Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1 Особенности стрессового состояния у животных и методы его коррекции 11
1.2 Опиоидергическая система и её роль в организме 24
1.3 Влияние транскраниальной электростимуляции на организм и её применение в экспериментальной и клинической практике 33
2. Собственные исследования 42
2.1. Материал и методы исследований 42
2.2. Результаты исследований 50
2.2.1 Поведенческие реакции и общие клинические показатели у кроликов при различных режимах ТЭС 50
2.2.2. Общие гематологические и биохимические показатели у кроликов при различных режимах ТЭС 52
2.2.3. Поведенческие реакции и общие клинические показатели у кроликов при стрессе и ТЭС 55
2.2.4. Гематологические показатели у кроликов при экспериментальном стрессе и ТЭС 57
2.2.5 Особенности гистологической структуры аденогипофиза у кроликов при стрессе и ТЭС 67
2.2.6. Морфологическая структура коры надпочечников у кроликов при стрессе и ТЭС 76
2.2.7. Гематологические показатели у кроликов при стрессе и после введения даларгина и налоксона в комплексе с ТЭС 80
2.2.8. Профилактика транспортного стресса у крупного рогатого скота с использованием ТЭС 93
2.2.9. Использование ТЭС с целью коррекции адаптационных процессов у собак во время родов 97
3. Обсуждение результатов исследований 101
Выводы 115
Практические предложения 118
Список литературы 119
Приложения 150
- Особенности стрессового состояния у животных и методы его коррекции
- Опиоидергическая система и её роль в организме
- Материал и методы исследований
- Результаты исследований
Введение к работе
Актуальность темы. Известно, что воздействие сильных раздражающих и повреждающих агентов вызывает в организме реактивные изменения, направленные на сохранение физиологических процессов и структур в изменившихся условиях существования. В ответ на воздействие происходит усиление деятельности важнейших регулирующих систем - нервной, эндокринной. Если даже при наличии повреждения наступает уравновешивание главных жизненных функций (кровообращения, дыхания, обмена веществ) и сохраняется гомеостаз, значит, организм адаптировался к воздействовавшему фактору. . Канадский исследователь Г.Селье (1936); основываясь на экспериментах с воздействием сильных агентов различного характера (холод, травмы, отравление различными ядами и др.); создал концепцию стресса и описал развитие ряда последовательных изменений в общем состоянии организма, которые назвал «общим адаптационным синдромом». Характеризуя этот процесс в целом как неспецифический ответ организма на разнообразные раздражения или повреждения, автор подчеркнул, что синдром в своем развитии проходит три стадии: реакцию тревоги, стадию резистентности, стадию истощения. Термином «стресс» Г.Селье обозначил состояние мобилизации адаптационных функций организма, а вызывающие его агенты получили название стрессоров...
В ходе развития учения- о стрессе были определены основные механизмы регуляции и осуществления адаптационных реакций — взаимосвязь и последовательное усиление деятельности гипоталамуса, гипофиза и надпочечников. Степень адаптивного напряжения нервной и эндокринной деятельности, а также скорость развития и устойчивость адаптивного напряжения определяются, с одной стороны, силой и характером воздействия, с другой -резервными возможностями организма. Своевременность и,достаточная выраженность адаптивных сдвигов может иметь решающее значение в предот б
вращении гибели или глубоких нарушений состояния организма под влиянием сильнодействующих факторов.
В настоящее время внимание исследователей обращено на изыскание путей и средств повышения системной приспособительной реакции организма. В практике ветеринарной медицины для снижения нагрузок, вызванных различными стрессорами, применяют технологические и зоогигиенические мероприятия, используют препараты различных фармакологических групп, которые направлены на создание условий, сводящих к минимуму отрицательное действие стресс-факторов, не допускающих развития чрезмерной стресс-реакции и повышающих адаптационную активность организма (С.Н. Кеа, 1993; B.C. Бузлама, 1995, 2002; В.К. Vogler et al., 1999; М.И. Рец-кий, 2002; СВ. Бузлама, 2003; Н.П. Мещеряков, 2004; С.Н. Химечева, 2006; С.А. Шумейко, 2007).
В последние годы в медицинской и ветеринарной практике с целью устранения у человека и животных дисбаланса в функциональных системах применяется транскраниальная электростимуляция (ТЭС). Данный метод основан на неинвазивном электрическом воздействии, избирательно активирующем антиноцицептивную систему мозга в подкорковых структурах, работа которых осуществляется, главным образом, с участием таких ней-ротрансмиттеров и нейромодуляторов, как эндорфины и серотонин.
Несмотря на то что ТЭС находит широкое применение, в литературе встречается немного работ по её использованию с целью коррекции стресс-систем у человека и животных (В.П. Лебедев, 2001, 2003, 2005; Е.А. Евсеев и др., 2003; М.А. Гончар и др., 2003; А.В. Калинин и др., 2003; Л.Д. Маркина и др., 2005; О.Б. Сеин, 2008). При этом имеющиеся сведения зачастую носят противоречивый характер и не всегда отражают сущность поставленных вопросов. Поэтому дальнейшее изучение особенностей влияния ТЭС на организм животных позволит более широко использовать её в практике ветеринарной медицины, в том числе и для профилактики стресса. Цель и задачи исследований. Учитывая актуальность и научно-практическую значимость указанной проблемы, целью настоящей работы являлось изучение адаптационных эффектов ТЭС и разработка показаний к её применению для профилактики стресса у животных. Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить поведенческие реакции и общий клинический статус у кроликов при различных режимах ТЭС.
2. Изучить биохимический статус и особенности гистологической структуры аденогипофиза и надпочечников у кроликов при экспериментальном стрессе и ТЭС.
3. Определить состояние адаптационных свойств организма у кроликов при введении синтетического аналога эндогенных опиоидных пептидов даларгина.
4. Изучить стресс-корректорные эффекты ТЭС при использовании антагониста опиоидных пептидов налоксона.
5. Разработать показания к применению ТЭС для профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота и коррекции адаптационных процессов у собак при родах.
Научная новизна. На основании клинических, гематологических и морфологических исследований, а также результатов научно-производственных опытов обоснована эффективность использования ТЭС в практике ветеринарной медицины. Показана роль антагониста опиоидных пептидов налоксона в понижении стресс-корректорных эффектов ТЭС. Изучены стресс-корректорные свойства синтетического аналога эндогенных опиоидных пептидов даларгина, и на основании полученных данных подтверждена связь ТЭС с опиоидными системами организма.
Отличие результатов исследований от результатов, полученных другими авторами, заключается в том, что впервые проведены комплексные исследования клинических, биохимических и гистологических параметров у животных при экспериментальном стрессе и ТЭС. Впервые использован метод ТЭС для профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота и коррекции адаптационных процессов у собак перед родами и во время родов.
Теоретическая и практическая новизна работы. Результаты проведенных исследований расширяют и конкретизируют существующие представления о роли ТЭС в регуляции физиологических функций. На основании полученных данных разработаны показания к применению ТЭС для профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота и коррекции адаптационных процессов у собак во время родов.
Реализация результатов исследований. Разработанный способ коррекции адаптационных процессов у собак в подготовительный и родовой периоды с применением ТЭС используется в государственных и частных ветеринарных клиниках г. Курска. Основные научные положения и предложения производству включены в рекомендации «Применение транскраниальной электростимуляции в практике ветеринарной медицины» (Курск, 2008). Материалы исследований используются в учебном процессе при преподавании курсов физиологии, терапии и ветеринарного акушерства в Курской ГСХА и Воронежском государственном университете.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. ТЭС не оказывает отрицательного влияния на организм, при рекомендуемых режимах хорошо переносится животными, вызывает повторяемые клинические эффекты без побочных явлений.
2. Результаты клинических, гормональных и гистологических исследований отражают стресс-корректорные эффекты ТЭС.
3. ТЭС понижает действие стрессоров и приводит интерьерные показатели к норме быстрее по сравнению с животными, которые электростимуляции не подвергались.
4. Экспериментально подтверждена связь ТЭС с опиоидными системами организма. После введения блокатора мю-опиоидных рецепторов налоксона стресс-корректорные эффекты ТЭС понижаются. После введения синтетического аналога опиоидных пептидов далар-гина стресс-корректорные эффекты усиливаются.
5. Способы профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота и коррекции адаптационных процессов у собак во время родов. Апробация работы. Основные материалы диссертации были представлены на:
- международной научно-практической конференции ветеринарных терапевтов и диагностов «Современные проблемы ветеринарной терапии и диагностики болезней животных» (Троицк, 2007);
- XI международной научно-производственной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2007);
- международной научно-практической конференции «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения её качества» (Брянск, 2007);
- второй Всероссийской научно-практической конференции «Ветеринарная медицина - теория, практика и обучение» (Санкт-Петербург, 2007);
- международной конференции «Трансферт инновационных технологий в животноводстве» (Орел, 2008);
- международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы ветеринарной медицины», посвященной 125-летию образования ветеринарной службы в Курской области (Курск, 2008);
- Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития животноводства и пути их решения», посвященной 55-летию образования зооинженерного факультета Курской ГСХА (Курск, 2008);
- международной научно-производственной конференции «Селекционно-технологические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в современных условиях аграрного производства», посвя 10 щенной 25-летию кафедры частной зоотехнии, технологии производства и переработки продукции животноводства Брянской ГСХА (Брянск, 2008);
- международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса» (Курск, 2008);
- научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Курской ГСХА (2006-2008).
Публикации результатов исследований. По материалам работы опубликовано 11 научных статей, в том числе 1 в издании рекомендованном ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, практических предложений, списка литературы и приложений. Текст иллюстрирован 9 таблицами и 35 рисунками. Список литературы включает 271 источник, в том числе 80 иностранных авторов.
Особенности стрессового состояния у животных и методы его коррекции
Приспособление организма к обычным и постоянно действующим факторам окружающей среды происходит в процессе всей жизни животного и осуществляется с помощью различных нервно-гуморальных механизмов. В ответ на воздействие резких и мощных факторов среды в организме развивается особое состояние адаптации, которое канадский учёный Г. Селье (1936) назвал стрессом, а его клиническое проявление в организме — общим адаптационным синдромом (ОАС), поскольку неспецифические реакции, возникающие при стрессе, охватывают, весь организм и связаны с его адаптацией. В свою очередь факторы окружающей среды, которые вызывают стресс, Г. Селье (1936) назвал стресс-факторами или стрессорами.
В развитии стрессового состояния в организме Г. Селье (1936, 1973, 1977) различает три последовательные стадии: тревоги, резистентности и истощения.
Стадия тревоги или мобилизации — это первая, кратковременно протекающая фаза стресса, характеризуется развитием определённых процессов в эндокринной и лимфатической системах, снижением мышечного тонуса, температуры тела и кровяного давления. Она представляет собой общую мобилизацию защитных механизмов организма для противодействия отрицательным факторам среды. В ответ на раздражение гипофиз продуцирует в кровь адренокортикотропный гормон (АКТГ), который воздействует на кору надпочечников и усиливает её функциональную способность, в результате чего надпочечники увеличивают выработку кортикостероидных гормонов, повышающих общую резистентность организма (рис. 1).
Типичными для стадии мобилизации являются атрофические изменения в тимико-лимфатическом аппарате: снижение массы и уменьшение размеров тимуса, селезенки, лимфатических узлов и печени. В крови наблюдают снижение количества эозинофилов и лимфоцитов с одновременным увеличением числа нейтрофилов. В организме усиливаются процессы распада органических веществ в тканях (катаболизм), наблюдается исхудание вследствие преобладания диссимиляторных процессов, обнаруживается отрицательный азотистый баланс. Эта стадия стресса сопровождается некоторым сгущением крови, повышением проницаемости стенок кровеносных сосудов с явлениями кровоизлияний. Многочисленные кровоизлияния наблюдаются в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), которые затем переходят в кровоточащие язвы, особенно в желудке, двенадцатиперстной и слепой кишках.
Ни один организм не может постоянно находиться в стадии тревоги. Если стрессор оказывается настолько сильным, что его воздействие становится несовместимым с жизнью, то животное погибает в стадии тревоги в течение первых часов или дней. По Г. Селье (1936, 1973, 1977), продолжительность реакции тревоги составляет от 6 до 48 часов. Если защитные силы организма справились с воздействием стресс-фактора и животному удалось выжить, то за реакцией тревоги обязательно следует вторая фаза стресса -стадия резистентности.
Стадия резистентности резко отличается и во многом противоположна признакам, характерным для реакции тревоги. Во второй фазе стресса нормализуется обмен веществ в организме, выравниваются сдвиги, которые наступили в начале неблагоприятного воздействия стрессора. Обмен веществ становится анаболическим, то есть, с преобладанием синтетических процессов, восстанавливается масса тела. В этой стадии наблюдается разжижение крови, нормализуется содержание клеток белой крови и кортикостероидных гормонов. Стадия резистентности характеризуется повышением общей неепецифи-ческой устойчивости организма, то есть, устойчивости к другим раздражителям. После адаптации организма к определенному фактору, вызвавшему стресс, наблюдается невосприимчивость по отношению к другим стрессорам - так называемая перекрёстная резистентность. Однако возможны и такие случаи, когда действие одного стрессора повышает чувствительность организма к другому раздражителю - перекрёстная сенсибилизация. Например, повышенная адаптация к низким температурам окружающей среды приводит к понижению резистентности организма к лекарственным веществам. їй Определенных сроков продолжительности этой стадии стресса не установлено - она может длиться от нескольких часов до нескольких суток и даже недель. Если стрессор прекратил действовать и организм уже справился с неблагоприятными последствиями этого фактора среды, то развитие стресса заканчивается на стадии резистентности. В большинстве случаев стрессовое состояние проходит в своём развитии только две стадии: тревоги и резистентности.
При продолжении действия стресс-фактора или в случае, когда защитные силы организма не смогли справиться с однократным воздействием сильного стрессора, адаптационные возможности в организме исчерпываются и развивается третья, последняя фаза стресса - стадия истощения. Признаки этой стадии во многом напоминают первоначальную реакцию тревоги, но в стадии истощения они резко усиливаются и приводят к различным дистрофическим процессам. Кора надпочечников, несмотря на гипертрофию, не может выработать необходимое количество кортикостероидных гормонов.
Наблюдаемое в стадию резистентности усиление синтетических процессов в стадии истощения сменяется явлениями катаболизма, распадом белков и жиров в тканях и депо организма, резким снижением массы тела. Происходит гипертрофия лимфоузлов, в крови увеличивается содержание эози-нофилов и лимфоцитов, в костном мозге наблюдается уменьшение клеточного состава. Продолжающееся воздействие стресс-фактора приводит к необратимым изменениям обмена веществ, нарушениям механизмов адаптации и в конечном счете вызывает гибель животного. Причины возникновения стадии истощения до конца не установлены.
Говоря об общем адаптационном синдроме (ОАС), Г. Селье (1977) указывал на наличие и местного адаптационного синдрома (МАС). По его представлениям, MAC возникает при местных повреждениях, которые сопровождаются клеточной дегенерацией, некрозом, воспалением, заживлением ран и т. д. в местах повреждения. Однако любой MAC сопровождается ОАС с развивающимися неспецифическими (общими) явлениями. В этой связи Г. Селье (1977) отмечает, что неверно говорить о нервном стрессе, холодо-вом стрессе, травматическом стрессе и др., как будто каждый из них представляет собой различный тип стресса. Определение гласит, что стресс-реакция неспецифична и поэтому общая для всех стрессоров. Однако в настоящее время мнения основоположника учения о стрессе придерживаются не все и характеристику стресса обычно дают по стресс-фактору, который его вызывает.
Все стресс-факторы разделяют на внешние, или экзогенные (травма, холод, избыточная физическая нагрузка, гиподинамия и т. п.), и внутренние, эндогенные, которые так же могут возникать под влиянием внешних стресс-факторов и самостоятельно вызывать нарушение гомеостаза (боль, воспаление и др.). Факторы среды, способные привести организм животного к стрессу, разделяются на следующие группы: физические, химические, кормовые, травматические, транспортные, технологические, биологические, экспериментальные (Д.А. Устинов, 1976).
В настоящее время выделяют две качественно различные категории стрессов. Первая категория - реакции, возникающие при воздействии на ткани физических факторов с последующей реакцией организма (физический стресс). Вторую категорию составляют психогенные воздействия, вызывающие эмоционально-психические реакции, которые и являются источником последующих стресс-реакций (эмоциональный стресс).
Опиоидергическая система и её роль в организме
Опиоидные пептиды относятся к группе природных и синтетических пептидов, сходных с опиатами (морфин, кодеин и др.) по способности связываться с опиоидными рецепторами (ОР) организма.
По современным данным, опиоидные рецепторы - специфические участки связывания, локализованные на цитоплазматической мембране и способные образовывать с опиатами и опиоидными пептидами специфические комплексы, обеспечивающие исходную чувствительность реагирующих клеток-мишеней к соответствующим лигандам (В.Б. Розен, 1980). Взаимодействие опиоидных пептидов с опиоидными рецепторами активирует клетки-мишени, инициирует запуск характерного ответа и реализацию соответствующего эффекта.
По химической структуре опиоидные рецепторы представляет собой комплекс из семи трансмембранньгх доменов с молекулярной массой 1,5-105 дальтон, состоящий из белка и кислых липидов. В клеточной мембране этот комплекс соединен с аденилциклазой (W.F. Simonds et al., 1980). Исследование эффектов опиоидных пептидов дало основание для гипотезы о множественности опиоидных рецепторов (W.R. Martin et al., 1976; К.І. Chang et al., 1979). В последние годы установлено существование подтипов основных классов опиоидных рецепторов в зависимости от их сродства к тем или иным лигандам. Так, доказано существование рзличных видов опиоидных рецепторов: мю-1 и мю-2; дельта-1 и дельта-2; каппа-1 и каппа-2 (H.W. Kosterlitz et al., 1981; В. Dhawan et al., 1996; J. Meunier, 1997; A. Janecka, 2004). Опиоид-ные рецепторы имеют высокую аффинность к соединениям с одной общей структурной особенностью: протонированный амин, присоединенный к ароматическому кольцу опиоидного рецептора, связан с гуанин-нуклеотидсвязывающим (G) протеином. Мю-ОР и дельта-ОР опосредуют ин-гибирование аденилатциклазы и активацию внутренних калиевых каналов. Каппа-ОР и дельта-ОР ингибируют открытие потенциалзависимых кальциевых каналов (M.J. Brawnstein, 1993).
Наибольшая плотность опиоидных рецепторов отмечается в структурах мозга, связанных с формированием болевого чувства и эмоций в околоводопроводном сером веществе, гипоталамусе, медиальных ядрах таламуса, лим-бической системе (С. Pert, 1973; С. Porcher, 1999; P. Callahan et al, 2000; Н.Д. Тенедиева и др., 2002), а также в кишечнике, легких, надпочечниках, миокарде (J. Roth, 1977; В.М. Булаев, 1982; К. Chaturvedi, 2003).
Показано, что опиоидные рецепторы располагаются преимущественно на пресинаптических окончаниях и постсинаптических мембранах (К. Helle, 1984). Также установлено, что они находятся и внутриклеточно в микросо-мальной и митохондриальной фракциях мозга (СР. Мравян, 1993), на внутренней поверхности мембран аксонов (Т. Sudha, 1985), в субклеточных фракциях структур кишечной стенки (J. Glasel, 1984), причем, очень часто внутриклеточные рецепторы имеют более высокую аффинность к опиоидньгм пептидам, чем расположенные на наружной мембране (J. Glasel, 1984).
Что касается эндогенных опиоидных пептидов, то все они являются секретируемыми продуктами и образуются путем посттрансляционного про-цессинга белковых предшественников. Известны три различные белка предшественника опиоидных пептидов: проэнкефалин, проопиомеланокор-тин и продинорфин (О.А. Гомазков, 1995), которые синтезируются на мем-браносвязанных полисомах эндоплазматического ретикулума (ЭПР). Благодаря наличию на N-конце пре-про-формы нейропептида набора гидрофобных аминокислот, так называемой сигнальной последовательности, предшественник транслоцируется через мембрану ЭПР (А.Д. Дмитриев, 1982). Внутри ЭПР сигнальная последовательность отщепляется от полипептидной цепи сигнальной пептидазой. После чего белок приобретает характерную для него третичную структуру, препятствующую обратному прохождению в цитоплазму.
В последние годы сформировалось представление о важной универсальной роли опиоидергической системы в организме. Учитывая высокую физиологическую активность и специфическое участие опиоидов в регуляции гомеостаза в норме и патологии, совокупность опиоидных рецепторов в различных органах и тканях, их лигандов и система путей их взаимодействия объединены в эндогенную опиоидную систему (ЭОС). Важно, что в норме ЭОС находится в состоянии относительного "покоя" и активируется лишь при действии "возмущающих" факторов, т.е. в случаях нарушения гомеоста-тических процессов. Участие опиоидных пептидов в регуляции физиологических функций в организме рассматривается с позиций локализации их в различных органах и тканях, а также наличия для них опиатных рецепторов.
На настоящий момент субклеточная локализация, физико-химические и каталитические свойства многих ферментов обмена опиоидных пептидов исследованы достаточно подробно. Однако их участие в физиологических и патологических процессах, взаимодействие с другими компонентами пепти-дергической системы, а также механизмы регуляции их активности при различных функциональных состояниях организма и при воздействии различных экстремальных факторов мало изучены.
Из всего ряда опиоидных пептидов наиболее изучены эндорфины и энкефалины. Установлено, что спектр действия эндорфинов, как правило, менее представителен, нежели для энкефалинов.
Эндорфины образуются при расщеплении проопиомеланокортина (ПОМК), в молекуле которого одновременно с последовательностью Р" липотропина, частью которого является р-эндорфин, содержится в последовательности а-, Р - и у - меланоцитостимулирующий (МСГ) и адренокорти-котропный (АКТГ) гормоны. Бета-эндорфин является наиболее действенным из всех эндогенных опиоидов. Его обнаруживают в гипоталамусе, периакве-дуктальном сером веществе.
Энкефалины состоят из 5 аминокислот с последовательностью, близкой к N-концу Р-эндорфина. Энкефалины различаются между собой только С- терминальным аминокислотным остатком, который включает метионин и лейцин (J. Hughes et al., 1975; N. Ling et al., 1976; S.J. Watsen et al., 1979; W.D. Yound et al., 1994). Одним из важнейших ферментов конечной стадии процессинга энкефалинов в мозге является карбоксипептидаза Н, участвующая в процессинге многих регуляторных пептидов (А.Н. Вернигора и др., 1992, 1995). Мет-энкефалин и лей-энкефалин образуются при расщеплении проэнкефалина А. Энкефалины присутствуют в органах желудочно-кишечного тракта, в симпатической нервной системе и в надпочечниках (в мозговом слое). Заметное их количество находят в зонах ЦНС, участвующих в антиноцицепции: в периакведуктальном сером веществе, в ростровентри-кулярной части продолговатого мозга, в пластинах Рекседа I, II, V и X.
Материал и методы исследований
Научно-исследовательская работа выполнялась в период 2005-2008гг в условиях межкафедральной научно-исследовательской лаборатории факультета ветеринарной медицины, ветеринарной клиники, вивария и учебно-опытного хозяйства Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова.
Экспериментальная часть работы состояла из четырех этапов, которые проводились по схеме, представленной на рисунке 2.
Первый этап работы включал исследования по изучению влияния различных режимов ТЭС на организм кроликов. С этой целью были отобраны три группы кроликов-аналогов породы советская шиншилла. Кормление и содержание кроликов было одинаковым. Рацион включал гранулированный комбикорм ПК-90-1, грубые и сочные корма. Содержались животные в стандартных сетчатых одноярусных клетках.
Кролики первой и второй групп подвергались ТЭС с использованием аппарата «Трансаир-2» (рис. 3). Электровоздействие осуществляли через электроды-зажимы (рис. 4), расположенные на лобной (катод) и затылочной (анод) областях черепа.
Кроликам первой опытной группы (10 голов) проводили ТЭС в следующем режиме: вначале на электроды подавался постоянный ток, плавно нарастающий в течение 2,0 мин от 0 до 6,0 мА, затем в той же полярности подавались прямоугольные импульсы с частотой 70 Гц и длительностью 3,0 мс, амплитуду которых медленно увеличивали в течение 2 мин до 3,5 мА, продолжительность одного сеанса электростимуляции составляла 30 мин.
Кролики второй опытной группы (10 голов) подвергались ТЭС в том же режиме, что и кролики первой группы, за исключением величины постоянного тока, которая составляла 3,5 мА. Теоретическое обоснование и практические аспекты применения ТЭС как нового метода воздействия на антиноцицептивную систему мозга (по данным литературы)
Изучение влияния ТЭС на адаптационное состояние организма животных Характеристика поведенческих реакций и клинических показателей у кроликов при различных режимах ТЭС Исследование адаптационных свойству кроликов при стрессовом воздействии и ТЭС Изучение влияния налоксона и далар-гина на адаптационные свойства организма кроликов
Во время эксперимента следили за поведенческими реакциями подопытных животных, учитывали клинические параметры (пульс, температуру тела), определяли общие гематологические показатели (СОЭ, гематокрит, эритроциты, лейкоциты, гемоглобин) и содержание бета-эндорфина.
Второй этап работы был посвящен изучению влияния ТЭС на организм кроликов при стрессе. Для этого сформировали две группы кроликов-аналогов по 10 голов в каждой.
У кроликов первой (опытной) группы вызывали стресс ежедневно в течение пяти суток путем временной иммобилизации (в течение 60 мин) и дозированного болевого электрораздражения, которое наносили кратковременными сериями электрических импульсов (частота — 1имп./с, длительность импульса - 0,3 мс, продолжительность серии - 10 с) через игольчатые электроды, введенные в латеральную поверхность бедра (рис. 5). В качестве источника электрических импульсов использовался лабораторный электростимулятор. Одновременно кроликам этой группы проводили ТЭС в режиме, включающем постоянный ток (3,5 мА) и прямоугольные импульсы (с частотой 70 Гц, длительностью 3,0 мс). Продолжительность сеанса электровоздействия составляла 30 мин.
Кролики второй группы (контрольной) подвергались действию стрессора, как и кролики опытной группы, при этом на их голову накладывали электроды, но ТЭС не проводили.
У кроликов обеих групп на третьи сутки эксперимента брали кровь до действия стрессора, через 60, 120, 180 мин и через 6 часов после окончания действия стрессора, в которой определяли общие гематологические показатели, содержание адреналина, кортизола и глюкозы, а также общий белок и белковые фракции.
По окончании опыта (на 5 сутки) кроликов умертвляли, отделяли голову от туловища, затем разъединяли кости черепа и извлекали гипофиз, одновре Рис. 5 - Вызывание стресс-реакции у кролика с использованием иммобилизации и дозированного электровоздействия менно у животных проводили отбор надпочечников. Отобранные органы подвергали гистологическому исследованию.
Третий этап работы был посвящен изучению влияния антагониста опиоидных пептидов налоксона и синтетического аналога опиоидных пептидов даларгина на адаптационные свойства организма кроликов. С этой целью было отобрано три группы кроликов-аналогов.
У всех отобранных животных вызывали стрессовое состояние с применением ранее описанного метода.
Кроликам первой группы перед воздействием стрессором вводили внутримышечно даларгин в дозе 1,0 мг/кг.
Кроликам второй опытной группы одновременно с действием стресс-раздражителя проводили ТЭС. При этом в течение сеанса электростимуляции дважды с интервалом 15 мин кроликам вводили внутрибрюшинно налоксон в дозе 1,0 мг/кг. Кролики третьей группы являлись контрольными, у них вызывали стрессовое состояние, при этом ТЭС и введение препаратов не проводили.
В период эксперимента за кроликами проводили наблюдение и брали кровь, в которой определяли содержание эозинофилов, адреналина, кортизо-ла и глюкозы.
Четвертый этап работы состоял из двух экспериментов. Первый включал исследования по использованию ТЭС с целью профилактики транспортного стресса у крупного рогатого скота, второй — по применению ТЭС для коррекции адаптационных процессов у собак во время родов. Для проведения первого эксперимента было отобрано две группы телок-аналогов (по 7 голов) черно-пестрой породы, предназначенных для транспортировки на расстояние 215 км. За триое суток до предполагаемой транспортировки телкам первой (опытной) группы в течение трёх суток в одно и то же время проводили ТЭС один раз в сутки. Режим электростимуляции включал следующие параметры: вначале на электроды, зафиксированные на голове животных, подавался постоянный ток, плавно нарастающий в течение двух минут от О до 6,5 мА. Затем в той же полярности на электроды подавались прямоугольные импульсы с частотой 70 Гц и длительностью 3,0 мс, амплитуду которых медленно увеличивали в течение двух минут до 3,0 мА. Продолжительность сеанса ТЭС составляла 30 мин. Тёлки второй группы являлись контрольными и ТЭС не подвергались.
Результаты исследований
С целью выбора оптимального режима ТЭС нами были проведены эксперименты на трёх группах кроликов.
Кролики первой опытной группы (10 голов) подвергались электростимуляции с применением постоянного тока (6,0 мА) и прямоугольного импульсного тока (частота - 70 Гц, длительность - 3,0 мс). Продолжительность одного сеанса составляла 30 мин.
Кролики второй опытной группы (10 голов) подвергались электростимуляции в режиме с более низкими параметрами. Величина постоянного тока составляла 3,5 мА, частота импульсного тока - 70 Гц, длительность импульсов - 3,0 мс. Продолжительность сеанса также составляла 30 мин.
Кролики третьей группы (10 голов) служили контролем, им накладывали электроды (на 30 мин), но ТЭС не проводили.
Результаты исследований показали, что у кроликов первой опытной группы в первые минуты электростимуляции наблюдалось кратковременное возбуждение. Кролики вели себя беспокойно, делали перемежающие движения конечностями, крутили головой, пытались освободиться от фиксации. Такое состояние у кроликов продолжалось в течение нескольких минут. При этом отмечались индивидуальные особенности: у одних животных беспокойство во время ТЭС проявлялось выражено и более длительно (7-10 мин), у других оно протекало в менее активной форме и продолжалось только в течение первых 1-3 мин электростимуляции.
После кратковременного возбуждения кролики успокаивались, двигательная активность у них уменьшалась. При этом реакция на внешние раздражители у всех животных была сохранена. После окончания электрости 51 муляции большинство кроликов еще в течение 5-15 мин находилось в спокойном состоянии. В то же время некоторые животные непосредственно после снятия электродов вели себя беспокойно и постоянно перемещались по клетке.
Наблюдения за кроликами второй опытной группы показали, что их поведенческие реакции во время ТЭС и после неё несколько отличались от поведения животных первой группы. Прежде всего было отмечено, что беспокойство у кроликов второй группы в первые минуты электростимуляции было менее выраженным и более коротким (2-5 мин).
После снятия электродов все животные второй опытной группы быстро успокаивались. Они принимали сидячее положение, по клетке практически не перемещались и в спокойном состоянии находились в течении 15-20 мин. Затем кролики активизировались, обнюхивали клетку, приближались к кормушке, некоторые животные принимали корм, их поведение не отличалось от животных контрольной группы.
Исследование пульса показало, что как у опытных, так и у контрольных кроликов после фиксации электродов на голове, его частота увеличивалась в среднем на 35 уд./мин по сравнению с фоновыми показателями. В конце сеанса ТЭС у кроликов первой опытной группы частота пульса составляла 190 уд./мин, а у второй опытной группы - 170 уд./мин, что было несколько больше по сравнению с контрольными животными (160 уд./мин). Через 60 мин после снятия электродов частота пульса у кроликов всех групп была практически одинаковой: у кроликов первой группы — 160 уд./мин; второй группы - 150 уд./мин; контрольной группы - 155 уд./мин.
Температура тела у всех подопытных кроликов в течение эксперимента изменялась незначительно и находилась в пределах физиологических норм (38,5-39,0С).
Результаты лабораторного анализа крови у подопытных кроликов представлены в таблице 1, из которой видно, что СОЭ у кроликов всех групп до ТЭС находилась практически на одном уровне (1,5±0,09-1,6±0,07 мм/час). Через 30 мин после ТЭС у кроликов 1 и 2 опытных групп СОЭ несколько увеличилась и соответственно составляла 1,8±0,05 мм/час и 1,7±0,07 мм/час, а у контрольных животных - 1,6±0,08 мм/час. Через 60 мин после электростимуляции СОЭ изменилась незначительно и составляла соответственно 1,9±0,09; 1,7±0,07 и 1,6±0,10 мм/час.
Гематокритная величина у всех подопытных кроликов при постановке на опыт колебалась в пределах 38,0±2,0-38,5±1,9%. После ТЭС гематокрит у кроликов 1 и 2 групп повысился и через 30 мин составлял соответственно 38,5±2,0 и 38,8±3,6%, а через 60 мин - 38,9±1,9 и 39,0±2,0%. Однако это увеличение было статистически недостоверным (р 0,05). У контрольных кроликов гематокрит в течение всего эксперимента изменялся в узких границах (38,0±1,7-38,5±1,9%).
Содержание эритроцитов в крови кроликов как опытных, так и контрольной групп до ТЭС и через 30 мин после электровоздействия находилось примерно в одинаковых границах 4,0±0,15-4,4±0,20-10 7л. Затем их количество у кроликов 1 и 2 опытных групп достоверно (р 0,05) увеличилось и через 60 мин соответственно составляло 4,6±0,18 и 4,8±0,1Ы012/л. У кроликов контрольной группы, наоборот, содержание эритроцитов в этот период эксперимента понизилось с 4,3±0,19-1012/л до 4,1±0,20-1012/л (р 0,05).
