тестированием в «открытом поле» снизилось в 1,2 раза. Кроме того у контрольной группы мышей к концу эксперимента было установлено повышение уровня тревожности, о чем свидетельствует увеличение продолжительности груминга, относительно первого тестирования, более чем в 5 раз. Полученные данные могут свидетельствовать о развитии у контрольных мышей мышечного утомления [3] и значительного угнетения психоэмоционального статуса [1].
Рис. 2. Показатели локомоторной активности в тесте «открытое поле»
Примечание: *-достоверно относительно контрольной группы (Р≤0,05)
У группы мышей, получавших исследуемую субстанцию ATACL в дозе 100 мг/кг по сравнению с контрольной группой животных, при проведении первого тестирования в «открытом поле», локомоторная и ориентировочно-исследовательская активность была выше на 21,9% (Рис. 2) и 33,5% (Рис 3) соответственно, в то время как показатели горизонтальной исследовательской активности и продолжительность груминга значимо не отличались от контрольной группы мышей.
При втором тестировании у данной группы мышей наблюдалось сохранение показателей физической и психоэмоциональной активности практически на уровне показателей первого тестирования. Относительно контрольной группы животных число пройденных секторов и количество вертикальных стоек были выше на 54,4% и 151,25% соответственно (Рис. 3), число заглядываний и продолжительность груминга незначительно уменьшились.
При третьем тестировании животные, получавшие ATACL в дозе 100 мг/кг, были значительно более активны, чем животные группы контроля. Число пересеченных секторов у данной группы животных, было статистически достоверно выше, чем у контрольной группы мышей на 65,4% (Рис. 2). Количество вертикальных стоек было достоверно выше относительно контроля на 75,6% (Рис. 3). На 15-й день эксперимента горизонтальная исследовательская активность у данных животных, была выше, чем у контрольной группы мышей в 1,4 раза. Продолжительность груминга относительно группы негативного контроля снизилась на 72,3%. Полученные результаты дают основание предположить, что при применении природной субстанции ATACL в дозе 100 мг/кг развивается значительно меньшее, чем у контрольных животных, утомление скелетной мускулатуры, а также наблюдается стабильность психоэмоционального статуса экспериментальных животных при ежедневных истощающих нагрузках.
У группы мышей, получавшей исследуемую субстанцию ATACL в дозе 200 мг/кг, на 5-й день эксперимента двигательная активность в тесте «открытое поле» была выше, чем у контрольной группы на 17,6% (Рис. 2). Однако вертикальная поисковая активность, по сравнению с контрольной группой мышей, была ниже на 19,7%. Горизонтальная ориентировочно - исследовательская активность и продолжительность груминга существенно не отличались от показателей контрольной группы мышей. Относительно группы мышей, получавших ATACL в дозе 100 мг/кг, наблюдалось незначительное снижение локомоции, при уменьшении вертикальной исследовательской активности на 59,9% (Рис. 3). При повторном тестировании (10-й день эксперимента) в «открытом поле» у данной группы мышей наблюдалось незначительное снижение уровня локомоторной, горизонтальной исследовательской активности и продолжительности груминга по сравнению с показателями первого тестирования. В сравнении с контрольной группой мышей у животных, получавших ATACL в дозе 200 мг/кг, наблюдалось увеличение локомоции в 1,4 раза.
Рис. 3. Показатели вертикальной исследовательской активности в тесте «открытое поле»
Примечание: *-достоверно относительно контрольной группы (Р≤0,05)
На 15-й день эксперимента, у группы мышей, получавшей ATACL в дозе 200 мг/кг, произошло уменьшение двигательной активности относительно результатов второго тестирования, в то время как показатели ориентировочно-исследовательской активности, по сравнению с результатами второго теста несколько повысились и достигли уровня первого тестирования (Рис. 3). Продолжительность груминга по сравнению с контрольной группой снизилась на 18,5%. Полученные экспериментальные данные могут свидетельствовать, что при применении ATACL в дозе 200 мг/кг также как и в дозе 100 мг/кг на протяжении всего периода эксперимента наблюдается стабильность психоэмоционального статуса и сохранение физической активности экспериментальных мышей. Однако наблюдаемый эффект носил менее выраженный характер, чем при применении ATACL в дозе 100 мг/кг.
Выводы. Проведенное исследование показало, что при применении субстанции ATACL в обеих исследуемых дозах (100 мг/кг и 200 мг/кг) сохраняется работоспособность и стабилизируется психоэмоциональный статус при ежедневных физических нагрузках. Причем наиболее выраженный эффект наблюдается в дозе 100 мг/кг. Продолжительность плавания, при введении данной дозы достигает пика на 12 день и увеличивается на 214,1% относительно контроля и на 93,3% по сравнению с исходными показателями. На основании данных теста «открытое поля» можно предположить, что соединение ATACL в дозе 100 мг/кг способствует сохранению физического и психоэмоционального статуса животных при ежедневных физических перегрузках.
Рецензенты:
Черников М.В, д.м.н., профессор, зав. кафедрой биологии и физиологии ГБОУ ВПО Пятигорского медико-фармацевтического института, филиала Волгоградского государственного медицинского университета, г. Пятигорск;
Погорелый В.Е. д.б.н., профессор кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии ГБОУ ВПО Пятигорского медико-фармацевтического института, филиала Волгоградского государственного медицинского университета, г. Пятигорск.
Библиографическая ссылка
Воронков А.В., Абаев В.Т., Оганесян Э.Т., Поздняков Д.И. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СУБСТАНЦИИ ATACL НА ФИЗИЧЕСКОЕ И ПСИХИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЖИВОТНЫХ В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНЫХ ИСТОЩАЮЩИХ НАГРУЗОК // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 3. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=20331 (дата обращения: 23.02.2025).