Содержание к диссертации
Введение
2 Основная часть 22
2.1 Обзор литературы 22
2.1.1 Стрессы животных, негативное и позитивное влияние на гомеостаз 22
2.1.2 Краткая биохимическая характеристика стадий общего адаптационного синдрома 27
2.1.3 Принципы классификации стресс факторов 32
2.1.4 Общие принципы снижения потерь от стресса 36
2.1.5 Биохимические индикаторы уровня свободно радикального окисления 38
2.1.6 Регуляция свободно радикального окисления 43
2.1.7 Физиолого-биохимические механизмы действия ионов лития 49
2.1.8 Токсичность и побочное действие лития 65
2.1.9 Механизм действия -аминомасляной кислоты и оксиглицина 70
2.1.10 Физиолого-биохимический механизм действия Аскорбиновой кислоты 81
2.1.11 Методы фармакологической коррекции стресса 88
2.1.12 Применение лития в медицине и ветеринарии 90
2.2 Собственные исследования 95
2.2.1 Материалы и методы исследования 95
2.3 Результаты собственных исследований 110
2.3.1 Исследования по общей токсичности и безопасности аскорбата лития 110
2.3.1.1 Определение острой токсичности аскорбата лития на лабораторных животных 110
2.3.1.2 Определение подострой токсичности аскорбата лития 117
2.3.1.3 Определение субхронической токсичности аскорбата лития при приеме внутрь (по Лимму) 119
2.3.1.4 Определение хронической токсичности аскорбата лития на лабораторных животных 122
2.3.1.5 Влияние повторного введения аскорбата лития в дозе 1/10 ЛД50 на обмен липидов и белков лабораторных животных 132
2.3.1.6 Влияние однократного введения аскорбата лития в дозе 1/3 ЛД50 на гормональный статус лабораторных животных 136
2.3.1.7 Определение тератогенного, эмбриотоксического действия аскорбата лития на лабораторных животных 138
2.3.2 Общая и специфическая активность аскорбата лития на лабораторных животных 141
2.3.2.1 Исследование активности различных доз аскорбата лития в приподнятом крестообразном лабиринте 142
2.3.2.2 Исследования антитревожных и анксиолитических действий аскорбата лития в тесте черно – белая камера 147
2.3.2.3 Исследования антитревожных и анксиолитических действий аскорбата лития в тесте выученная беспомощность по Порсолту 151
2.3.2.4 Исследования антитревожных и адаптивных действий аскорбата лития в водно-иммерсионной модели 156
2.3.3 Стресспротекторное и адаптогенное действие аскорбата лития на супоросных свиноматках 164
2.3.3.1 Физиологические показатели супоросных свиноматок 165
2.3.3.2 Морфологические показатели крови свиноматок 167
2.3.3.3 Показатели липидно-жирового обмена у свиноматок в период супоросности 169
2.3.3.4 Показатели белкового обмена у свиноматок в период супоросности.. 173
2.3.3.5 Функциональное состояние системы редукции глутатиона в крови свиноматок 175
2.3.3.6 Гормональный статус свиноматок в различные периоды супоросности 179
2.3.4 Повышения стрессустойчивости и продуктивности растущих и откармливаемых свиней 183
2.3.4.1 Физиологические показатели свиней на откорме 184
2.3.4.2 Морфологические показатели крови свиней на откорме 186
2.3.4.3 Показатели липидно-жирового обмена у свиней на откорме 188
2.3.4.4 Показатели белкового обмена в тканях организма свиней 190
2.3.4.5 Функциональное состояние гормонального фона у свиней на откорме 192
2.3.4.6 Функциональное состояние системы антиоксидантной защиты и свободнорадикального окисления в крови свиней на откорме 194
2.3.5 Изучение влияния аскорбата лития на продуктивность и стрессустойчивость цыплят-бройлеров 199
2.3.5.1 Влияние аскорбата лития на продуктивность и сохранность цыплят-бройлеров 201
2.3.5.2 Морфологические и биохимические показатели цыплят-бройлеров на откорме 205
2.3.6 Определение стресспротекторного и адаптогенного действия солей лития у бычков на откорме 211
2.3.7 Ветеринарно-санитарная экспертиза мяса животных и птицы 218
2.3.7.1 Ветеринарно-санитарная экспертиза мяса птицы 218
2.3.7.2 Физико-химические и органолептические показатели мяса бройлеров после применения аскорбата лития 224
2.3.7.3 Ветеринарно-санитарная экспертиза мяса свиней, получавших аскорбат лития 226
2.3.8 Экономическая эффективность применения аскорбата лития 229
2.3.8.1 Экономическая эффективность применения аскорбата лития в свиноводстве 229
2.3.8.2 Экономическая эффективность применения аскорбата лития в птицеводстве 232
2.4 Обсуждение результатов 236
3 Заключение 264
3.1 Выводы 264
3.2 Практические рекомендации 267
3.3 Перспективы дальнейшей разработки темы 268
Перечень использованных сокращений 270
Список литературы 271
Приложения 329
Приложение 1 – Рационы кормления животных к разделу 2.2.1 330
Приложение 2 – Гистоструктура тканей и органов в исследовании, хронической токсичности на крысах раздела 2.3.1.4 336
- Краткая биохимическая характеристика стадий общего адаптационного синдрома
- Применение лития в медицине и ветеринарии
- Исследования антитревожных и адаптивных действий аскорбата лития в водно-иммерсионной модели
- Обсуждение результатов
Краткая биохимическая характеристика стадий общего адаптационного синдрома
Стадия тревоги (alarm reaction) или стадия мобилизации – самая короткая, в ней принято выделять пассивную фазу шока и активную противошоковую фазу. Именно в последней фазе происходит мобилизация энергетических и структурных ресурсов организма. Стресс-фактор возбуждает кору и лимбико-ретикулярную систему головного мозга, освобождает норадреналин из связанной клетками гипоталамуса формы. Норадреналин через элементы ретикулярной формации активизирует симпатические центры головного мозга и приводит в состояние возбуждения симпатико-адреномедуллярную систему. Нервные импульсы активизируют мозговой слой надпочечников и приводят к выбросу адреналина в кровь (Guliaeva N.V. et al., 1989; Ostacoli L. et al., 2010).
В фазу шока адреналин мобилизует энергетические запасы глюкозы за счет гликогенолиза. Повышение активности фосфорилазы в печени усиливает распад гликогена и вызывает повышение уровня глюкозы. Если запасы гликогена недостаточны, усиливается жиромобилизующий эффект. Гликонеогенез реализуется за счет образования глюкозы из неуглеводных соединений: пирувата, лактата, глюкогенных аминокислот. Инкреция кортикостероидов повышается уже в фазу тревоги (Селье Г., 1985; Motzer S.A. et al., 2014), что приводит к увеличению уровня кортизола, кортизона в плазме крови и в моче. Катехоламины не только повышают расход гликогена в печени и мышцах, но и кратковременно увеличивают содержание инсулина в крови. Считается, что это порождает определенную неустойчивость в развитии защитных реакций и снижает уровень резистентности. Итак, для восстановления стабильного энергетического обмена, для усиления жиромобилизации и гликонеогенеза, организму необходимо снизить уровень инсулина в крови (Babb J.A., et al., 2015; Gill S.K. et al., 2015).
В тканях нарастают процессы распада органических веществ (катаболизм), появляется отрицательный азотистый баланс, уменьшаются размеры тимуса, селезенки, лимфатических узлов и печени, снижаются масса тела, мышечный тонус, температура тела и кровяное давление. В этой стадии стресса описаны сгущение крови, повышение проницаемости стенок кровеносных сосудов, нейтрофилез, лимфо- и эозинопения. В костном мозге увеличивается число лимфоцитов при уменьшении содержания КОЕ и зрелых нейтрофильных гранулоцитов, снижается число лимфоидных клеток в лимфоидных органах. Исходя из вышеизложенного следует, что организм не может постоянно пребывать в состоянии тревоги, так как неспецифическая устойчивость имеет количественный предел и может быть истощена. Если повреждающий фактор был не слишком сильным, включаются механизмы, снижающие секрецию глюкокортикоидов и, следовательно, уровень инсулина в крови. Организм как бы переходит на новый уровень регуляции, уменьшается продукция и содержание катехоламинов и глюкокортикоидов. Это восстанавливает равновесие между катаболизмом и анаболизмом, наступает стадия резистентности (Mekhtiev T.V. et al., 2013; Ortolani D. et al.,2014; Matsuhisa F. et al., 2015; Carda A.P. et al., 2018).
Стадия резистентности (stage of resistance) – стадия повышенной устойчивости организма к действию неспецифического стрессора, создающая условия для физиологически нормального состояния. Ведущее значение для реализации неспецифических реакций организма играют катехоламины (норадреналин, адреналин), глюкокортикоиды (кортикостерон, кортизол и др.) и инсулин. Адреналин накапливается в крови и затем переходит в область адренергических элементов заднего гипоталамуса, что активизирует систему гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Адреналин стимулирует высвобождение из нейросекреторных клеток гипоталамуса АКТГ-рилизинг-фактора. Последний переходит в переднюю долю гипофиза, стимулируя образование АКТГ и способствуя усиленному выделению в кровь стероидных гормонов: глюкокортикоидов, минералокортикоидов, андрогенов (Rotimi О.A. et al, 2018; Al-Kuraishy Н.М. et al, 2018; Puzserova A. et al, 2013).
Подчеркивая важную, но отличающуюся роль отдельных кортикоидов в неспецифических адаптационных реакциях, Г. Селье предложил различать синтоксические и кататоксические стероиды (от греческих: "syn" - вместе и "cata" - против). Синтоксические - это глюкокортикоиды (кортизол, кортикостерон), активизирующие глюконеогенез и трансаминирование, увеличивают количество циркулирующей крови, фагоцитоз и образование антител, повышают артериальное давление, проявляют противовоспалительное, противогистаминное и антиаллергическое действие. Кататоксические стероиды -активаторы синтеза защитных ферментов, процессов расхода белков и ингибиторы синтеза белка и нуклеиновых кислот в тканях. В крови увеличивается количество свободных аминокислот (СВАМ). В период резистентности важным источником углеводов в организме становится глюконеогенез, когда на энергетические нужды расходуются безазотистые продукты дезаминированных аминокислот. При ограниченном количестве углеводов основным энергетическим материалом становятся свободные жирные кислоты, поступающие из запасов триглицеридов. Наступает замена углеводного типа энергетического обмена на липидный. Жирные кислоты окисляются в скелетной мускулатуре, печени, сердце; кетоновые тела - в клетках мозга, сердца, почечной и мышечной ткани (Cahill G.P., 1970). Создаются условия для экономии углеводов, особенно в мышцах (Leonard B.E. et al., 2015; Miranda A.M. et al., 2015; Fukui K., et al., 2015).
Постепенно процессы синтеза начинают преобладать над процессами распада, восстанавливается масса животных, нормализуется картина белой крови.
Стадия резистентности может длиться от нескольких часов до нескольких дней и даже недель.
Если временно установленное равновесие в организме вновь нарушается, а адаптационные возможности исчерпаны, то это приводит к стадии истощения, симптомы которой напоминают первую стадию. Поэтому Селье Г. (1985) призывал бережно относиться к адаптационным запасам, расходовать их бережно и мудро, с наименьшим дистрессом.
Стадия истощения (stage of exhaustion) сопровождается ослаблением приспособительных и регуляторных механизмов, резким снижением сопротивляемости организма к различным патогенным факторам. С развитием стресс-реакции кортикостероиды начинают связываться в крови особым белком транскортином, их поступление в гипоталамус задерживается. Контроль в мозге за содержанием кортикостероидов в крови ослабевает, в то время как выработка этих гормонов усиливается, что приводит к истощению гипоталамо-гипофиз-надпочечниковой системы. Содержание норадреналина в гипоталамусе уменьшается, почти прекращается образование адреналина, что снижает активность симпато-адреналовой системы. Все больше и больше истощается функция коры надпочечников, процессы катаболизма начинают преобладать, идет усиленный распад белков и жиров, что приводит к дистрофическим процессам, отрицательному балансу азота и снижению массы тела. Лимфоузлы гипертрофируются, развивается лимфоцитоз и эозинофилия, уменьшается число клеток костного мозга. Запасы гликогена истощаются, уменьшение щелочных резервов приводит к ацидозу за счет накопления молочной кислоты и кетоновых тел (Duan H. et al., 2013; Sharkey K.A., et al., 2016) Если воздействие экстремального фактора продолжается, это может привести к различным формам нарушения функций организма – коллапсу или шоку. В это период может резко возрасти уровень инсулина при истощении запасов гликогена в печени. Смерть наступает при явлениях глубокой гипогликемии (Cao S. et al., 2014; Palmiere C. et al., 2014).
ОАС – совокупность ответов, которыми реагируют различные системы органов: скелетно-мышечная, дыхательная, сердечно-сосудистая, система крови, терморегуляционная, основной обмен, иммуннобиологическая и т.д., то есть организм в целом. Аршавский И.А. (1968, 1971, 1972) обращал внимание на особый характер связи понятия устойчивости организма к разнообразным стрессорам и адаптационных реакций. Последние должны не только обеспечить организму сохранение гомеостаза в первую и вторую фазу, но и увеличивать его последующую резистентность к действию раздражителей.
В настоящее время общепризнанно, что стресс в экспериментальных и производственных условиях может повышать чувствительность организма к различным заболеваниям, в том числе и к инфекционным (Moll T., 1965; Garther K., 1980; Коваленко Я.Р., 1974; Hartmann H. et al., 1976;Waern M.J., et al., 1993; Chacon C.S., et al., 1994; Сулейманов С.М., 1995; Olsson A., et al., 1997; Warriss P.D., 1998; Okamato K. et al., 1999 и др.). Механизмы повышения чувствительности к инфекции различаются: при вирусной инфекции это может быть связано со снижением выработки интерферона при стрессе (Jensen M.M., 1973; Kramer M.S. et al., 2014).
Все изложенное говорит о том, что стресс, с одной стороны выступает как механизм адаптации ("эустресс"), с другой стороны – как основа развития патологии ("дистресс").
Это становится понятным, если вспомнить к чему приводит длительное влияние гормонов, участвующих в формировании стресс-реакции: серьезные нарушения в обмене липидов, углеводов, электролитов, которые могут быть основой для развития болезней (Горизонтов П.Д., и др., 1968; Csaba G., 2015; Wojarskarda E. et al., 2018; Velychko N.F., 2014).
Применение лития в медицине и ветеринарии
Заканчивая обзор литературы по фармакологическим свойствам лития, важно выделить основные, наиболее перспективные, пути использования препаратов лития для сохранения здоровья человека и животных, коррекции поведения и продуктивности животных, стимуляции обменных процессов в организме.
Применение лития в медицине. В психиатрии соли лития – одни из лучших средств при маниакально-депрессивных расстройствах (Baldessarini R.J., 2018). Эффективность терапии литием доказана при шизоаффективном психозе и шизофрении с аффективными нарушениями, периодической кататонии (Sutherland SM. 1994), поздней дискинезии, медикаментозных наркоманиях, хроническом алкоголизме (Болотова З.Н. и др., 1977), эмоциональной неустойчивости подростков (Иовчук Н.М., 1974), синдроме предменструального напряжения, неврозах. Соли лития используются для растворения мочекислых камней. Показаны препараты лития для лечения тиреотоксических кризов, вызванных избытком йода и тироксина (Mellerup E.T. et al., 1972). Особенно литий полезен при легкой форме диффузного зоба при выраженных функциональных изменениях со стороны нервной системы (Петрова Н.С. и др., 1975). Все шире используются противомикробные свойства лития гипохлорита, способность лития предотвращать инфекции при проведении лечения от некоторых форм рака и использовании препаратов, подавляющих функцию костного мозга (McDonald R.M., 1979).
Получены положительные результаты при лечении обменного и ревматоидного полиартрита (Эфендиев М.Ц. и др., 1964; Петров Н.М. и др., 1973), при пострадиационном восстановлении системы крови (Мороз Б.Б., 1986).
Литиевая соль ундециленовой кислоты предназначена для лечения грибковых и бактериальных поражений в области вагины.
Описано применение лития как вспомогательного средства при радиационной терапии карциномы щитовидной железы (Gerstengorn M.C. et al., 1976) и прямой кишки. Благоприятно действовал литий при приступах пароксизмальной тахикрадии и нарушениях ритма (Скибицкий В.В., 1983), при гипертонии (Кудари И.Г. и др., 1975). Эффективно электрофоретическое введение лития больным с атеросклеротическим кардиосклерозом и явлениями стенокардии (Бабиладзе И.К., 1976). Установлены теоретические предпосылки и экспериментальные обоснования для применения лития при лечении алкоголизма, шока и кровопотери (Максимов Г.А. и др., 1983).
Применение лития при реконструктивно-восстановительных операциях – новое направление в использовании лития в медицине (Бабаниязов Х.Х., 1983). Действие лития по снижению некротизации ишемического кожного лоскута усиливается при гипербарической оксигенации – выживаемость лоскута достигает 96% (Пилипенко Ю.А. и др., 1983).
Первые клинические испытания оксибутирата лития в хирургии показали, что препарат сокращает местные осложнения в 2 раза, реже регистрировались расхождение швов и инфекционные осложнения (Кижаев Е.В., 1983). Улучшение процессов микроциркуляции, метаболизма и клеточного гомеостаза лития оксибутиратом сокращало среднее число койко-дней при пластике лучевых повреждений.
Препараты лития в ветеринарии только начинают использовать. Первые исследования на птице (Mills N. et al., 1971; Templeton D.D. et al., 1977) и свиньях (Kelley K.W. et al., 1978) носили токсикологический характер. Фармакокинетику лития исследовали у свиней и овец (Mormede P. et al., 1978), у птиц (Преображенский С.Н., 1993). Эти работы показали, что препараты лития приятного солоноватого вкуса охотно поедают животные. Литий легко всасывается и довольно быстро выводится из организма. Большинство используемых неорганических солей лития дешевы, не требуют особых условий хранения или учета, как, например, многие нейролептики.
Сообщения о снижении агрессивности у больных людей были подтверждены и на сельскохозяйственных животных. Dantzer R., Mormede P. (1979) добавляли в корм 1 мэкв лития на 1 кг растущим поросятам и отметили уменьшение агрессивности животных при кормлении, хотя ранговая борьба при смешивании поросят разных пометов оставалась. Исследователи считают, что литий может быть использован для направленного руководства поведением даже при сложности объяснения антиагрессивного действия лития. J.J. McGlone et al., (1981) подчеркивают значение дозировок лития для уменьшения агрессивности у поросят при оральном и внутрибрюшинном введении лития хлорида. Агрессивность можно свести к нулю на срок до 10 часов после внутрибрюшинной инъекции соли лития.
В предварительных опытах введение лития хлорида телятам в противострессовых дозах уже через 20 минут снижало двигательную активность. Телята спокойно поднимались по трапу в машину, спокойно реагировали на людей. Во время транспортировки в автомашине даже в течение 4-5 часов по дороге с асфальтовым покрытием они не ложились. Очевидно, препараты лития найдут свое применение и в противострессовых обработках рогатого скота, свиней и птиц. Животные, получавшие литий до или после транспортировки, легче адаптировались к условиям откормочного комплекса, лучше сохраняли живую массу и резистентность. В птицеводстве лития карбонат, задаваемый с кормом до и после стресса пересадки и вакцинации, также обеспечивал лучшую адаптацию цыплят и молодок к новым условиям, прирост массы тела в первые дни после стресса и сохранность поголовья (Преображенский С.Н., 2006).
Положительное влияние уродана при профилактике и лечении мочекаменной болезни молодняка крупного рогатого скота на Южном Урале описали А.А. Кабыш и др. (1983). Литий, входящий в состав уровдана в количестве 2,5%, способствует изменению рН мочи, растворению мочекислых камней. Профилактическое действие препарата испытано на глубокостельных коровах и новорожденных телятах. Применение уродана способствует нормализации выведения через почки кальция, фосфора, хлора и других солей, тормозит кристаллизацию солей в моче и растворяет уже образовавшиеся кристаллы у большинства животных. На действие этого комплексного препарата влияли обеспеченность рациона железом, кобальтом, фтором, марганцем, хлором, углеводами и другие факторы.
Приведенные выше литературные источники подготовили нас к восприятию лития как биоэлемента. Литий активно воздействует на нервную и эндокринную системы организма, стимулирует факторы гуморального и клеточного иммунитета. Им можно проводить коррекцию поведения животных и стимулировать обменные процессы. Ему еще предстоит занять должное место в ветеринарной хирургии и акушерстве, в лечение ряда незаразных болезней. Вслед за В.В. Ковальским, В.П. Ездаковой (1978), В.П. Дребицкасом (1984), T. Kosla, M. et al., (1996) следует признать литий биоэлементом. Особой доказательностью отличаются исследования В.А. Кокарева, А.М. Гурьянова, В.А. Петуненкова (1994, 1996); В.А. Петуненкова, А.М. Гурьянова (1997) и других, показавших, на базе обменных опытов, необходимость введения лития в рацион свиней всех возрастных групп. Хозяйственные опыты показали, что введение в рацион свиней лития повышало скорость роста и развития животных: ССП был у животных опытных групп на 14 94 31 г выше, чем у контрольных свиней. Контрольный убой показал, что литий повышал количество мяса в туше, площадь мышечного "глазка". Убойный выход под влиянием нормированного скармливания лития был выше на 3%, а расход кормов на единицу продукции – на 5,5% ниже, чем у животных контрольной группы. В основе перечисленных хозяйственных показателей лежит положительное действие лития на обмен веществ, повышение переваримости сухих веществ, органических веществ, сырого жира, сырого протеина и клетчатки.
Таким образом, препараты лития – дешевые и доступные лекарственные средства широкого терапевтического спектра. Соли лития – малотоксичные соединения, которые могут использоваться не только при лечении ряда незаразных болезней, стимулировать иммунную систему, но и корректировать в определенных пределах обмен веществ и продуктивность как в обычных условиях, так и в условиях стрессов. Проведенный систематический анализ указал на существование ряда параллельных механизмов воздействия лития на организм. Ионы лития, воздействуя на баланс потоков одновалентных и двухвалентных катионов, что, в частности, оказывает влияние на регуляцию артериального давления. Выявленное участие ионов лития в метаболизме простых сахаров, липидов и простагландинов позволяет предположить антиатеросклеротический и антидиабетический эффекты препаратов лития у человека. Ионы лития оказывают влияние на метаболизм и действие нейротрансмиттеров - энкефалинов, допамина, норадреналина, серотонина, ацетилхолина и др. Ионы лития повышают синтез нейротрофических факторов (прежде всего, BDNF) и, кроме того, повышают чувствительность клеток нервной системы к воздействию нейротрофинов.
Исследования антитревожных и адаптивных действий аскорбата лития в водно-иммерсионной модели
Широкое распространение постстрессорных депрессий усилило интерес исследователей к моделированию этой психопатологии у экспериментальных животных (Liberzon I. et al., 2000). Наиболее часто для этих целей используются модели хронического стресса, “выученной беспомощности” (Seligman M.E.P., 1975, Vollmayr B, 2001) или посттравматического стрессового расстройства - ПТСР, которые в той или иной мере воспроизводят клинические признаки тревожнодепрессивных состояний у животных. Ввиду того, что в основе их развития лежат нарушения нейроэндокринных механизмов стресса, все они могут считаться функционально-ориентированными и патогенетически связанными с дизрегуляцией стресс-активационных и стресс-лимитирующих систем (Richter-Levin G., 1998., Uys I., 2003).
Основным показателем депрессии у крыс принято считать поведенческий дефицит, проявлениями которого являются ослабление двигательной и исследовательской активности и увеличение времени неподвижности. Об их выраженности можно судить по изменению нормированных индексов, один из которых (индекс поведенческой пассивности) возрастает, а другие (индекс поведенческой активности и средняя скорость движения) соответствующим образом снижается. В дополнение к этому замеряется время стрессорного груминга и эмоциональность, которую оценивают по числу разворотов, совершенных крысами во время пробега по лабиринту (Пшенникова М.Г., 2001).
Для формирования депрессии использовали водно-иммерсионную модель, создающую неконтролируемую и неизбегаемую ситуацию (Шляпина В.Г. и др., 2006). Для этого крыс помещали в узкие железные пеналы, фиксированные на общей платформе, которую ставили в ванну с водой так, чтобы крысы были погружены в нее до головы в положении на спине. В таком положении крысы оставались в прохладной воде (+16С) на протяжении 1 ч, после чего их тщательно высушивали и переносили в теплые жилые клетки. В первой серии экспериментов через 7 дней после стрессорного воздействия испытание повторяли (рестресс) и спустя 21 день после повторного воздействия их поведение исследовали в Т-образном лабиринте по развернутой программе.
В ходе исследования было установлено, что применение аскорбата лития через 7 дней в тесте приподнятой крестообразный лабиринт позволяет скорректировать поведение на острое психическое воздействие. Во 1,2,3 группе поведение напоминало поведение в группе с феназипамом. Крысы больше времени в открытом рукаве, исследовательская активность изменена не была (таблица 22). Основным показателем депрессии у крыс принято считать поведенческий дефицит, проявлениями которого являются ослабление двигательной и исследовательской активности и увеличение времени неподвижности.
Об их выраженности мы судили по изменению время исследовательской активности, один из которых (время нахождения в открытом рукаве, в центре, горизонтальная активность) всегда возрастал, а другие (время в закрытом рукаве) соответствующим образом снижались. В дополнение к этому замеряли время стрессорного груминга и эмоциональность, которую оценивали по числу свешиваний, совершенной крысой во время пробега по лабиринту. Характерным показателями тревожности являются акты груминга и увеличение актов диффекации, что выражается в увеличении фекальных болюсов. Подсчет данных параметров является важным физиологичесим фактором для констатации выраженного стрессового воздействия. Увеличение актоф дефекации у стрессированных животных свидетельствует об усилении обмена веществ и повышении потребления корма, что в сельском хозяйстве приводит к повышению расходов на кормление животного и приводит к повышению себестоимость готовой продукции.
Крысы опытных групп имеют низкий уровень гормонально фона, на уровне положительного контроля. Так в контрольной группе и группах с низкими дозировками аскорбата лития мы видим повышения активности катехоламинов, а также явное повышение стрессового воздействия и резкая эозинопения. Так в контрольной группе уровень эозинофилов был повышен относительно опытных групп 3 раза. В дополнение к этому у особей из контрольной группы падала исследовательская активность и резко возрастала эмоциональность, в то время как у подопытных животных исследовательская активность повышалась, а эмоциональность снижалась. Схожие тенденции и яро выраженную доззависимость эффективности аскорбата лития мы наблюдаем и через 14 дней введения (таблица 24 и 25).
По эффективноси применения, так же можно определить наиболее оптимальную дозировку. Эфективность в группе с дозировкой 10 мг/кг выше чем с дозировкой 30 мг/кг на 1,5%, что свидетельствует об эффективности применения данных доз. Так, же эффективность в группе с дозировкой 5 мг/кг была ниже по сравнению с группой 2 на 3,36%, при том, что концентрация действующего начала меньше в 6 раз. Промежуточные данные исследования показывают, что малые дозировки, эффективны при повышении длительности введения. Эффективность применения малых доз подтверждается данными приведенными в таблице 25. Количество язв в желудке достоверно не отличается между группами с дозировками 5, 10, 30 мг/кг м.т. и значения гормонально фона при действии стресс-фаткторов различной этиологии в трех группах достоверно отличается от контрольных значений, но достоверной разницы между группами не наблюдается.
Обсуждение результатов
Современное животноводство характеризуется специализацией хозяйств, большой концентрацией поголовья на фермах, промышленными методами производства продукции. Однако, интенсивная эксплуатация высокопродуктивных животных, обладающих напряженным обменом веществ, должна сопровождаться созданием для них оптимальных условий кормления и содержания. Несоблюдение этих условий приводит к дополнительным затратам энергии в животном организме при приспособлении к новым факторам окружающей среды (Дикусаров В.Г., 2010, Мынив Р.М., 2016), повышает себестоимость получаемой продукции, снижает резистентность животных, увеличивает их заболеваемость и падеж (Chuma T., 1999, Любин Н.А. 2016). Поэтому специалистам необходимо представлять и устранять причины потерь продукции при промышленной технологии, корректировать обменные процессы, обеспечивающие продуктивность животных. На прямую связь между воздействием стрессоров и состоянием иммунной системы указывает Bidin Z. (1998) считая иммунную систему основным фактором, влияющим на метаболические реакции. Коррекции иммунной системы посвящены исследования Урбана В.П. и др.,. (1991), Андреевой Н. Л. (1999), а также многих других.
Проблема низкой адаптационной способности к воздействию стрессоров у сельскохозяйственных животных обусловлена современными методами ведения промышленного животноводства, а также ухудшением экологических факторов окружающей среды. В связи с этим изменяется комплекс приспособительных механизмов, в процессе реализации которых происходит либо адаптация к стрессору, либо полная утрата резистентности, завершающаяся гибелью животных.
Обзор литературы по фармакологии аскорбиновой кислоты, литию, оксиглицину и гамма-аминомасляной кислоте имел целью выявить и обосновать наиболее перспективные направления данного комплекса в животноводстве, ветеринарии, а также сопоставить с достижениями в этой области медицины.
Большой объем исследований по каждой из синтезированных нами трех солей выполнен на лабораторных животных. Данные этих опытов абсолютно необходимы для всесторонней оценки новых химических соединений вообще и нормотимиков (тимоизолептиков) в частности. Весь полученный обширный материал на лабораторных животных дал полезную и ценную информацию и все данные были учтены для последующего проведения работ на продуктивных сельскохозяйственных животных. Только с получением первичной физиолого-биохимической, морфологической, иммунологической, эндокринологической и токсикологической информации можно было приступать к проведению опытов на сельскохозяйственных животных. Имея в распоряжении весь обширный комплекс разносторонних данных, мы получили возможность спланировать эксперименты на сельскохозяйственных животных и птице по отработке параметров противострессовой и адаптационной активности на таких стрессчувствительных видах как цыплята-бройлеры и свиньи различных половозрастных групп, а также на молодняке крупного рогатого скота, чему и была посвящена данная работа.
Воздействие различных технологических и спонтанных стрессоров неблагополучно сказывается на росте и развитии животных, особенно когда конечным результатом являться получение высококачественной продукции. Все три разработанных и испытанных нами органических соединений лития с гамма-аминомасляной кислотой, оксиглицином и аскорбиновой кислотой в процессе изучения подтвердили свою безвредность. Острая токсичность данных солей в 5-6 раз ниже карбоната лития, а безопасное длительное применение, продлевает положительное воздействие и уменьшает лишние технологически стрессы на организм животных.
Постоянные стрессы, которым подвержены все животные в условиях промышленной технологии содержания, а также в результате повсеместного экологического загрязнения окружающей среды, сопровождающегося нерегулируемым накоплением в биосфере продуктов техногенеза и нарушением экосистем, сложившихся в процессе эволюции, приводят к активизации процессов свободно-радикального окисления, которое инициирует нарушения обмена веществ, изменения физиологического состояния важнейших органов и систем, искажение иммунных ответов организма, рост заболеваемости, снижение продуктивности.
В случае недостаточной активности антиоксидантной системы организма одним из наиболее эффективных способов защиты клеток от повреждающего действия окислителей является введение экзогенных антиоксидантных средств. Природным естественным антиоксидантом является аскорбиновая кислота, а совместное действие с литием способствует снижению негативного воздействия стрессоров различной этиологии. В том числе стимуляция ферментативного и неферментативного звеньев системы антиоксидантной защиты организма может быть успешно осуществлена путем введения с кормом витаминных препаратов, в частности, аскорбата лития, который обладают широким спектром биологических свойств.
В физиологических условиях, существующая система детоксикации обеспечивает сбалансированное течение окислительных процессов в организме, инактивируя избыточное количество активных форм кислорода и устраняя повреждения, вызванные свободными радикалами. Усиление свободно радикальных реакций, в свою очередь вызывает напряжение, а в ряде случаев истощение механизмов антиоксидантной защиты. Поэтому проблема профилактики окислительного стресса, особенно в критические периоды онтогенеза, у животных в современных условиях ведения сельского хозяйства становится все более актуальной и в наше время острота этой проблемы не только не снизилась, но и многократно возросла.
В связи с этим возникла необходимость изучения механизмов действия изучаемых солей лития с целью коррекции метаболических потоков и регуляции свободно-радикальных процессов для реализации биологического потенциала животных.
Выявленные в данной работе взаимосвязи системы антиоксидантной защиты, развития процессов перекисного окисления липидов и динамики увеличения живой массы в организме свиней, на фоне применения аскорбата лития, позволяют интерпретировать с единых позиций разрозненные и во многом противоречивые данные, а также раскрыть механизмы действия новых солей лития на эти процессы
Знание выявленных механизмов позволит регулировать уровень свободно-радикальный реакций, в рамках биологических возможностей организма, особенно в критические периоды онтогенеза (ранний постнатальный период развития у поросят, последняя треть супоросности - у свиноматок), быстрое и интенсивное выращивания бройлеров, что имеет важное практическое значение, открывающее перспективы управления процессами адаптации и повышения резистентности животных, стимулирования роста, развития и повышения продуктивности.
В экспериментах на лабораторных мышах были определены основные параметры безопасности применения новых препаратов и использованы различные адекватные модели стресса, которые позволили исследовать влияние стрессовой реакции на состояние иммунной системы, обмен веществ, репродуктивную функцию и изучить возможность коррекции нарушений вызванных стрессовыми воздействиями при помощи аскорбата лития. Для этого использовали четыре модели экспериментального воздействия: приподнятый крестообразный лабиринт, черно-белая камера, тест Порсолта, водно иммерсионная модель. Следует отметить, что по данной схеме изучены все предлагаемые нами три соединения лития. Получен обширный экспериментальный материал, который вследствие громадного объема не может быть весь приведен. Сейчас мы акцентируем внимание только на одном соединении – аскорбате лития, который в обобщенном виде вполне отражает закономерности механизмов действия, общебиологические функции, метаболические тенденции и клинико-патологическую картину всех трех соединений на лабораторных животных. Впоследствии выяснилось, что все выявленные закономерности и тенденции нашли свое подтверждение при испытании на трех видах продуктивных сельскохозяйственных животных – свиньях различных половозрастных групп, молодняке крупного рогатого скота и цыплятах бройлерах.
Анализ результатов определения безопасности в двух методах определения ЛД50 показал, что различия не превышают 0,1% в зависимости от метода, взятого за эталон, т.е. можно использовать любой из них (табл. 7-8). Полученные данные использованы для расчёта параметров острой токсичности аскорбата лития. Для белых крыс линии Вистар ЛД50 - 6334 мг/кг , ЛД100 - 8000 мг/кг. Таким образом, по таблице распределения лекарственных средств, АЛ относится к 5 классу (Березовская, 2003) «практически нетоксичных», ЛД50 5000 мг/кг. В сравнении с карбонатом лития (ЛД50 – 531 мг/кг M. Schou 1958) аскорбат лития в 12 раз менее токсичен.
Патологоанатомический диагноз показал: острое отравление, гиперемию и отек легких; белковую дистрофию почек, печени, миокарда; острую застойную гиперемию почек, печени и мозговых оболочек; слизистый катар желудочно-кишечного тракта. Смерть крыс при остром отравлении аскорбатом лития наступила от сердечно-легочной недостаточности при атрофии выделительной системы.