Введение к работе
Актуальность темы. Главным звеном в механизме регуляции структурно-функциональной организации и деятельности скелетных мышц является ацетилхо-лин-ацетилхолинэстеразная система (Михельсон М.Я., Зеймаль Э.В., 1970; Ноздра-чев Л.Д., Пушкарев Ю.П., 1980; Зефиров АЛ., Черанов С.Ю., 2000; Ноздрачев А.Д. и др., 2001). Передача нервной информации в синапсах системы ацетилхолин-ацетилхолинэстсраза осуществляется посредством медиатора ацетилхолина (АХ). Ферментом, разрушающим ацетилхолин является ацетилхолинэстераза (АХЭ). По современным представлениям система ацетилхолин-ацетилхолинэстераза обеспечивает не только передачу нервной информации, она также влияет на разнообразные обменные процессы в эффекторных органах (Голиков С.Н. и др., 1985; Ажипа Я.П., 1990; BetzW.J., Angelson J.K., 1998; и др.).
В ранние фазы постнатального периода у животных продолжается диффе-ренцировка и специализация мышечных тканей. Их структурно-химическая перестройка сопровождается большими потребностями в ацетилхолине, изменениями активности таких ферментов, как аспартатаминотрансфераза и аланинаминотранс-фсраза.
Изучение возрастных и функциональных особенностей системы ацетилхо-лин-ацетилхолинэстераза в мышечной ткани позволит объективно оценить закономерности становления и функциональные возможности изучаемой системы в определенные фазы постнатального онтогенеза и влиять на метаболизм и деятельность мышцу растущих животных.
Вместе с тем сведения о закономерностях и характере взаимосвязи между активностью ацетилхолин-ацетилхолинэстеразной системы и степенью совершенствования структурно-физиологической организации скелетных мышц на ранних фазах постнатального онтогенеза животных весьма ограничены.
Недостаточно данных о темпах структурно-химического совершенствования, активности и роли в нем системы ацетилхолин-ацетилхолинэстераза в скелетных мышцах. Мало работ, раскрывающих потенциальные возможности ацетилхо-лин-ацетилхолинэстеразной системы в каждой фазе раннего постнатального периода животных и о влиянии этой системы на активность внутриклеточных ферментов и общее функциональное состояние скелетных мышц у разновозрастных животных.
Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить закономерности становления системы ацетилхолин-ацетилхолинэстераза в скелетных мышцах у кроликов и морских свинок в ранние фазы постнатального периода и определить степень участия этой системы в регуляции активности аминотрансфераз в тканях скелетных мышц.
В соответствии с указанной целью были поставлены следующие задачи:
Изучить закономерности возрастных изменений содержания АХ и активности АХЭ в связи со структурно-химическим и функциональным совершенствованием скелетных мышц кроликов и морских свинок в ранние фазы постнатального периода;
Определить характер и степень тменеїш^отівішии іЬШШУЦЬв ас пар-таг- и аланинаминотрансферазы в тканях скелетнык чНлТШІД\_ -кд^tfKOB и| морских
свинок в ранних фазах постнатального периода в связи с возрастными изменениями содержания АХ и активности АХЭ;
3. Выяснить функциональные потенциальные возможности системы аце-
тилхолин-ацетилхолинэстераза в скелетных мышцах у кроликов и морских свинок в
различные возрастные фазы;
4. Установить влияние направленного изменения содержания АХ и актив
ности АХЭ путем введения прозерина на активность ферментов аспартат-(АсАТ) и
аланинаминотрансферазы (АлАТ) в тканях скелетных мышц у разновозрастных
кроликов и морских свинок.
Научная новизна. Впервые определены закономерности становления системы ацетилхолин-ацетилхолинэстераза в тканях скелетных мышц у кроликов и морских свинок в ранние фазы постнатального периода. Установлена возрастная динамика активности ферментов аспартат- и аланинаминотрансферазы в тканях скелетных мышц у кроликов и морских свинок в ранние фазы постнатального периода. Выявлены функциональные потенциальные возможности системы ацетилхолин-ацетилхолинэстераза и влияние этой системы на активность ферментов аспартат- и аланинаминотрансферазы в скелетных мышцах у разновозрастных кроликов и морских свинок.
Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Чувашской ГСХА (номер госрегистрации 01.200.201827).
Теоретическая значимость и практическая ценность работы. Результаты исследований расширяют и дополняют представления о закономерностях развития ацетилхолин-ацетилхолинэстеразной системы и структурно-химического совершенствования скелетных мышц у кроликов и морских свинок в ранних фазах мост катального периода. Они позволяют сделать физиологическое обоснование применения холиномиметических препаратов в ветеринарной практике у растущего молодняка. Полученные данные могут быть использованы при чтении лекций по курсам «Физиология», «Кролиководство», при написании учебно-методических пособий по возрастной физиологии и фармакологии.
Положения, выносимые на защиту.
1. Выявлены закономерности возрастных изменений содержания медиатора
АХ, активности фермента АХЭ в тканях четырехглавой мышцы бедра, двуглавой
мышцы плеча, длиннейшей мышцы спины, жевательной мышцы и диафрагмы у
кроликов и морских свинок.
Установлена возрастная динамика активности ферментов АсАТ и АлАТ в тканях исследуемых мышц у кроликов и морских свинок, взаимосвязь изменения активности этих ферментов с возрастным изменением содержания АХ.
Выявлены функциональные потенциальные возможности и роль в регуляции активности аминотрансфераз системы ацетилхолин-ацетилхолинэстераза в скелетных мышцах кроликов и морских свинок в различные возрастные фазы раннего постнатального периода.
Установлен характер влияния направленного изменения содержания АХ и активности АХЭ путем введения прозерина на активность ферментов АсАТ и АлАТ в тканях скелетных мышц у разновозрастных кроликов и морских свинок.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на научной конференции преподавательского состава и аспирантов Чувашской государственной сельскохозяйственной академии (Чебоксары, 1999, 2000, 2001, 2002); межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РФ, доктора биологических наук, профессора Д.Я. Криницина «Проблемы нейрогуморальной регуляции физиологических функций висцеральных систем» (Омск, 2000); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии и ветеринарной медицины мелких домашних животных» (Троицк, 2000); международной научной конференции, посвященной 70-летию образования зооинженерного факультета (Казань, 2000).
Публикации по теме диссертации. Положения выносимые на защиту опубликованы в 5 научных работах.
Объем «и структура диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, предложений и рекомендаций, списка литературы, который включает 143 источника, в том числе 45 иностранных авторов. Работа содержит 10 таблиц, 21 рисунок, 1 схему и 3 приложения. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКАИССЛЕДОВАНИЙ Характеристика подопытных животных и условия проведения
исследований Работа выполнена в течение 1998-2002 г.г. в лабораториях кафедры биологии и экологии, кафедры морфологии, физиологии и зоогигиены Чувашской государственной сельскохозяйственной академии.
Исследования проведены на крольчатах и кроликах породы бабочка и лабораторных морских свинках. Животные содержались в условиях вивария ФГУ «Чувашская государственная республиканская ветеринарная лаборатория» Госвет-службы России в соответствии зоогигиеническим требованиям ОНТП-3-77 и изменениям №2 звероводческих и кролиководческих ферм (Онегов А.П. и др, 1984). Животные кормились по типовым рационам при комбинированном типе кормления, сбалансированным по основным питательным веществам, витаминам, макро- и микроэлементам в соответствии рекомендуемым нормам (Калашников А.П., Клейменов Н.И., Баканов В.Н. и др., 1985), при соблюдении соответствующих зоотехнических и ветеринарных требований.
Для решения поставленных задач проведено определение содержания АХ, активности АХЭ, аспартат- и аланинаминотрансферазы в тканях следующих мышц: четырехглавой мышцы бедра, двуглавой мышцы плеча, длиннейшей мышцы спины, жевательной мышцы и диафрагмы у крольчат и кроликов в возрасте 1,6, 12, 18, 24, 30, 45, 60, 90, 120 и 150 суток и морских свинок в возрасте 1, 6, 12, 18, 24, 30, 45 и 60 суток по 6 голов в каждом возрастном сроке в обычных условиях. Функциональная нагрузка прозерином была проведена на 6- (24 голов) и 150-(24 голов) суточных крольчатах и 6-(24-голов), 60-(24-голов) суточных морских свинках. Контрольным животным в каждом возрастном сроке вводили физиологический раствор в тех же объемах, что и прозерин, который вводили опытным животным в дозе 0,5 мг на 1 кг массы животного приготовленного в физиологическом растворе. Животных убивали
через ЗО, 180, 360 минут после введения препарата. Для определения содержания АХ, активности ферментов АХЭ, АсАТ и АлАТ в тканях скелетных мышц кроликов и морских свинок проводилась декапитация животных и извлечение органов. Извлеченные органы очищались и промывались холодной водой, затем помещались в жидкий азот.
Концентрацию АХ определяли биологическим методом, предложенным Кор-стеном М. ( 1941), модифицированным Хамитовым Х.С. (1960). Для количественного определения активности АХЭ был использован электрофотоколориметрический метод Хестрина С. (1949) в модификации Панюкова А.Н. (1966). Активность ферментов АсАТ и АлАТ определяли универсальным методом по Рейтману С. и Френкелю С. (1957) в модификации Меньшикова В.В. (1987).
Всего проведено 5940 биохимических анализа. Статистическую достоверность определяли критерием Стьюдента.
