Введение к работе
Актуальность исследования. Изучению насосной функции сердца и механизмов ее регуляции в развивающемся организме в условиях мышечных тренировок посвящены работы Р. А. Абзалова (1985, 2005); M. G. Hopkins et. al. (1996); Ф. Г. Ситдикова (1998); Р. Р. Нигматуллиной (1999); Ю. С. Ванюшина (2001) и др. Установлено, что чем раньше начинается мышечная тренировка, тем выраженнее изменения основных показателей насосной функции сердца, т.е. урежение частоты сердечных сокращений, увеличение ударного объема крови и минутного объема кровообращения.
Многочисленные исследования, посвященные изучению насосной функции сердца и ее регуляции в развивающемся организме, проведены в условиях воздействия мышечных тренировок, направленных на развитие выносливости, вызывающих формирование брадикардии тренированности (Р. А. Абзалов, 1987; Ф. Г. Ситдиков, Т. А. Аникина, 1991; Р. Р. Нигматул- лина, 1991; Н. И. Абзалов, 2002; А. А. Мисбахов, 2005; С. С. Рябышева, 2009 и др.).
При исследовании насосной функции сердца юных спортсменов установлено, что в большей мере увеличиваются показатели ударного объема крови, а урежение частоты сердечных сокращений менее выражено (Р. Р. Абзалов, 1998; Г. Н. Хайруллина, 2003; А. А. Мисбахов, 2005; И. И. Файз- рахманов, 2006; Р. Р. Набиуллин, 2008; С. Н. Павлов, 2008). Режим мышечных нагрузок для растущих животных, разработанный в лаборатории физиологии физических упражнений Казанского (Приволжского) федерального университета (Р. А. Абзалов, 1987), вызывает изменения в насосной функции сердца и механизмах ее регуляции, характерные для организма, тренированного на выносливость. Следует отметить, что режим плавательных нагрузок для беременных самок не разработан, хотя в практике спорта довольно часто встречаются случаи тренировок спортсменок во время беременности. Нам предстояло адаптировать режим мышечных тренировок плаванием применительно к беременным крысам и исследовать особенности насосной функции сердца родившихся от них крысят.
На ранних этапах постнатального онтогенеза регуляторное влияние симпатической и парасимпатической систем на показатели насосной функции сердца проявляется слабо. В тоже время нейромедиатор серото- нин оказывает существенное влияние на сократимость миокарда крыс на ранних этапах постнатального онтогенеза. Выявлено, что блокада и P1- адренорецепторов модулирует влияние серотонина на амплитудно- временные характеристики сокращения миокарда. В раннем постнатальном периоде она приводит к увеличению, а у взрослых животных - к снижению положительного инотропного эффекта серотонина на миокард (В. Ф. Ах- метзянов и соавт., 2004). Установлено, что эффекты серотонина на миокард растущих крыс реализуются через 5-НТ2- и 5-НТ4-рецепторы. Оба типа этих рецепторов функционируют в миокарде крыс с периода новорожденное до взрослого состояния. Однако на ранних этапах постнатальной жизни 5-НТ2-рецепторы играют ведущую роль в регуляции инотропной функции сердца (А. Ф. Якупова, 2011; Р. А. Абзалов, 2012), которые участвуют в обеспечении оптимального развития сердца. У крыс с моделированной хронической сердечной недостаточностью выявлена реализация положительного инотропного действия серотонина через 5-НТ2А- и 5-НТ2В- рецепторы (E. Qvigstad, 2005; J. A. K.Birceland, F. Swift, N. Tovsrud, 2007; В. В. Кириллова, 2009).
В то же время малочисленны научные исследования о влиянии серо- тонина на насосную функцию сердца тренированных самок, и тем более не исследована роль 5-НТ2в рецепторов в регуляции насосной функций сердца крысят, родившихся от этих животных, что представляет большой теоретический и практический интерес для физиологии человека и животных.
В свете выше изложенного целью работы является исследование роли 5-НТ2в серотониновых рецепторов в регуляции насосной функции сердца крысят, родившихся от тренированных самок.
Для решения поставленной цели исследований были выдвинуты следующие задачи:
-
Адаптировать разработанный в лаборатории физиологии физических упражнений Казанского (Приволжского) федерального университета режим мышечных тренировок плаванием для крыс применительно к беременным самкам.
-
Изучить насосную функцию сердца развивающихся крысят, родившихся от самок, подверженным различным режимам двигательной активности.
-
Определить изменение показателей насосной функции сердца крыс на введение агониста 5-НТ2в серотониновых рецепторов.
Научная новизна. Нами впервые разработан и научно обоснован режим мышечных тренировок плаванием беременных крыс.
У 21 -дневных крысят, родившихся от тренированных самок, частота сердечных сокращений в покое достоверно меньше, а ударный объем крови и минутный объем кровообращения больше, чем у одновозрастных крысят, родившихся от нетренированных самок.
Установлено, что у крысят, родившихся от тренированных самок, в 70-дневном возрасте показатели частоты сердечных сокращений значительно ниже, ударного объема крови и минутного объема кровообращения выше, чем у крысят, родившихся от нетренированных самок.
Показано, что введение 70-дневным крысам агониста 5-НТ2в рецепторов серотонина вызывает дозозависимое уменьшение частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и минутного объема кровообращения. При этом выраженность физиологических эффектов организма зависит от воздействия различных режимов двигательной активности беременных
самок.
Теоретическая и практическая значимость. Сформулированы новые научные положения и выводы, дополняющие современную теоретическую базу данных об особенностях становления и развития насосной функции сердца родившихся от тренированных самок крысят во взаимосвязи с 5-НТ2в рецепторами серотонина.
Научная ценность работы основана на объективных фактах о совершенствовании физиологического состояния растущего организма и согласуется с ранее опубликованными научными данными в области возрастной физиологии.
Практическое значение полученных нами результатов заключается в том, что они могут быть использованы при анализе данных физиологических и фармакологических исследований по оценке насосной функции сердца у лабораторных животных в разные периоды постнатального развития.
Реализация результатов исследований. Научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы используются в учебном процессе ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет, ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет».
Полученные результаты исследований рекомендуются для использования при написании учебных пособий по физиологии физических упражнений, общей и возрастной физиологии, теории и методики физической культуры и спорта для студентов высших учебных заведений медико- биологических, педагогических и спортивных специальностей.
Апробация работы. Материалы исследования доложены: на III съезде физиологов СНГ «Физиология и здоровье человека» (Ялта, 2011); на IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением, приуроченной к 90-летнему юбилею кафедры физиологии ФГБОУ ВПО «РГУФКСМиТ» (М., 2012); на X-юбилейной Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиологические механизмы адаптации растущего организма» (Казань, 2010); на Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные исследования в области физкультурологии» (Казань, 2010); на Всероссийской научной конференции, посвященной 60-летию факультета физической культуры «Теоретические основы физической культуры» (Казань, 2009); на итоговых научных конференциях профессорско- преподавательского состава, молодых ученых и специалистов ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» (2008 - 2011); на Всероссийской конференции с международным участием «Теория и практика физической культуры» (Казань, 2011);
Научные положения, выносимые на защиту:
1. У крысят, родившихся от тренированных самок, в 21-дневном возрасте показатели частоты сердечных сокращений достоверно ниже, а показатели ударного объема крови и минутного объема кровообращения выше, чем у крысят, родившихся от нетренированных самок. После систематических мышечных тренировок в 70-дневном возрасте показатели частоты сердечных сокращений ниже, а ударный объем крови выше у тренированных крыс, родившихся от тренированных самок.
2. Агонист 5-НТ2в серотониновых рецепторов a-Methyl-5-hydroxytryp- tamine maleate вызывает урежение частоты сердечных сокращений, снижение ударного объема крови и минутного объема кровообращения. Отрицательное хронотропное и инотропное действие изучаемого агониста в большей мере выражено у крысят, родившихся от тренированных самок.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 3 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях согласно перечню ВАК Минобрнауки РФ («Бюллетень экспериментальной биологии и медицины», «Теория и практика физической культуры», «Ветеринарный врач»).
Структура и объем диссертации. Работа включает следующие разделы: введение (5 с.), обзор литературы (30), собственные исследования (44), обсуждение результатов исследований (7), выводы (1), практические рекомендации (1), список литературы (34), список сокращений (1) и приложения (3с.).