Введение к работе
Актуальность проблемы. В предварительных исследованиях показано, что
регуляторная роль ПОЛ с возрастом у крыс линии Вистар и у людей в условиях полиорганных патологий при экстремальных воздействиях изменяется (Мещанинов В.Н., 1987-2001; Гаврилов И.В., 1995-1996; Гольдберг Е.Д. с соавт., 1997; НефедотоваТ.В. с соавт., 1991).
Установлено, что стресс-воздействие ведёт к изменениям в организме
гипоксического характера, сопровождающимся снижением активности
антиокислительной защиты (АОЗ) и активацией ПОЛ (Коган АХ., 1976; Шкопинский О.Б., 1987; Марченко В.В., с соавт., 1996; Нагорнев СИ. с соавт., 1996). Однако воздействие гипоксии на уровень ПОЛ в организме старых животных изучено недостаточно, так как, по мнению одних авторов в старом организме происходит снижение устойчивости к гипоксическому воздействию (Коркушко О.В., 1980; Harman D., 1995; Mills D.E. et al, 1995), а такие исследователи, как Фролькис В.В. (1988), Нагорнев СН. (1996), указывают на повышение устойчивости старого организма к гипоксии при снижении его общей резистентности.
Проблема увеличения продолжительности жизни домашних животных - это проблема любого цивилизованного общества, а разрешение вопроса ускоренного старения и вызванного этим преждевременного сокращения репродуктивного периода сельскохозяйственных животных и птиц является одним из путей повышения эффективности сельскохозяйственного производства.
На наш взгляд, одним из способов решения этой проблемы может стать применение уже используемых в сельском хозяйстве различных минеральных подкормок (сапропель, белый шлам). Однако в настоящий момент их влияние на уровень ПОЛ в организме птиц в нормальных условиях и при воздействии экстремальных факторов изучено недостаточно. Кроме того, нет научно обоснованных норм скармливания сапропеля и белого шлама алюминия (БШ) сельскохозяйственным птицам, нет данных, характеризующих их влияние на продуктивность в возрастном аспекте (Петрухин И.В., 1989; Хазин ДА, 1990; Емельянов А.М., 1992). Весьма актуален вопрос об обогащении данных подкормок различными антиоксидантами (АО), который также нуждается в дальнейшем изучении. Недостаточно' проведено исследований, направленных на проверку прооксидантного действия сапропеля и БШ.
Таким образом, онтогенетический и видовой аспекты роли ПОЛ в процессах адаптации различных животных к экстремальным воздействиям остаются мало изученными. В настоящее время неясно, является ли данная роль ПОЛ видовой особенностью млекопитающих. И является ли роль антиоксидантов, в частности АК, в регуляции уровня ПОЛ в костном мозге и в периферической крови эволюционно сложившимся, механизмом адаптации различных позвоночных в данных условиях, или это видовая особенность млекопитающих. Недостаточная
изученность выше перечисленных вопросов и обусловила актуальность настоящего исследования.
Цель и задачи исследования. Цель работы - охарактеризовать состояние ПОЛ и АОА системы крови у млекопитающих и птиц в возрастном аспекте при постгеморрагической анемии и в условиях корригирующего воздействия. Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:
-
Изучить состояние процессов ПОЛ и АОА периферической крови и костного мозга у мышей линии СВА старого и зрелого возраста в условиях воздействия АК.
-
Изучить состояние процессов ПОЛ и АОА периферической крови, костного мозга и печени у крыс линии Вистар зрелого и старого возраста в норме, при острой кровопотере и в условиях коррекции АК.
-
Изучить состояние процессов ПОЛ и АОА периферической крови, костного мозга и печени у кур кросса «Родонит» старого и зрелого возраста в норме и при постгеморрагической анемии в условиях коррекции АК.
-
Изучить влияние сапропеля на процессы ПОЛ и АОА в периферической крови, костном мозге и печени у кур старого и зрелого возраста в норме и при постгеморрагической анемии.
-
Изучить влияние сапропеля на состояние ПОЛ/АОА организма в нормальных условиях и на фоне введения АК у зрелых и старых кур в условиях постгеморрагической анемии.
-
Изучить влияние БШ на состояние ПОЛ и АОА периферической крови, костного мозга и печени у старых кур в нормальных условиях.
-
Охарактеризовать онтогенетические и филогенетические особенности влияния ПОЛ и АОА системы крови на процессы адаптации животных к постгеморрагической анемии.
Научная новизна. Дана оценка состояния ПОЛ и АОА системы крови и печени у животных разного возраста в условиях экстремального воздействия. Впервые показаны особенности регуляторной роли ПОЛ и АОА системы крови кур кросса «Родонит» в процессах адаптации к постгеморрагической анемии в условиях возрастной инволюции. Выявлена более значительная активация ПОЛ в системе крови у старых крыс и кур при экстремальном воздействии. Определено, что изменения процессов ПОЛ и АОА периферической крови, в миелокариоцитах и печени в условиях постгеморрагической анемии имеют возрастную зависимость. Экстремальные воздействия гипоксического характера вызывают в организме птиц повышение ПОЛ в периферической крови и костном мозге, снижение резистентности эритроцитов, причем в большей степени у старых животных. В организме старых крыс и птиц роль процессов ПОЛ системы крови в процессах адаптации к гипоксии возрастает. Птицы менее устойчивы к воздействию экстремальных факторов, чем крысы. При этом роль ПОЛ системы крови в индукции эритропоэза у кур более значительная, чем у крыс. Установлены особенности влияния АК на процессы адаптации, кроветворной ткани к
патологическому воздействию гипоксического характера у лабораторных крыс и кур в возрастном аспекте. У старых крыс и кур в условиях постгеморрагической анемии АК оказывает более выраженный антиоксидантный эффект, чем у зрелых. АК в условиях экстремального воздействия оказывает однозначное влияние на уровень ПОЛ и эритропоэз в костном мозге, как у некоторых млекопитающих (крысы), так и у птиц (куры), но у крыс данное действие АК более существенно, чем у кур. Выявлено влияние сапропеля на состояние ПОЛ/АОА периферической крови, костного мозга и печени у кур в условиях возрастной инволюции при кровопотере и в нормальных условиях. В условиях постгеморрагической гипоксии сапропель способствует более быстрой нормализации процессов ПОЛ в системе крови птиц. При этом у старых птиц, в отличие от зрелых, отмечается более значительная активация АОФ. Сапропель стимулирует костномозговое кроветворение, способствует ускоренному восстановлению гематологических показателей периферической крови и корригирует возрастные изменения адаптационных возможностей птиц, оказывая антигипоксическое и антиоксидантное воздействие. Установлено влияние минеральной подкормки БШ на уровень ПОЛ и АОА системы крови старых кур в нормальных условиях. БШ способствует повышению активности АОФ во всех исследуемых органах при незначительной активации ПОЛ, оказывая при этом антиоксидантное и гепатопротекторное действие. Изучено влияние сапропеля на уровень ПОЛ и АОА на фоне воздействия АК у зрелых и старых кур в нормальных условиях и при кровопотере.
Теоретическая и практическая значимость. В работе охарактеризовано влияние ПОЛ на процессы адаптации в условиях кровопотери и определены особенности влияния АК на уровень ПОЛ и АОА периферической крови и костного мозга в условиях нормы и при экстремальном воздействии у лабораторных крыс и кур старого и зрелого возраста. Дана оценка влияния сапропеля и БШ на состояние ПОЛ/АОА периферической крови и костного мозга у кур разного возраста в условиях нормы и при кровопотере, а также влияние сапропеля на состояние. ПОЛ/АОА на фоне парентерального введения АК у птиц разного возраста.
Учитывая полученные данные исследований, предложено использовать АК как корректор процессов ПОЛ в организме кур при проведении лечебных и профилактических мероприятий. При этом нужно учитывать, что птицы старше 12-14 месяцев более чувствительны к эндогенному дефициту АК. Не рекомендуется совместное использование в качестве подкормки сапропеля и АК, а также применение АК при лечении заболеваний, если в рацион птиц включен сапропель.
Результаты исследований могут быть использованы для исследования новых комплексных фармакологических препаратов и для обогащения витаминами уже используемых в сельском хозяйстве минеральных подкормок.
Результаты проведённых исследований используются при подготовке дипломных и курсовых работ, практикумов, а. также в процессе преподавания разделов курса патофизиологии старения: типические патологические процессы
(гипоксия), перекисное окисление липидов и антиокислительная защита на кафедрах патологической физиологии и биохимии Уральской государственной медицинской академии и Уральской государственной сельскохозяйственной академии.
Результаты исследований могут быть внедрены в виде практических рекомендаций в различных отраслях птицеводства. Исследованные механизмы адаптации млекопитающих и птиц к экстремальному воздействию использованы в лаборатории патофизиологии старения Свердловского областного клинического психоневрологического госпиталя для ветеранов войн для создания методов определения биологического возраста у животных и его коррекции.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены: на Всероссийской конференции «Гипоксия. Механизмы, адаптация, коррекция», Москва, 1997 г; на Межобластной научно-практической конференции «Геронтология и гериатрия, послевоенная медицина», Екатеринбург, 1998 г; на Всероссийской конференции «Актуальные проблемы патофизиологии», Санкт-Петербург, 2000 г; на 56-й научной конференции молодых учёных и студентов «Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения», Екатеринбург, 2001 г; на Межобластной научно-практической конференции «Геронтология, гериатрия, медицинская помощь ветеранам войн», Екатеринбург, 2001 г.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 научных работ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 159 страницах текста, набранного на компьютере в текстовом редакторе Microsoft Word 2000, содержит 36 таблиц и 7 рисунков. Основной материал изложен на 124 страницах текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, двух глав собственных исследований, общего заключения, выводов и списка литературы, включающего 222 работ на русском и 70 работ на иностранных языках.
На защиту выносятся следующие положения:
-
В условиях поздних сроков острой постгеморрагической анемии в организме млекопитающих и птиц наблюдается повышение уровня ПОЛ в периферической крови и в костном мозге, сопровождающееся стимуляцией эритропоэза. У старых животных и птиц в данных условиях активация процессов ПОЛ происходит в большей степени, чем у зрелых.
-
Уровень АОА в периферической крови и в костном мозге при поздних сроках постгеморрагической анемии у экспериментальных млекопитающих животных и птиц повышается, причем в большей степени у старых.
-
Роль ПОЛ в процессах адаптации к стрессорным воздействиям гипоксического характера у разных классов животных является универсальной.
-
АК, используемая в исследовании в качестве антиоксиданта, оказывает неоднозначное влияние на уровень ПОЛ системы крови и эритропоэз в процессах возрастной инволюции, как у некоторых видов млекопитающих (крысы), так и у
птиц (кур). У старых животных в условиях пяти суток постгеморрагической анемии прослеживается более выраженное антиоксидантное действие АК.
-
Сапропель, использованный в исследовании в качестве кормовой добавки в дозе 5 грамм на голову, в нормальных условиях проявляет выраженное антиоксидантное действие в печени зрелых птиц.
-
В условиях постгеморрагической анемии сапропель в дозе 5 грамм на голову оказывает значимое антиоксидантное действие во всех исследуемых органах, причем в большей степени у зрелых птиц.
-
АК при парентеральном введении на фоне сапропеля в костном мозге и в печени кур оказывает антиоксидантное воздействие, причем у старых птиц в большей степени в костном мозге, а у зрелых - в печени. При этом в периферической крови птиц АК проявляет прооксидантное влияние.
-
Использованный в исследовании в качестве минеральной подкормки БШ в дозе 5 грамм на голову не оказывает выраженного антиоксидантного действия в костном мозге старых птиц, но повышает антиокислительную защиту в периферической крови и особенно в печени.
