Эколого-физиологические аспекты формирования адаптивных механизмов млекопитающих к гипотермии в условиях эксперимента

Солодовникова, Ольга Григорьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эколого-физиологические аспекты формирования адаптивных механизмов млекопитающих к гипотермии в условиях эксперимента
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-физиологические аспекты формирования адаптивных механизмов млекопитающих к гипотермии в условиях эксперимента"

На правах рукописи

Солодовникова Ольга Григорьевна

ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ АДАПТИВНЫХ МЕХАНИЗМОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ К ГИПОТЕРМИИ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА

Специальность 03.00.16. - Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Воронеж 2005

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Хицова Людмила Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Харченко Николай Николаевич,

доктор биологических наук, профессор Попов Василий Николаевич

Ведущая организация:

Всероссийский ветеринарный научно-исследовательский институт патологии, фармакологии и терапии

Защита состоится 29 ноября 2005 года в 57 часов на заседании диссертационного совета Д.212.038 05 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006 Воронеж, Университетская пл., 1, биолого-почвенный факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в зональной научной библиотеке Воронежского государственного университета.

Автореферат разослан октября 2005 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

Барабаш Г И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Изучение формирования адаптационных процессов привело к накоплению огромного количества данных о феноменологии и механизмах приспособлений к отдельным экологическим факторам и различным типам природной среды на разных уровнях организации живой материи: от молекулярно-биологического и биохимического до биоценотического и экосистемного (Шкорбатов, 1971; Хлебович, 1981; Хочачка, Сомеро, 1988; Озернюк, 2000). Постоянный интерес к данной проблеме связан прежде всего с тем, что способность к адаптации рассматривается как одно из основных свойств живых систем на всех уровнях организации.

Известно, что состояние внутренней среды организма (системы крови) является объективным и достоверным показателем общего состояния, а также основой резистентности и адаптации организма. Адаптация к неблагоприятному температурному режиму представляет собой сложный процесс динамичной последовательной перестройки системной организации функций, направленной на поддержание устойчивого адекватного состояния гомеостатического статуса организма. У гомойотермных животных поддержание термического баланса при значительных отклонениях температуры воздуха от оптимума осуществляется ценой высокого напряжения терморегулирующих реакций.

Различия в особенностях терморегуляции у теплокровных находят отражение прежде всего в изменениях функций системы крови, находящейся в тесной связи с экологической специализацией животного. Адаптация к действию стресс-факторов может сопровождаться значительными изменениями физических, химических, морфологических и других свойств плазмы крови и форменных элементов. Наряду с этим, по мнению ряда авторов (Мошкин, Колосова, 1994) существует тесная связь между устойчивостью организма к низким температурам, эффективностью адаптивных преобразований при длительном воздействии холода и механизмом антистрессорных эффектов некоторых компонентов антиоксидантной системы организма, в частности, а-токоферола Накопленные к настоящему времени экспериментальные данные о механизмах действия а-токоферола позволяют утверждать, что его вклад в функционирование клетки не ограничивается антиоксидантным действием. Не исключено участие токоферола в регуляции внутриклеточных процессов биосинтеза различных веществ и поддержании гомеостатического статуса организма в изменяющихся и экстремальных услоаиях внешней среды, в частности, при изменении термального режима. В связи со скудностью эколого-физиологических и эколого-биохимических сведений относительно откликов организма на гипотермию при обеспечении его витамином Е и при гиповитаминной диете, актуальным является выяснение механизма формирования указанных реакций на гематологическом фоне организма. Будучи вовлеченным в процессы функционирования клеточного ядра и митохондрий, а-токоферол способствует поддержанию гомеостатического статуса организма в изменяющихся условиях внешней среды.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы явилось исследование формирования адаптивных механизме«—("тпиппггтиу. фн-щ"тти"""кн^ биохимических) млекопитающих (на г

крыс) при

воздействии низких температур в условиях эксперимента В связи с целью работы были поставлены следующие задачи:

1 Выявление особенностей этологии белых крыс при разнорежимном температурном содержании.

2 Исследование гематологических показателей лабораторных крыс в условиях нормо- и гипотермии.

3 Оценка вклада вводимого в пищевой рацион животных а-токоферола в формирование адаптации к неблагоприятному температурному режиму.

4. Разработка модели взаимодействия механизмов, обеспечивающих терморегуляцию млекопитающих в условиях холодового стресса

Научная новизна.

1. Установлено, что сочетанное воздействие иммобилизационного и холодового стрессов корректируют этологические реакции подопытных животных.

2. Подтверждена теория о наличии коллективной терморегуляции у грызунов в условиях гипотермии;

3. Установлена сезонная динамика комбинированного влияния низкой температуры и токоферола на гематологические показатели лабораторных животных.

4 Выявлены основные параметры биохемилюминесиенции сыворотки крови подопытных животных в условиях модельного эксперимента по созданию острого холодового стресса.

5. Разработана концептуальная модель поддержания температурного гомеостаза организма млекопитающих при воздействии термического фактора.

Теоретическое значение работы. Полученные результаты вносят вклад в развитие Теории адаптации организмов и учения об общем адаптационном синдроме.

Практическая значимость работы Результаты исследований применимы в клинической практике при оценке иммунного статуса организма после пребывания в экстремальных условиях.

Параметры мониторинга реакций экспериментальных белых крыс в разнорежимных температурных условиях используются при разведении и содержании лабораторных животных.

Полученные результаты исследований используются в учебном процессе при проведении Большого практикума на кафедре теоретической и медицинской зоологии биолого-почвенного факультета ВГУ

Апробация работы. Основные результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, представлены на 8-й и 9-й Пушинской школе-конференции молодых ученых «Биология - наука 21го века» (Пушино, 2004, 2005), международной научной конференции «Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики» (Саранск, 2005), ежегодных научных отчетных конференциях преподавателей и сотрудников Воронежского госуниверситета (Воронеж, 2003, 2005).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в б публикациях - 4 статьях и 2 тезисах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. При снижении температуры среды до 0 0 С изменяются этологические реакции лабораторных грызунов, касающиеся гнездостроения, материнского поведения, взаимодействий между отдельными особями сформированных групп.

2. Введение токоферола в пищевой рацион экспериментальных животных оказывает влияние на выживание особей при кратковременном и пролонгированном холодовом стрессе.

3. Витамин Е способствует повышению общего метаболического уровня организма, что находит свое отражение в показателях массы тела лабораторных животных, их репродуктивной активности, гематологических характеристиках.

4 Полученные данные позволяют построить модель взаимосвязи процессов, возникающих при сочетанном действии на организм холода витамина Е.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа представлена на 171 странице текста, состоит из введения, обзора литературы, результатов экспериментапьных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы (252 источника), приложения. Иллюстративный материал включает 28 рисунков, 22 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе 1 анализируются работы, касающиеся механизмов поддержания гомеостаза организма, формирования резистентности к дискомфортным условиям жизни при острых и хронических воздействиях факторов среды жизни (Анохин, 1980; Аршавский, 1982; Баевский, 1979, 1984; Бирюков, 1961; Гаркави, Квакина. Уколова, 1990; Лекявичус, 1986; Меделяновский, 1982; Озернюк, Нечаев, 2002; Расницын, 1986; Селье, 1972; Слоним, 1986; Тимофеев-Ресовский. Воронцов, Яблоков, 1977; Шидловский, 1982; Шилов, 1985; Crockford Т, Johnston, 1990 и др.). В аспекте проведенной работы обращено особое внимание на публикации относительно типов терморегуляторных адаптации млекопитающих (Хлебович, 1981; Шилов, 1973; Хайнд, 1975), механизмов регуляции метаболизма при действии на организм экстремальных факторов (Виноградов, 1989; Панин, 1983 и др.), функциональной роли витамина Е (а-токоферола) (Бременер, 1966; Донченко, 1975, 1980; Капралов, 2003; Труфанов, 1950; Neuzil, 1997; Reznik, 1992; Schwarz, 1972 и др.)

I ЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследований. В качестве объекта исследований использовали белых крыс (РаПи$ поп^юив, альбиносы), размножающихся в лабораторных условиях Набтодения велись за одиночными животными и животными, входящими в состав смешанных (по половой и возрастной принадлежности) и однополы* групп

Условия содержания белых лабораторных крыс. Животные содержались на стандартном рационе вивария (контрольная или Р-1иповитамишгая группа) Экспериментальные крысы получали токоферол алиментарно в объеме суточной потребности (Е-витаминная группа).

На протяжении всего периода исследований отмечалось гнездостроительное поведение, распределение и характер использования гнезд, появление беременностей у самок, появление выводков, количество детенышей в помете, их пол, особенности развития.

Забор крови у животных для проведения опытов и оценку гематологических характеристик осуществляли согласно общепринятым методикам.

Определение интенсивности биохечилюминесценции в сыворотке крови лабораторных крыс. Для определения интенсивности процессов свободнорадикального окисления (СРО) в сыворотке экспериментальных животных применяли метод железоиндуцированной хемитюминесценции пероксидом водорода (Н2О2), основанный на том, что в представленной схеме происходит каталитическое разложение пероксида ионами металла с переходной валентностью - Ре2+ по реакции Фентона Протекающий свободнорадикальный процесс регистрировали в течение 30 сек. (времени наибольшей информации о его интенсивности) на биохемилюминометре БХЛ-06М с программным обеспечением. Интенсивность процессов СРО определяли по значению максимальной интенсивности сигнала (1тах) и светосуммы (в) хемилюминесценции.

Определение концентрации а-токоферола в сыворотке крови. Метод определения содержания токоферола в сыворотке подопытных животных основан на фотометрировании хромогенного комплекса соединения Ре2'' и ортофенантролина, образующегося при взаимодействии а-токоферола с РсГ!,. Количество а-токоферола, участвующего в реакции с РеОЬ, определяли по калибровочной кривой.

Статистическая обработка экспериментальных данных. Опыты проводили в 3 - 4-х кратной биологической повторности, аналитические определения для каждой пробы - в 5-х кратной повторности. Результаты опытов сравнивали с контролем Обработку результатов проведенных экспериментальных исследований проводили с использованием стандартных методов (Ллойд, 1990).

ГЛАВА 3. ЭТОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ В УСЛОВИЯХ НОРМО- И ГИПОТЕРМИИ

Известно, что важным экологическим фактором, во многом определяющим физиологические особенности детенышей большинства имматуранатных животных, является их многочисленность в помете. Значение температурного фактора в гнездовом поведении лабораторных крыс нашло свое отражение в проведенных нами экспериментах с разными по величине (количеству детенышей) выводками Предполагается, что значительную рочь в регуляции

теплообмена играют поведенческие реакции, определяющие плотность непосредственных контактов между отдельными особями в гнезде в зависимости от внешней температуры (Адольф, 1971). Чем большее количество крысят находилось в гнезде (нередко это были выводки нескольких самок), тем раньше начали самки сокращать время пребывания с детенышами. Нами было установлено, что при температуре воздуха 0°-7° С самка находится в гнезде почти все время, активно собирая крысят в плотную компактную группу. При температуре среды выше 21° С длительность пребывания ее в гнезде и контакт с детенышами резко уменьшаются. Хотя самцы не принимают активного участия в выращивании детенышей крыс, но, находясь вместе с выводком в гнезде, также обеспечивают необходимый микроклимат. Регуляция теплообмена путем изменения структуры гнезда или окучивания находящихся там взрослых особей является характерной особенностью белых крыс как вида, которому свойственно гнездостроение.

В наших исследованиях рассматривались разные аспекты материнского поведения самок белых крыс, проявляющиеся в условиях совместного клеточного содержания особей разного возраста обоих полов. Весь комплекс действий, направленных на заботу о потомстве, можно рассматривать как определенную биологическую форму поведения, состоящую из ряда унитарных реакций, к которым относятся, в частности, строительство гнезда, перетаскивание детенышей, обогрев и кормление молодняка. Сложность конструкции гнезда зависела в значительной степени от зрелости новорожденных детенышей, но корректировалась внешними факторами, одним из которых является температура окружающей среды.

Для белых крыс как вида, способного размножаться круглогодично, термический режим в гнезде имеет важное значение для выживания потомства в холодное время года. До родов гнезда белых крыс при температуре воздуха 18-21° С были устроены довольно просто, в виде подстилки; снижение внешней температуры способствовало изменению формы гнездового укрытия до куполообразной, полностью прикрывающий принесенный самкой помет.

Проведенные за лабораторными грызунами наблюдения подтвердили закономерность Хилла (Hill, 1913) о проявлении «коллективной терморегуляции»: особи образовывали скопления, активно перемещаясь с периферии в центр, нередко по тем животным, которые формируют нижний уровень При дальнейшем сохранении низкой температуры крысы переходили в пассивное состояние: почти монолитная группа реагировала только на пищу. Результаты наблюдений позволили построить шкалу (в баллах), отражающую степень дисперсности или скученности особей в клетке в зависимости от температуры среды (рис. 1).

Диссертант выражает признательность проф Артюхову В Г , проф Вашанову Г А , проф Поповой ТН , доц Салею А П , проф Рецкому МИ м предоставленную возможность работы на оборудовании соответствующих кафедр и за помощь в подборе и освоении методик работы и приобретении необходимых реактивов

25,00

Р 5,00

2 20,00 §

О.

со 15,00

I 10,00

15,00

0,00

уровень скученности и дисперсности особей, балл

Рис. ]. Зависимость уровня дисперсности особей по площади клетки от температуры среды.

Наибольшая степень дисперсности (5 баллов, рис. 1) животных по плошади клетки отмечалась при t° > 18° С, наиболее выраженная скученность особей наблюдалась в температурном интервале от 0 до 7° С (1 балл, рис. 1).

В ходе наблюдения за экспериментальными животными было замечено проявление многообразных поьсденческих реакций, направленных на заботу о потомстве, у самцов белых крыс при пониженных температурах среды (при t° = -1° - +11°С). В группах, состоящих из нескольких самцов и самок, особи мужского пола (достигшие половой зрелости) активно участвовали в строительстве гнезда, обогревая в дальнейшем новорожденных своим телом. Наблюдался и другой тип поведения самцов в смешанных по половому и возрастному признакам группах. Если в семейное сообщество белых крыс входили два или более самцов, то в условиях гипотермии некоторые из них не проявляли заботы о потомстве и вели себя индифферентно по отношению к детенышам Но если самец составлял пару с самкой (изолированная пара в клетке), то у него обязательно обнаруживались родительские реакции как в условиях нормотермии, так и при холодовом воздействии.

Барнетт (Barnett, 1963) указывал, что группирование незнакомых между собой животных само по себе не является источником конфликтов, и взрослые самцы крыс могут жить относительно мирно после установления иерархических взаимоотношений в группе, если они помещены одновременно на незнакомую территорию. Это хорошо согласуется с данными, полученных в результате наших наблюдений: в период формирования групп мы наблюдали очень много нападений и схваток между подопытными животными и постепенное снижение

интенсивности агрессивного поведения по мере становления социальной структуры в группах

В усчовиях лабораторного разведения белых крыс нами были зафиксированы случаи каннибализма. Как показали наблюдения, поедание приплода, особенно в первые несколько дней после рождения детенышей, характерно не столько для самцов и нелактирующих самок, сколько для самок-матерей по отношению к собственным детенышам. Подобное поведение было свойственно самкам, подвергавшимя в ходе экспериментов кратковременному иммобилизационному стрессу. Поедание детенышей трактуется нами как разновидность смещенной активности.

ГЛАВА 4. ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЛЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС В УСЛОВИЯХ НОРМО- И ГИПОТЕРМИИ

В ходе анализа основных показателей системы крови млекопитающих было выявлено повышенное содержание гемоглобина в крови 3-4 месячных самок Е-витаминной группы практически в течение всего года, превышая контрольный показатель (117±5,0 г/л) в 1,4 р. весной и осенью. В летнее время концентрация гемоглобина в крови исследуемых животных снижалась, приближаясь к контрольной величине (116,4±3,0 г/л) в июле.

У самцов белых крыс 3-4 месячного возраста отмечается аналогичная картина исследуемого показателя красной крови. Однако необходимо заметить, что у особей 3-4 месячного возраста обоих полов концентрация гемоглобина значительно варьирует в течение осени, превышая контрольный показатель на 10% в сентябре и на 42% в ноябре. Аналогичная динамика изменений концентрации гемоглобина в осенний период характерна и для крыс обоих полов 6-9 месячного возраста. Как у самцов, так и у самок содержание гемоглобина претерпевало некоторое снижение на протяжении лета, не показывая, однако, значительных отклонений от нормы.

У самцов 12-18 мес. возраста средняя величина концентрации гембелка в крови в зимнее время года составляет 177,6±5,2 г/л, сохраняясь на этом уровне (170,3*2,8 г/л) в течение марта с дальнейшим понижением до 140,3±2,4 г/л в апреле и относите чьной стабилизацией в последующие месяцы, вплоть до июля (включительно) У 12 - 18 месячных самок содержание гемоглобина в зимний период повышается на 48% по сравнению с контрольным уровнем. Уменьшение количества гемоглобина в крови особей женского пола указанной возрастной группы происходит в летние месяцы, достигая, однако, минимального значения в сентябре (78,5±0,1 г/л).

У молодых (3-4 мес.) особей обоих полов, содержащихся в течение года на Е-гиповитаминном рационе, не выявлено достоверных отличий исследуемого показателя в течение года. У самцов средняя величина содержания гемоглобина в зимние месяцы на 34,3% ниже соответствующего показателя животных того же возраста, получавших алиментарно дополнительные дозы токоферола. Концентрация гемоглобина в кровй самок зимой на 32,3% меньше уровня гембелка Е-витаминной группы особей женского пола На протяжении весны, лета и осени значения исследуемого

показателя не показывают выраженных сезонных закономерностей своих изменений.

Для взрослых крыс (6-9 мес.) на фоне повышения количества гемсл лобина в зимнее время года наиболее общим и характерным признаком было его снижение летом с последующим возрастанием в ноябре У животных 12 18 месячного возраста уровень гемоглобина в крови достигал своих максимальных значений также в зимнее время года.

В период с ноября по март у исследованных животных отмечалась интенсификация эритропоэза. Так, при холодовой экспозиции белых крыс в течение 15 недель (с последней недели ноября по первую неделю марта включительно; температурные колебания от-1 до +12 С°) выявилась тенденция к эритроцитозу у животных как контрольной, так и экспериментальной групп У животных 3-9 месячного возраста нами было зарегистрировано большее количество эритроцитов в зимние месяцы, нежели у 1 - 1,5 годовалых крыс в это же время года.

Анализ величины цветового показателя выявил тенденцию нормохромности эритроцитов самок всех возрастных групп (диета с витамином Е), в период с сентября по май. Гиперхромный сдвиг показателей красной периферической крови в летний период отражает тот факт, что уменьшение количества эритроцитов происходит ускоренными темпами при относительном постоянстве концентрации гемоглобина. У животных Е-гиповитаминной группы не найдено половых и возрастных различий ЦП: величина цветового показателя эритроцитов не имеет отклонений от нормохромии в течение года, что указывает на синхронизацию темпов протекания гемо- и эршропоэза, а также процессов деструкции красных кровяных клеток.

В качестве теста на биологическую активность токоферола мы использовали явление самопроизвольного гемолиза эритроцитов in vitro, характеризующий баланс между потенциально окисляемыми полиненасыщенными липидами в строме эритроцита и наличием антиоксиданта, токоферола. Исходя и полученных данных, мы выявили, что степень самопроизвольного гемолиза не превышает допустимую норму (5%) у самок и самцов всех возрастных групп животных, получавших витамин Е в объеме суточной потребности в течение всего года. Уровень гемолитической резистентности эритроцитов крыс, не получавших алиментарно необходимых доз а-токоферола, свидетельствует о явной токоферольной недостаточности организма подопытных животных (степень гемолиза составила 55^ 6 7% при t° = 0-5 0 С у самцов).

Данные, представленные на рис 2а-3а, свидетельствуют о наличии ярко выраженных сезонных изменений седиментации эритроцитов подопытных животных, содержащихся на Е-витаминном рационе Замедленная на протяжении всей зимы скорость оседания эритроцитов молодых и взрослых животных (3 - 4 и 6 - 9 мес. возраста) может быть обусловлена, с одной стороны, значительным сгущением крови вследствие увеличения количества форменных элементов, и, с другой стороны, относительно стабильным состоянием внутренней среды организма, а также отсутствием очагов инфекции.

В группе белых крыс, не получавших дополнительных суточных доз токоферола, скорость оседания эритроцитов не подвержена значительным сезонным колебаниям (рис. 26-36).

В ходе экспериментов были установлены также резкие индивидуальные колебания общего количества лейкоцитов в периферической крови, что может быть связано с физиологическим состоянием организма каждой конкретной особи В целом тенденция к лейкоцитозу была установлена у половозрелых самок крыс (возраст 6-9 мес.) в течение всего года. Увеличение общего чиста лейкоцитов в их крови в феврале в 2 р. по сравнению с показателем контрольной группы (рацион без дополнительного токоферола) и повышенное количество белых кровяных телец на протяжении всего года может быть вызвано комбинированным действием ряда факторов. Поскольку на протяжении всего года у самок данной группы отмечалась достаточно высокая репродуктивная активность, не исключено, что выявленный у них лейкоцитоз связан с процессами, протекающими в их организме во время беременности и лактации. Организм беременных самок, находящийся в условиях пролонгированного действия холода, «запускает» экстренные механизмы защиты. Причиной лейкоцитоза подопытных животных может являться суммарное действие низкой температуры окружающей среды как экзогенного фактора и влияние эндогенных факторов, вызывающих перераспределение лейкоцитов. В результате изменений условий циркуляции часть лейкоцитов мигрирует из своих депо в тканях в сосудистое русло.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ТОКОФЕРОЛСОДЕРЖА1ЦЕЙ ДИЕТЫ НА

ФОРМИРОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ В НОРМЕ И ПРИ ГИПОТЕРМИИ

Повышение устойчивости тканей организма к повреждению может быть достигнуто применением различных адаптогенов, если механизм их действия связан со звеньями клеточной регуляции, которые нарушаются при повреждении. Общим итогом такой регуляции должны стать повышение устойчивости клеточных белков и сохранение их нативной конформации, а также стимуляция энергетики белково-синтетических процессов — непременных компонентов формирования неспецифического адаптационного синдрома.

Большинство витаминов можно с полным основанинм отнести к адаптогенам, поскольку их эффекты связаны со стимуляцией окислительных процессов, а также сопряжены с предупреждением деструктивных последствий стрессовых реакций. Из подобных соединений в наибольшей степени был изучен витамин Е.

В таблицах 1 и 2 представлены результаты экспериментов по оценке динамики сезонных изменений концентрации а-токоферола в сыворотке крови белых крыс, получавших ежедневно с пищей дополнительные дозы витамина Е (экспериментальная группа) и животных, содержащихся на Е-гиповитаминном рационе (контрольная группа).

За 36

Рис. 2. Зависимость сезонных изменений скорости оседания эритроцитов от количества эритроцитов в крови самок белых лабораторных крыс Возраст особей: 1-3-4 месяца; 2-6-9 месяцев; 3- 12-18 месяцев, а) обычный рацион; б) рацион с добавлением токоферола.

За 36

Рис. 3 Зависимость сезонных изменений скорости оседания эритроцитов от количества эритроцитов в крови самцов белых лабораторных крыс. Возраст особей 1- 3-4 месяца; 2- 6 -9 месяцев; 3- 12-18 месяцев, а) обычный рацион, б) рацион с добавлением токоферола.

Исходное содержание токоферола в тканях (депо) и крови крыс подвержено широкому индивидуальному варьированию, и это коррелирует с широким спектром физиологических изменений в кроветворной системе в ответ на комбинированное действие стрессора (холод) и токоферола. Следовательно, для крыс, организм которых обладает большей резистентностью к повреждающему действию холода, характерно более высокое содержание токоферола в сыворотке крови по сравнению с подверженными действию стресс-фактора особями, содержащихся на Е-гиповитаминном рационе. Можно предположить, что а-токоферол, усиливая эритропоэз, приводит к качественной и количественной перестройке на всех уровнях организации эритрона, стимулируя синтез ДНК и, следовательно, пролиферацию эритроидных клеток-предшественниц В результате этого укорачивается продолжительность созревания эритроидной клетки в межмитотическом периоде и изменяется количество эритроиитов, что и ^гужит основой рассмотренных выше сезонных сдвигов в кроветворении исследованных животных

Метод биохемилюминесценции (БХЛ) был применен нами в комплексе с другими показателями, дифференцированно отражающими состояние организма подопытных животных при действии холодового стресса. В результате проведенных исследований установлено, что светосумма хемилюминесценции (Б) и интенсивность максимальной вспышки (1ти), отражающие уровень СРО, значительно возрастали у самцов белых крыс (Е-гиповитаминная группа) после их полуторачасового пребывания в холодильной камере = 0° С): Э превышала показатель нормы в 3 р., а .!„,„, - в 3,3 р соответственно, что указывает на усиление процессов СРО в организме животных. Длительное воздействие низкотемпературного фактора на крыс приводит к активации окислительных реакций. При у го ад адаптивные механизмы антиоксидантной защиты организма срабатывают медленно, их скорость отстает от темпов развития окислительного стресса, что связано и с дефицитом токоферола. Зарегистрированное возрастание величины tg а2, характеризующего общую антиоксидантную активность сыворотки крови, в 7 р. по- сравнению с нормой может свидетельствовать о мобилизации АОС организма при сочетанном действии иммобилизационного и холодового стресс-факторов.

Как показали результаты определения массы тела подопытных белых крыс (двух групп - экспериментальные и контрольные) к течение года, максимальные значения исследуемого показателя приходятся на четние месяцы, а минимальные на зимнее время года, как у контрольных, так и у экспериментальных животных.

В контрольной группе грызунов среднее зимнее значение массы тела 3-4 мес. самок - на 16% ниже летнего, у 6-9 мес. - на 11,7%, а у взростых особей 9 пола разница между двумя показателями уменьшается до 6.4% У самцов 3-4 мес. возраста среднее значение массы тела зимой было на 17% меньше, чем летом, у 6-9 мес. - на 3,4%, у 12-18 мес животных - на 6,4%.

В экспериментальной группе крыс сезонные изменения массы следующие: у молодых самок зимний показатель массы тела меньше летнего на

9,65%, у 6-9 мес. - на 13%, у 12-18 мес. - на 6%. Для особей с? пола характерно снижение зимнего показателя массы тела на 17,3%, для 6-9 мес. - на 11%, для 1-1,5 годовалых самцов - на 12,6% по сравнению с летним.

При исследовании уровня сезонной репродуктивной активности крыс было установлено, что у животных, получавших алиментарно витамин Е (экспериментальная группа), наибольшее число выводков было зарегистрировано в весенний период года. Число крысят в одном помете колебалось от 5 до 11; в выводках преобладали самки. В зимнее время года у самок было зарегистрировано меньше беременностей, но отмечалось увеличение числа крысят в каждом выводке.

Возможно, что в данном случае количество детенышей имеет адаптивное значение- большое число крысят способствует поддержанию относительно постоянной температуры в пределах гнезда. С другой стороны, увеличение количества детенышей в помете обеспечивает выживаемость потомства дискомфортных температурных условиях, когда часть выводка может погибнуть вследствие переохлаждения, дефицита молока у самки или быть уничтожена непосредственно матерью (случаи каннибализма). В целом можно отметить, что у самок, получавших витамин Е с пищей, уровень репродуктивной активности был достаточно высок в течение всего года.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Механизмы регуляции приспособительных реакций организма к условиям постоянно изменяющейся внешней и внутренней среды представляют собой многоуровневую систему. Относительное постоянство состава внутренней среды организма достигается благодаря наличию различных регуляторных систем и механизмов.

При различных видах стресса - иммобилизации, охлаждении - организм использует стратегию резистентности с типичными для нее гиперкатабалическими и калоригенной реакциями. Главное достоинство стратегии резистентности - возможность даже в очень трудных условиях существования поддерживать нормальную жизнедеятельность организма Стратегия резистентности характеризуется активным противодействием организма средовым стрессовым факторам, максимизацией функций основных физиологических систем и в результате - сохранением гомеостаза или даже явлениями гиперкомпенсации. Пролонгированные или повторные воздействия стрессоров могут приводить к формированию устойчивой адаптации организма к дискомфортным условиям среды. Примером стратегии резистентности является реакция организма на охлаждение с характерной для нее резкой мобилизацией катехоламинов и глюкокортикостероидов, стимуляцией катаболизма и накоплением в крови метаболитов всех видов обмена и увеличением потребления кислорода тканями организма. При длительном непрерывном пребывании на холоде увеличиваются углеводный и жировой

Таблица 1.

Динамика сезонных изменений концентрации а-токоферола (мг%) в сыворотке крови белых крыс (Е-витаминная группа)

Пол животног О Возраст, мес. Месяц года

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Самки 3-4 (п = 42) 9,78 ±0,31 9,00 ±0,11 7,30 ±0,90 2,32 ±0,32 2,30 ±0,03 2,59 ±0,10 2,07 ±0,04 2,50 ±0,23 2,20 ±0,60 4,23 ±0.40 6.43 ±0,72 9,70 ±0,18

6-9 (п = 45) 8,12 ±0,63 9,70 ±0,17 6,90 ±0,20 2,28 ±0,72 2,67 ±0,70 2,54 ±0,62 1,30 ±0,63 1,73 ±0,65 1,97 ±0,42 3,04 ±0,04 8,40 ±0,14 6,32 ±0,20

12-18 (п = 37) 4,40 ±0,14 4,80 ±0,23 5,00 ±0,20 1,41 ±0,14 1,81 ±0,23 1,30 ±0,30 1,33 ±0,28 1,70 ±0,23 1,22 ±0,16 2,80 ±0,52 2,20 ±0,13 4,80 ±0,27

Самцы 3-4 (п = 32) 7,50 ±0,77 6,82 ±0,71 3,60 ±0,73 3,02 ±0,11 2,30 ±0,48 2,00 ±0,30 2,68 ±0,34 2,60 ±0,23 2,00 ±0,20 3,80 ±0,97 4,53 ±0,17 5,40 ±0,32

6-9 (п = 32) 8,70 ±0,29 8,00 ±0,26 5,25 ±0,32 2,60 ±0,45 2,63 ±0,41 2,30 ±0,27 2,70 ±0,30 2,22 ±0,13 2,60 ±0,34 3,11 ±0,63 6,90 ±0,13 7,63 ±0,50

12-18 (п = 29) 3,17 ±0,22 3,70 ±0,30 2,30 ±0,22 2,42 ±0,15 1,91 ±0,10 1,70 ±0,22 1,30 ±0,14 1,30 ±0,14 1,10 ±0,10 1,58 ±0,25 1,67 ±0,22 2,04 ±0,12

Таблица 2.

Динамика сезонных изменений концентрации «-токоферола (мг%)

в сыворотке кроен белых крыс (Е-гиповитаминная группа)

Пол Месяц года

животно Возраст, 1 2 > 4 5 6 7 8 9 10 11 12

го мес

3-4 2,90 2.32 1.97 1,22 0.80 0,89 1,04 1,20 1,20 1,23 2,31 2,40

(п = 32) ±0,03 ±0.01 ±0,07 ±0,02 ±0,02 ±0,04 ±0,04 ±0,01 ±0.01 ±0,05 ±0,02 ±0,11

Самки

6-9 4,12 4,77 3,10 1,08 1,00 1,04 0,32 0,33 0,61 1,00 2,40 4,12

(п=43) ±0,13 ±0,12 ±1,20 ±0,02 ±0,02 ±0,02 ±0,03 *0,03 ±0,22 ±0,03 ±0,14 ±0,20

12-18 0,21 0,20 0,20 0,04 0,32 0,30 0,33 0,41 0,22 0,06 0,40 0,40

(п = 32) ±0,04 ±0,03 ±0.03 ±0,01 ±0,03 ±0,01 ±0,05 ±0,03 ±0,06 ±0,02 ±0,11 ±0,11

3-4 2,53 2,22 1,99 1,05 1,00 1,00 0,48 0,60 1,00 1,00 1,03 2,40

(п = 34) ±0,07 ±0,51 ±0,23 ±0,01 ±0,03 *0,01 ±0,02 ±0,03 ±0,01 ±0,07 ±0,03 ±0.11

Самцы

6-9 1,70 2,00 2,25 0,60 0,63 0,30 0,70 0,25 0,42 0,31 3,90 4,63

(п = 41) ±0,09 ±0,06 3-0.02 ±0,05 ±0,12 ±0,06 ±0,03 ±0,01 ±0,04 ±0,02 ±0.13 ±0,40

12-18 0,21 0,10 0,17 0,32 0,38 0,32 0,36 0,40 0,34 0,32 0,62 0,02

сГ со II ±0,02 ±0,02 ±0,04 ±0,02 ±0,04 ±0,02 ±0,03 ±0,02 ±0,02 ±0,05 ±0,03 ±0,02

обмен, потребление кислорода митохондриями, количество которых возрастает в мышцах. Интенсивное окисление метаболитов возможно благодаря значительному увеличению потребления кислорода, в результате чего возрастает энергопродукция в форме как АТФ, так и тепла. В целом происходит мобилизация всех энергетических ресурсов и увеличение энер!етических трат организма. Т. о., в отношении метаболизма стратегия резистентности - это гиперкатаболическая калоригенная стратегия, позволяющая организму успешно осуществлять жизнедеятельность даже на пределе физиологических возможностей. Увеличение потребления кислорода целым организмом, отдельными тканями и активация цикла Кребса имеют место и при иммобилизационном стрессе.

Результаты проведенных исследований и анализ литературных данных позволили разработать эколого-биохимическую концептуальную модель поддержания температурного гомеостаза организма млекопитающих при воздействии термического фактора (рис. Ц ). На самых начальных стадиях охлаждения организма нарушения теплового баланса имеют физическую природу: из-за темперагурного градиента между поверхностью тела и средой увеличивается или уменьшается теплосодержание организма. Однако благодаря включению механизмов терморегуляции возможно поддержание в определенных условиях на неизменном уровне температуры глубоких областей - «ядра» тела, но температура поверхностных тканей - «оболочки» - может изменяться. При недостаточности терморегуляции изменяется температура внутренних областей тела, и возникает состояние гипо- или гипертермии.

Обратное влияние нарушений гомеостазиса организма на тепловой обмен состоит в том, что расстройства различных регуляторных механизмов касаются и самой терморегуляции. Происходит угнетение или трансформация терморегуляторных реакций, функций соответствующих центров и эндокринных желез, дискоординируются термогенез и теплоотдача, что в свою очередь еще более усугубляет гипо- или гипертермию организма

Вышеописанные процессы могут стать причиной специфических и неспецифических функциональных сдвигов в организме, не относящихся собственно к терморегуляции. Эти изменения усугубляют нарушения температурного гомеостазиса организма, способствуя дальнейшему развитию гипер- или гипотермии. Трансформации указанных процессов могут оказывать значительное влияние на тепловой баланс организма, привод* к модификации метаболических путей. Подобные перестройки затрашвают этологические реакции гомойотермных, вызывая изменения основных поведенческих реакций, обеспечивающих их успешное существование и репродукцию.

Поскольку система крови находится в тесной связи с экологической специализацией животного, различия в особенностях терморегуляции при холодовом стрессе находят отражение в изменениях морфофумкционального состояния кровеносной системы. Изучение влияния низких температур на экспериментальных животных в лабораторных условиях дает возможность определить степень участия крови в общих приспособительных реакциях организма к неблагоприятному терморежиму. Повышенный уровень гемоглобина в крови подопытных животных связан, по всей вероятности, со стимулирующим влиянием а-токоферола на биосинтез гема, и, следовательно,

повышением уровня гемсодержащих белков в крови белых крыс С другой стороны, активация гемопоэза в зимнее время года может выступать в качестве ответной реакции организма на действие низкой температуры, следствием которой является общая интенсификация метаболизма и повышенная потребность тканей в кислороде. Мы предполагаем, что в данном случае имеет место так называемая «количественная адаптация», при которой мощность системы, транспортирующей кислород, увеличивается за счет прироста концентрации гемоглобина.

При изучении разнообразных аспектов воздействия витамина Е на клеточный метаболизм достигнут значительный прогресс в выяснении роли а-токоферола в процессах синтеза гема. Скорость отдельных реакций биосинтеза гема лимитируется рядом катализаторов, активность которых возрастает в присутствии токоферола. АЛК-синтетаза (синтетаза 5-аминолевулиновой кислоты) и АЛК-дегидратаза являются ключевыми ферментами в регуляции синтеза гема. Установлено, что недостаточность а-токоферола у крыс приводит к снижению активности АЛК-синтетазы в костном мозге и АЛК-дегидратазы в печени (Надиров, 1991). Сведения о том, что витамин Е оказывает влияние на биосинтез гема путем генетически опосредованной регуляции ферментативных этапов данного процесса, позволяют построить схему каскадного эффекта токоферола, демонстрирующую стимулирующее влияние витамина Е на продукцию гема, что отражается на функционировании в клетке различных конъюгированных с гемом белков (рис.^)-

Кроветворение гомойотермных животных в разное время года характеризуется определенными сезонными сдвигами. Изучение сезонности в кроветворении белых лабораторных крыс показало, что гемопоэз активен в течение всего года, однако в зимние месяцы происходит наиболее выраженное увеличение числа эритроцитов в периферической крови животных. Наблюдаемые изменения в картине красной крови являются следствием увеличения темпов кроветворения при действии на организм умеренного холода Колебание числа эритроцитов у подопытных животных не носит выраженной половой дифференциации, отличаясь, однако у молодых, взрослых и стареющих животных. Вторым фактором, вносящим существенный вклад в интенсификацию эритропоэза в указанное время года, может быть повышенная концентрация а-токоферола в тканях подопытных животных.

Анализ количественных характеристик белой крови животных двух групп показал, что у крыс как опытной (Е-витаминной), так и контрольной (Е-гиповитаминной) групп наличие ярко выраженного лейкоцитоза в зимнее время года может свидетельствовать о высокой вероятность нахождения исследуемых особей в стадии острой реакции адаптации на экологически неблагоприятные условия внешней среды.

Т.о., в динамике сдвигов основных показателей красной крови при действии низких температур отмечается увеличение содержания форменных элементов и концентрации гемоглобина. Возросшее количество как эритроцитов, так и содержащегося в них гембелка является одной из гомеостатирующих реакций организма подопытных животных на действие холода Полученные данные о числе лейкоцитов в периферической крови белых крыс в разные сезоны года свидетельствуют о возможном повышении

иммунобиологической резистентности организма крыс в условиях холодового стресса и указывают на то, что лейкоцитарный профиль особей разного пола обладает различной чувствительностью к изменению экологических факторов среды. Таким образом, в каждый период годового цикла жизни животных происходят закономерные изменения в органах кроветворения, в клеточном составе периферической крови. Состав и свойства крови отличаются динамическим, но достаточно устойчивым постоянством, что позволяет организму сохранять свободу существования в изменяющихся условиях окружающей среды. Регуляция кроветворения в экстремальных условиях представляет сложную многоступенчатую систему. Адаптация крови млекопитающих - совокупность скоординированных сложных физиологических реакций, включающих изменения уровня обменных процессов в организме, связанные в определенной степени с изменениями витаминного баланса, в условиях низких температур.

Подводя итог обсуждению вопроса о возможных механизмах адаптогенного действия токоферола, отмечаем, что накопление резервов данного соединения при понижении температуры среды помогает предотвратить гипотермию, выполняя роль медиатора процессов регуляции интенсивности обмена веществ Последовательность влияющих друг на друга факторов: уровень содержания токоферола в пище животных —> концентрация витамина Е в сыворотке крови —» сдвиги функциональной активности различных систем может представлять собой один из главных механизмов саморегуляции физиологических процессов При формировании адаптации к стрессу мобилизация структурных и энергетических ресурсов организма сочетается с их неравномерным распределением — передачей из систем, не участвующих в адаптации к данному конкретному фактору (предположительно, из тканей, аккумулирующие токоферол), в системы, ответственные за эту адаптацию (система крови). Благодаря такому перераспределению кислород, субстраты окисления, а также предшественники, используемые для синтеза нуклеиновых кислот и белков, направленно поступают в системы, осуществляющие адаптационную гиперфункцию.

ВЫВОДЫ

1. Сочетанное действие низкотемпературного и иммобилизационного стресса вызывает нарушения э гологических реакций белых лабораторных крыс.

2. С понижении температуры среды активизируется гнездостроительная деятельность самок и проявление коллективной терморегуляции. Это подтверждено применительно к подопытным животным обоих полов всех представленных возрастиых групп, что соответствует теории Хилла.

3. а-Токоферол проявляет адаптогенные свойства в организме млекопитающих в условиях острого и пролонгированного холодового стресса, что находит отражение в максимизации фертильности экспериментальных животных в весеннее время года и сохранению и успешному поддержанию их репродуктивной функции зимой, о чем свидетельствует количество приплодов самок Е-витаминной группы (зима - 6,66±0,12 приплодов; весна - 10±0,10 приплодов).

4 Повышение концентрации а-токоферола в сыворотке крови исследованных животных (до 9,50±0,2 мг% у молодых самок в зимнее время года) при понижении температуры среды может рассматриваться как мобилизационный резерв биосистемы, позволяющий выдерживать повышенные функциональные нагрузки в условиях термического стресса и обеспечивающий белее широкий диапазон жизненных возможностей организма в экстремальных ситуациях. Это указывает на проявление конструктивной избыточности или гиперадаптивности биосистемы.

5. Повышенное содержание гемоглобина в зимнее время года в крови животных всех исследованных возрастных групп, рацион которых содержит продукты с витамином Е, указывает на стимулирующее влияние токоферола на продукцию и функционирование в организме млекопитающих конъюгированных с гемом белков.

6. В условиях гипотермии токоферол не только способствует формированию адаптивной системы организма, но и влияет на поддержание общего метаболического статуса, что отражается в течение сезона на массе тела грызунов.

7 Установленная в ходе экспериментов резистентность эритроцитов животных экспериментальной группы к спонтанному гемолизу соответствует норме (5%). Высокий уровень а-токоферола в мембранах эритроцитов обеспечивает, очевидно, запас инактиваторов свободных радикалов, необходимых для предотвращения процессов ПОЛ в условиях нормо- и гипотермии.

8 Полученные данные по общему числу лейкоцитов свидетельствуют о возможном повышении иммунобиологической резистентности организма крыс в условиях холодового стресса и указывают на то, что иммунная система особей разного пола обладает различной чувствительностью к изменению экологических факторов среды. Наблюдаемый в условиях дефицита теплообразования лейкоцитоз самок отражает большую по сравнению с самцами восприимчивость их иммунной системы к холоду как стрессовому фактору.

9 Возросшее количество как эритроцитов, так и содержащегося в них гембелка является одной из гомеостатирующих реакций организма подопытных животных на действие холода Совокупность скоординированных сложных физиологических реакций, включающих изменения уровня обменных процессов в организме, связанные в определенной степени с изменениями витаминного баланса, в условиях низких температур отражаются на статусе гемопоэтической системы.

Рис. 4 Эколого-биохимическая концептуальная модель поддержания температурного гомеостаза организма млекопитающих при воздействии термического фактора

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

1. Солодовникова О.Г К изучению формирования адаптивных терморегуляционных систем животных (крыс) в условиях низких температур / О.Г. Солодовникова, Л.Н Хицова // Состояние и проблемы экосистем среднерусской лесостепи. Труды биологического учебно-научного центра «Веневитиново» Воронежского государственного университета. Выпуск XVII -Воронеж, 2004. - С. 145-148.

2. Солодовникова О.Г. О некоторых механизмах связывания кислорода гемоглобином в условиях сочетанного действия УФ-излучения и азида натрия / О.Г. Солодовникова // Биология - наука XXI века. 8-я международная Пущинская школа-конференция молодых учёных 17 - 21 мая 2004 г. Сборник тезисов. - Пущине, 2004. - С. 94-95.

3. Солодовникова О.Г. Молекулярный механизм фотозащитного действия азида натрия в растворе действия азида натрия по отношению к молекуле гемоглобина в растворе / О.Г. Солодовникова, Г.А. Вашанов // Вестник ВГУ Серия: Химия. Биология. Фармация, 2004, № 2. - С.147-150.

4. Солодовникова О.Г., Хицова Л.Н. Участие некоторых компонентов антиоксидонтной системы организма в реакциях адаптации лабораторных животных к холоду // Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики// материалы Межд. Научной конференции. Саранск, 2005. - С. 229-230.

5. Солодовникова О.Г. Формирование адаптивных этологических и биохимических реакций у крыс в лабораторном эксперименте в условиях низких температур / О.Г. Солодовникова // Биология - наука XXI века. 9-я международная Пущинская школа-конференция молодых учёных 18 - 22 апреля 2005 г. Сборник тезисов. - Пущино, 2005. - С. 305.

6 Солодовникова О.Г Об участии отдельных компонентов системы крови млекопитающих в формировании физиологических адаптаций организма к действию низкой температуры / О.Г. Солодовникова, Л.Н. Хицова //Состояние и проблемы экосистем среднерусской лесостепи Труды биологического учебно-научного центра «Веневитиново» Воронежского государственного университета. Выпуск XIX - Воронеж, 2005. - С. 122 - 125.

Заказ № 777 от 24 10 05 г Тир 100 экз Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ

№20 6 91

РНБ Русский фонд

2006-4 20128

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Солодовникова, Ольга Григорьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Механизмы поддержания гомеостаза организма

1.2. Адаптивные формы, связанные с формированием резистентности к неблагоприятным воздействиям среды обитания

1.3. Резистентность живых организмов к дискомфортным условиям при острых и хронических воздействиях

1.4. Типы терморегуляторных адаптаций млекопитающих

1.5. Механизмы регуляции метаболизма при действии на организм экстремальных факторов

1.6. Функциональная роль витамина Е в организме млекопитающих

1.6.1. Природные источники токоферолов

1.6.2. Физико-химические свойства токоферолов

1.6.3. Превращение и транспорт токоферолов в организме млекопитающих

1.6.4. Основные проявления недостаточности витамина Е у млекопитающих

1.6.5. Влияние токоферола на репродуктивную функцию животных

1.6.6. Вклад а-токоферола в развитие иммунной реакции организма

1.6.7. Основные аспекты антиоксидантного действия а-токоферола

1.6.8. Адаптогенные свойства токоферолов

1.6.9. Роль а-токоферола в формировании устойчивости организма млекопитающих к действию низких температур

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объект исследований

2.2. Условия содержания белых лабораторных крыс

2.3. Методика забора крови у белых лабораторных крыс

2.4. Подсчет форменных элементов крови подопытных животных

2.4.1. Подсчет количества эритроцитов

2.4.2. Подсчет общего числа лейкоцитов

2.5. Определение цветового показателя эритроцитов

2.6. Определение количества гемоглобина 58 в крови лабораторных животных

2.7. Измерение скорости оседания эритроцитов (СОЭ)

2.8. Определение самопроизвольного гемолиза эритроцитов in vitro

2.9. Определение интенсивности биохемилюминесценции в сыворотке крови лабораторных крыс

2.10. Определение концентрации а-токоферола в сыворотке крови

2.11. Построение калибровочного графика

2.12. Статистическая обработка экспериментальных данных

ГЛАВА 3. ЭТОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ В УСЛОВИЯХ НОРМО- И ГИПОТЕРМИИ 66 3.1. Материнское поведение, гнездостроительная активность и взаимодействие с детенышами белых крыс

3.1.1. Устройство гнезд лабораторных грызунов при разном температурном режиме содержания

3.1.2. Забота о потомстве у белых крыс в связи с температурным фактором

3.1.3. Поведенческие реакции детенышей лабораторных крыс в ходе индивидуального развития в условиях нормо- и гипотермии'

3.2. Агрессивное поведение лабораторных крыс при разнорежимном температурном содержании

3.2.1. Склонность животных к каннибализму и инфантициду в условиях нормо- и гипотермии

3.2.2.Степень выраженности назо-назальных и назо-анальных контактов в период формирования групп животных

ГЛАВА 4. ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЛЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС В УСЛОВИЯХ НОРМО- И ГИПОТЕРМИИ

4.1. Основные показатели системы крови млекопитающих

4.1.1. Количество гемоглобина в крови экспериментальных животных в условиях нормо- и гипотермии

4.1.2. Количество эритроцитов в крови белых крыс в условиях нормо- и гипотермии

4.1.3; Динамика сезонных изменений цветового показателя эритроцитов

4.1.4. Самопроизвольный гемолиз эритроцитов в условиях нормо- и гипотермии

4.1.5. Скорость оседания эритроцитов в условиях нормо- и гипотермии

4.1.6. Общее количество лейкоцитов в периферической крови лабораторных грызунов в разные сезоны года

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ТОКОФЕРОЛСОДЕРЖАЩЕЙ ДИЕТЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ В НОРМЕ И ПРИ ГИПОТЕРМИИ

5.1. Концентрация а-токоферола в сыворотке крови лабораторных крыс при действии термального стресса

5.2. Интенсивность процессов свободнорадикального окисления в сыворотке крови белых крыс при кратковременном холодовом воздействии

5.3. Сезонная репродуктивная активность крыс

5.4. Динамика сезонных изменений массы тела лабораторных животных ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эколого-физиологические аспекты формирования адаптивных механизмов млекопитающих к гипотермии в условиях эксперимента"

Известно, что состояние внутренней среды организма (системы крови) является объективным, и достоверным показателем общего состояния, а также основой резистентности и адаптации организма. Адаптация к неблагоприятному температурному режиму представляет собой сложный процесс динамичной последовательной перестройки системной организации функций, направленной на поддержание устойчивого адекватного состояния гомеостатического статуса: организма. У гомойотермных животных поддержание термического баланса при значительных- отклонениях температуры воздуха от оптимума осуществляется ценой высокого напряжения терморегулирующих реакций.

Различия в особенностях терморегуляции у теплокровных находят отражение прежде всего в изменениях функций системы крови, находящейся в тесной связи с экологической специализацией животного (Гольдберг, 1973; Куприянов; 1979). Адаптация? к действию стресс-факторов может сопровождаться значительными изменениями физических, химических, морфологических и других свойств плазмы крови и форменных элементов. Наряду с этим, по мнению ряда авторов (Перепечаева, Колосова, 2004), существует тесная связь между устойчивостью организма к низким температурам, эффективностью адаптивных преобразований при длительном воздействии холода и механизмом, антистрессорных эффектов некоторых компонентов: антиоксидантной системы организма, в частности, а-токоферола. Накопленные к настоящему времени экспериментальные данные о механизмах действия а-токоферола позволяют утверждать, что его вклад в функционирование клетки не ограничивается антиоксидантным действием. Не исключено участие токоферола в регуляции внутриклеточных процессов биосинтеза; различных веществ и поддержании гомеостатического статуса организма в изменяющихся и экстремальных услоаиях внешней среды, в частности, при изменении термального режима. В связи со скудностью эколого-физиологических и эколого-биохимических сведений? относительно откликов организма на гипотермию при обеспечении его витамином Е и при гиповитаминной диете, актуальным является выяснение механизма формирования указанных реакций на гематологическом фоне организма.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы явилось исследование формирования, адаптивных механизмов« (этологических, физиологических,, биохимических) млекопитающих (на примере белых лабораторных крыс) при воздействии низких температур- в: условиях эксперимента. В связи с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Выявление особенностей этологии белых крыс при разнорежимном температурном содержании.

2. Исследование гематологических показателей лабораторных крыс в условиях нормо- и гипотермии.

3. Оценка вклада вводимого в пищевой рацион животных а-токоферола в формирование адаптаций к неблагоприятному температурному режиму.

4. Разработка модели взаимодействия механизмов, обеспечивающих терморегуляцию млекопитающих в условиях холодового стресса.

Научная новизна, -т V

2. Получены экспериментальные данные, подтверждающие теорию Хилла о наличии коллективной терморегуляции у грызунов в условиях гипотермии.

4. Выявлены основные параметры биохемилюминесценции сыворотки крови подопытных животных в условиях модельного эксперимента по созданию острого холодового стресса.

5. Разработана концептуальная модель поддержания температурного гомеостаза организма млекопитающих при воздействии термического фактора:

Теоретическое значение работы. Полученные результаты вносят вклад в развитие Теории адаптации организмов и; учение об общем адаптационном синдроме.

Практическая значимость работы: Результаты исследований применимы в клинической практике при оценке иммунного статуса организма после пребывания в экстремальных условиях.

Апробация работы. Основные результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, представлены на 8-й и 9-й Пущинской школе-конференции молодых ученых «Биология — наука 21го века» (Пущино,

2004, 2005), Международной научной конференции «Актуальные • проблемы экологической физиологии, биохимии: и генетики» (Саранск, 2005), ежегодных научных отчетных конференциях преподавателей; и сотрудников Воронежского госуниверситета (Воронеж, 2003, 2005).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 6 публикациях - 4 статьях и 2 тезисах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. При снижении температуры среды до 0°С изменяются этологические реакции лабораторных грызунов, касающиеся гнездостроения, материнского поведения, взаимодействий между отдельными особями сформированных групп.

4. Полученные данные позволяют разработать модель взаимосвязи процессов, возникающих при сочетанном действии на организм холода витамина Е.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа представлена на 171 страницах текста, состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, экспериментальной части и обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы (252 источника), приложения. Иллюстративный материал включает 28 рисунков, 12 таблиц. Приложение содержит 10 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Солодовникова, Ольга Григорьевна

ВЫВОДЫ

1. Сочетанное действие низкотемпературного и иммобилизационного стресса вызывает нарушения этологических реакций белых лабораторных крыс.

2. С понижением температуры среды активизируется гнездостроительная деятельность самок и проявление коллективной терморегуляции. Это подтверждено применительно к подопытным животным обоих полов всех представленных возрастных групп, что соответствует теории Хилла.

3; а-Токоферол проявляет адаптогенные свойства в организме млекопитающих в условиях острого и пролонгированного холодового стресса, что находит отражение в максимизации фертильности экспериментальных животных в весеннее время года и сохранению и успешному поддержанию их репродуктивной функции зимой, о чем свидетельствует количество приплодов самок Е-витаминной группы (зима -6,66±0,12 приплодов; весна - 10±0,10 приплодов).

4. Повышение концентрации а-токоферола в сыворотке крови исследованных животных (до 9,50±0,2 мг% у молодых самок в зимнее время года) при понижении температуры среды может рассматриваться как мобилизационный резерв биосистемы, позволяющий выдерживать повышенные функциональные нагрузки в условиях термического стресса и обеспечивающий более широкий диапазон жизненных возможностей организма в экстремальных ситуациях. Это указывает на проявление конструктивной избыточности или гиперадаптивности биосистемы.

1375. Повышенное содержание гемоглобина в зимнее время года в крови животных всех исследованных возрастных групп, рацион которых содержит продукты с витамином Е, указывает на стимулирующее влияние токоферола на продукцию и функционирование в организме млекопитающих конъюгированных с гемом белков.

7. Установленная в ходе экспериментов резистентность эритроцитов животных экспериментальной группы к спонтанному гемолизу соответствует норме (5%). Высокий уровень а-токоферола в мембранах эритроцитов обеспечивает, очевидно, запас ингибиторов свободных радикалов, необходимых для предотвращения процессов ПОЛ в условиях нормо- и гипотермии.

8. Полученные данные по общему числу лейкоцитов свидетельствуют о возможном повышении иммунобиологической резистентности организма крыс в условиях холодового стресса и указывают на то, что иммунная система особей разного пола обладает различной чувствительностью к изменению экологических факторов среды.

9. Наблюдаемый в условиях дефицита теплообразования лейкоцитоз самок отражает большую по сравнению с самцами восприимчивость их иммунной системы к холоду как стрессовому фактору.

10. Возросшее количество как эритроцитов, так и содержащегося в них гембелка является одной из гомеостатирующих реакций организма подопытных животных на действие холода. Совокупность скоординированных сложных физиологических реакций, включающих изменения уровня обменных процессов в организме, связанные в определенной степени с изменениями витаминного баланса, в условиях низких температур отражаются на статусе гемопоэтической системы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Солодовникова, Ольга Григорьевна, Воронеж

1. Абрамова Ж.И. Человек и противоокислительные вещества / Ж.И.Абрамова, Г.И. Оксенгендлер. М.: Наука, 1985.-230 с.

2. Адаптация животных к холоду / сб. науч: трудов под ред.Н.Г. Соломонова. Новосибирск: «Наука», 1990. — 121 с.

3. Актуальные вопросы современной физиологии/ сборник статей АН СССР. Отделение физиологии; отв. ред. М.Н. Ливанов, К.В. Судаков. — М.: Наука, 1976. —243 с.

4. Александров В.Я. Клетки, макромолекулы и температура / В.Я. Александров. Л.: Наука, 1975. - 329 с.

5. Анищенко Т.Г. Половые аспекты проблемы стресса и адаптации / Т.Г. Анищенко // Успехи современной биологии. 1991. - Т. 111, № 3. -С. 460472.

6. Анохин П.К. Теория функциональной системы / П.К. Анохин. М.: Наука, 1980.-460 с.

7. Анохин П.К. Узловые вопросы теории функциональной системы / П.К. Анохин. М.: Наука, 1980.- 196 с.

8. Архипенко Ю.В. Стабилизирующее действие витамина Е на биологические мембраны при перекисном окислении липидов / Ю.В. Архипенко и др. //Биохимия 1977. - Т. 42, вып. 8. - С 1525-1530.

9. Аршавский И.А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития: Основы негэнтропийной теории онтогенеза / И.А. Аршавский. М.: Наука, 1982. - 270 с.

10. Афанасьев Ю.И. Витамин Е: значение и роль в организме / Ю.И! Афанасьев, Т.В. Боронихина // Успехи совр. биол. — 1987. Т. 104, вып. 3 (6). -С. 400-410.

11. Афанасьев Ю.И. Гистология: учеб. для студ. мед. ин-тов / под ред. Ю. И. Афанасьева, H; А. Юриной.—М.: Медицина, 1989. 670 с.

12. Баевский Р.М. Математический> анализ: изменений сердечного ритма при стрессе / P.Mi Баевский, О.И. Криллов, С.З. Клецкин. М.: Наука, 1984.-221 с.

13. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии / Р.М. Баевский; М;: Медицина, 1979. - 294 с.

14. Баженов Ю.И. Термогенез и! мышечная деятельность при адаптации к холоду / Ю.И® Баженов. Д.: Наука, 1981.- 158 с.

15. Барабой В.А. Перекисное окисление и стресс / В.А. Барабой, И.И., Брехман, В.Г. Голотин. СПб.: Наука, 1992. - 148 с.

16. Бартон А. Человек в условиях холода / А. Бартон, О. Эдхолм. -М;: Изд-во иностранной литературы, 1957. -333 с.

17. Баскин JI.M. Вопросы полевых исследований поведения млекопитающих // Поведение животных:: Экологические и эволюционные аспекты: Реф. Докл. I Всесоюз. совещ; по экологическим и эволюционным, аспектам поведения животных. М.: Наука, 1972. - С. 4-7.

18. Башенина Н.В. Значение теории стресса для понимания механизма динамики численности мелких грызунов / Н.В. Башенина // Бюлл. МОИП, отд. биол. 1963. - Т. 68, вып. 6. - С. 5-13.

19. Березовский В.М. Химия* витаминов / В.М: Березовский. Mi: Наука, 1973. - С. 85-89.

20. Бирюков Д.А. Проблемы экологической физиологии человека / Д.А. Бирюков // Физиологический журнал СССР. 1961. - Т.4, № 10. - С. 1319-1328:

21. Блекман Г.И. Синтез белка в условиях стресса / Г.И. Блекман // Успехи совр. биол. 1987. - Т. 103, вып. 3. - С. 340-354.

22. Блекман Г.И. Синтез и распад макромолекул в условиях стресса / Г.И. Блекман, H.A. Шеламонова// Успехи совр. биол. 1992. - Т. 112, № 2 -С. 281-297.

23. Божков А.И. Исследование механизмов индуцированной резистентности к белковым ингибиторам пролиферации / А.И. Божков и др. // Биохимия. 1997. - Т. 62, вып. 7. -С. 924-933.

24. Большая медицинская энциклопедия / глав. ред. Б.В. Петровский. М.: «Советская Энциклопедия», 1980. - т. 12. - С. 298-300.

25. Брайнес С.Н. Нейрокибернетика / С.Н. Брайнес, В.Б. Свечинский., A.B. Напалков. М.: Медгиз, 1962. - 172 с.

26. Брайнес С.Н. Проблемы нейрокибернетики и нейробионики / С.Н. Брайнес, В.Б. Свечинский. М.: Медицина, 1968. - 232 с.

27. Браун А.Д. Неспецифический адаптационный синдром клеточной системы / А.Д. Браун, Т.П. Моженок. JL: Наука, 1987. - 232 с.

28. Бременер С.И. Витамины и; их клиническое значение / С.И. Бременер. М.: Медицина, 1966. - 420 с.

29. Брехман И.И. Человек и биологически активные вещества / И.И. Брехман. JL, 1976.- 112 с.

30. Бурлакова Е.Б. Кинетические особенности токоферолов как антиоксидантов / Е.Б. Бурлакова, С.А. Крашаков, Н.Г. Храпова // Хим. физ. -1995. Вып. 14, №10. - С. 151-182.

31. Вальдман A.B. Психофармакология эмоций / A.B. Вальдман, Э.Э. Звартау, М.М. Козловская. М.: Медицина, 1976. - 327 с.

32. Василевский H.H. О роли биоритмологических процессов в механизмах адаптации и коррекции регуляторных дисфункций / Н.Н; Василевский, Ю.А. Сидоров, Н.Б. Суворов // Физиология человека. 1993. -Т. 19, № 1.-С. 91-98.

33. Василевский H.H. Экологическая физиология: закономерности адаптации и взаимодействия с факторами среды / H.H. Василевский //

34. Актуальные вопросы биологии и медицины. Фундаментальные и прикладные аспекты. Вып. 2- Л.: НИИЭМ, 1990. С. 88-97.

35. Васильев Н.В. Система крови и неспецифическая резистентность в экстремальных климатических условиях / Н.В. Васильев, Н.М Захаров, Т.И. Коляда- Новосибирск: Наука, 1992.-257 с.

36. Верещагин В.Ю. Философские проблемы теории адаптации человека / В.Ю. Верещагин. Владивосток: Изд-во Дальневосточного ун-та, 1988.- 163 с.

37. Виноградов В.В. Гормоны, адаптация и системные реакции организма / В.В. Виноградов. Минск: Наука и техника, 1989. - 222 с.

38. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А.Владимиров, А.И. Арчаков. М.: Наука, 1972.-252 с.

39. Владимиров Ю.А. Регуляция цепных реакций перекисного окисления липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров // Известия Академии наук СССР. Сер. Биологическая. 1972. - № 4. - С. 489501.

40. Владимиров Ю.А. Свободнорадикальное окисление липидов и физические свойства липидного слоя биологических мембран / Ю:А. Владимиров // Биофизика. 1987. - Т. 32, вып. 5. - С. 830-844.

41. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в живых системах / Ю.А. Владимиров и др. // Итоги науки и техники. Сер. Биофизика. 1991. - Т. 29. -С. 110-122.

42. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы и антиоксиданты / Ю.А. Владимиров // Вестник РАМН. 1998. - № 7. - С. 43-51.

43. Владимиров Ю.А. Хемилюминесценция клеток животных / Ю.А. Владимиров, М.П. Шерстнёв // Биофизика. 1989. - Т. 24. - С. 176-185.

44. Воронин Л.Г. Формирование системы пищедобывательных условных рефлексов.в онтогенезе у крыс / Л.Г. Воронин, Л.А. Цитоловская, М.Н; Куракина // Журн. высш. нерв, деятельности. 19821 - Т. 32, вып. 4. - С. 664-669.

45. Воскресенский О.Н; Антиоксидантная система, онтогенез и старение / О.Н: Воскресенский и др. // Вопр. мед. химии. 1982. - № 1. - С. 14-27.

46. Воскресенский О.Н. Антиоксидантная система, онтогенез и старение / О.Н: Воскресенский и др. // Вопросы мед. химии. 1982. - Т. 28, №1.-G.,14-27.

47. Воскресенский О.Н. Перекиси липидов в живом организме / О.Н; Воскресенский, А.П. Левицкий // Вопр. мед. химии: 1970. - Т. 16, № 6. - G. 563-583:

48. Газдаров А.К. Витамин Е и концентрация свободных радикалов в тканях животных / А.К. Газдаров и др.7/ Биофизика: 1974. - Вып: 19, № 2. -С. 300-303.

49. Талонов С.П. Введение в этологию / С.П1 Гапонов, Н.И. Простаков. Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 19981-С. 50-108.

50. Гаркави Л:Х. Адаптационные реакции и резистентность организма / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина,, М.А. Уколова: Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 19901 - 223 с.53; Георгиевский А.Б. Эволюция адаптаций / А.Б. Георгиевский. Л.: Наука, 1989.- 187 с.

51. Гольдберг Д:И1 Гематология животных / Д.И. Гольдберг, Е.Д. Гольдберг, Н:Г. Шубин. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1973; - 188 с.

52. Горизонтов П.Д. Роль АКТГ и кортикостероидов в патологии: (К проблеме стресса) / П.Д. Горизонтов, Т.Н. Протасова. М.: Медицина, 1968. -335 с.

53. Горизонтов П.Д: Стресс и система крови / П.Д. Горизонтов, О.М. Белоусова, М;И: Федотова. М:: Медицина, 1983: - 240 с.

54. Групповое поведение:' животных:: межвуз. сб. / под: ред. Д.П. Мозгового. Куйбышев, 1987. - С. 7-11.

55. Девятнин В.А. Витамины7 В.А. Девятнин.- М.: Пшцепромиздат, 1948.-277 с.

56. Джелинео С. Развитие гомойотермии у млекопитающих / С. Джелинео // Успехи совр. биол. 1959. - Т. 47, № 7. - С. 108-120.

57. Донченко Г.В. Изучение взаимосвязи витамина Е с биосинтезом убихинона из различных предшественников / Г.В. Донченко и др. // «Докл. АН УССР». 1980. - № 9: - С. 71-73.

58. Дубинина Е.Е. Антиоксидантная система плазмы крови / Е.Е. Дубинина // Укр. биохим. журн. 1992. - Т. 64, № 2. - С. 3-15:

59. Дьюсбери Д:. Поведение животных. Сравнительные аспекты / Д: Дьюсбери. М.: Мир. 1981. - 480 е. .68: Журавлев А.И. Биохемилюминесценция / А.И. Журавлев. М.: Наука, 19831-С. 222-240:

60. Зайцев В.Г. Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы, организма / В.Г. Зайцев, В.И. Закревский // Вестник Волгоградской мед. академии: -1998.-Т. 54, вып.4. С. 49-53:

61. Зайцев; В.Г. Методологические аспекты исследований свободнорадикального окисления и; антиоксидантной системы организма / В.Г. Зайцев, В.И. Закревский // Вестник Волгоградской медицинской академии. 1998. - Вып.4. - С. 49-53.

62. Захаров Ю.М. О роли межклеточных взаимодействий в регуляции эритропоэза / Ю.М; Захаров, И.Ю. Мельников // Успехи совр. биол. 1984. - Вып. 98; № 1. - С. 60-72.

63. Зотин А.И; Термодинамическая основа реакций организмов на внешние и внутренние факторы / А.И; Зотин. М.: Наука, 1988.-265 с.

64. Иванов К.П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис / К.П. Иванов. JI:: Наука, 1972. - 170 с.

65. Иорданский H.H. Макроэволюция. Системная; теория / H.H. Иорданский. М.: Наука, 1994. - 110 с.

66. Иорданский H.H. Эволюция; комплексных адаптаций: челюстной аппарат амфибий и рептилий7 H.H. Иорданский! М.: Наука, 1990. - С.276-279.

67. Иржак Л.И. Гемоглобины и их свойства / Л.И. Иржак. М.: Наука, 1975. - 236 с.83: Исаакян Л. А. Метаболическая: структура температурных адаптаций / Л:А. Исаакян. Л.: Наука, 1972: - 135 с.

68. Казначеев В :П: Современные аспекты адаптации / В-П: Казначеев. Новосибирск, 1980. - 198 с.85: Калабухов. Н.И. Методики экспериментальных исследований по экологии наземных позвоночных / Н.И. Калабухов.* М.: Наука, 1951.-С. 11-42.

69. Капралов: A.A. Модуляция токоферолом действия А23187, верапамила и форбол-миристат-ацетата на РНК-полимеразную активность изолированных ядер печени крыс / A.A. Капралов и др. //Биохимия. 1997. - Т. 62, вып. 7. - С. 814-816.

70. Капралов A.A. Роль витамина Е в процессах функционирования клетки. Антиоксидантные и неантиоксидантные механизмы / A.A. Капралов, Г.В. Донченко, Г.В. Петрова // Успехи: современной биологии. — 2003. Т. 123 ■ № 6. - С. 573-589.

71. Кассиль Г.Н. Внутренняя среда организма / Г.Н. Кассиль. М.: Наука, 1983.-223 с.

72. Кафиани К.А. Роль ионного гомеостаза клетки в явлениях роста и развития / К.А. Кафиани, A.F. Маленков // Успехи совр. биол. 1976. - Т. 81, № 3. - С. 445-4631

73. Кейлоу П: Принципы эволюции / П. Кейлоу. М.: Мир, 1986. -128 с.

74. Кириллов О.И. Процессы клеточного обновления и роста в условиях стресса / О.И. Кириллов. М>: Наука, 1977. - С. 70-73, 84-91.

75. Кисилевич? Р.Ш. Об определении- витамина Е в. кровш / P.IIL Кисилевич, С.И: Скварко // Лаб. дело. 1972. - № 8 - С. 473-475:

76. Козлова s В.Ф. Структурно-функциональная ; характеристика ; некоторых внутренних органов ; животных после глубокой» гипотермии с премедикацией метронидазолом / В.Ф; Козлова, Т.Н. Юрченко // Проблемы криобиологии. -1995. № 1.-С. 42-47.

77. Коржуев. П.А. Гемоглобин. Сравнительная- физиология и биохимия / П.А. Коржуев. М.: Наука, 1964. - 287 с.

78. Кормилилицына Н:К. Участие; паравентрикулярного ядра гипоталамуса в формировании устойчивости; организма к; холоду / Н.К. Кормилилицына // Успехи физиол. науки. 1994. - Вып. 25, № 3; - С. 50.

79. Корниенко И.А. Возрастные изменения энергетического обмена и терморегуляции / ША. Корниенко. М;: Наука, 1979. - 158 с.

80. Корниенко И.А. Групповой; эффект в терморегуляционных реакциях; крысят разного? возраста; / И.А. Корниенко,, В.Д. Сонькин II Экология. 1974. - № 2. - С. 46-51.

81. Коробов В.Н. Сравнительный анализ; кислородсвязывающих и антиоксидантных свойств крови лабораторных животных: и s ондатры Ondatra zibethica / В:Н; Коробов и др. // Журн. эволюц. биохимии и физиол. 1995. - Т. 31, № 3. -С. 369-372:

82. Косолапов В. А*. Хемилюминесцентные методы в оценке свободнорадикальных реакций / В.А. Косолапов, О.В. Островский, A.A. Спасов // Клиническая и лабораторная диагностика. 1991. - Т. 9. - С. 41.

83. Кулинский; В .И. Активные формы кислорода и оксидативная модификация: макромолекул / В.И. Кулинский // Соросовский Образовательный Журнал. 1999. - Т. 35, № 1. - С. 2-7.

84. Кулинский В.И. Две адаптационные стратегии в неблагоприятных условиях резистентная и толерантная / В.И! Кулинский, И.Л. Ольховский // Успехи совр. биол. -1992. - Т. 112, № 5 - 6. - С. 697-714.

85. Куприянов В.В! Морфологические изменения; в системе микроциркуляции как проявление: адаптации; / В1В. Куприянов // Успехи совр. биол. 1979. - Т. 88, № 2. - С. 241-250.108; Левонтин Р. Генетические основы эволюции / Р. Левонтин. М.: Мир, 1978. -351 е.,

86. Левтов В.А. Реология; крови / В.А.Левтов, С.А. Регирер, Н.Х. Шадрина. М;: Медицина, 1982. - С. 167-173.

87. Лекявичус Э: Элементы общей теории адаптации / Э: Лекявичус. Вильнюс: «Макслас», 1986. - 272 с.

88. Ллойд Э. Справочник по прикладной статистике / Э. Ллойд, У. Ледерман. -Mi: Финансы и статистика, 1990. -С. 493-513.

89. Мантейфель Б.П; Экология! поведения; животных / Б.П; Мантейфель. М.: Наука, 1980. - 220 с.

90. Марачев А.Г. Эритропоэз и его регуляция у жителей Севера / А.Г. Марачев // Физиол. человека. 1977. - Т. 3, № 6. - С. 1046-1049.

91. Медведев JI.H. Бурая жировая ткань: молекулярно-клеточные основы регулируемого термогенеза / Л.Н. Медведев, Е.И. Елсукова. -Красноярск: Изд-во «Амальгама», 2002. 528 с.

92. Меделяновский А.Н. Системные механизмы гомеостаза / А.Н. Меделяновский7/ Усп. физиол. наук. 1982. - Т. 13, № 5. - С. 96-126.

93. Меерсон Ф.З. Активация перекисного окисления липидов при эмоционально-болевом стрессе / Ф.З. Меерсон, В.Е. Каган, Л.Л. Прилипко // Бюлл. эксп. биол. 1979. - № 10. - С. 404^406.

94. Меерсон Ф.З. Общий механизм адаптации и профилактики / Ф.З. Меерсон. М.: Медицина, 1973. - 360 с.

95. Меницкий Д.Н. Проблемы многомерности человеческого фактора / Д.Н. Меницкий // Проблемы саморегуляции биотехнических систем. Серия: Вопросы кибернетики. М.: АН СССР. - 1990. - С.30-38.

96. Механизмы адаптационных реакций организма / под ред. Т.И. Шустовой. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1987. - С. 74-77, 177-181.

97. Михайленко В.Г. Неоднозначность резистентности организмов / В.Г. Михайленко // Успехи соврем, биол. 2002. - т. 122,№ 4. - с. 334-341.

98. Надиров Н.К. Антиокислительная активность альфа-гамма-дельта-изомеров токоферола при окислении молочных жиров / Н.К. Надиров и др. // Известия вузов СССР. Пищевая технология. 1977. - № 1. - С. 2527.

99. Надиров Н.К. Токоферолы и их использование в медицине и сельском хозяйстве / Н.К. Надиров, отв. ред. Н.М. Эмануэль, Р.П. Евстигнеева. М.: Наука, 1991. - 334 с.

100. Наумов Н.П. Поведенческие и физиологические реакции млекопитающих на запахи сородичей по виду / Н.П. Наумов, М.Е. Гольцман // Успехи совр. биол. 1972. - Т. 73, № 3. - с. 427^443.

101. Наумов Н.П. Экология животных / Н.П. Наумов. М.: Высш. шк., 1963.- 618 с.125;. Нефедов В:П. Гомеостаз на различных уровнях организации биосистем / В.П. Нефедов, A.A. Ясайтис, В.Н; Новосельцев. Новосибирск: Наука, 1991.-232 с.

102. Озернюк Н.Д. Анализ механизмов адаптационных процессов / Н.Д. Озернюк, С.К. Нечаев // Физиол. животных и чел. 2002, № 4. - С. 457462.

103. Озернюк Н.Д. Принцип энергетического минимума в > онтогенезе и устойчивость процессов развития / Н.Д: Озернюк // Журн. общ. биол. -1988. Т. 42, № 4: - С. 552-562.

104. Озернюк Н.Д. Температурные адаптации/ Н.Д. Озернюк. М.: Изд-во МГУ, 2000. - 205 с.

105. Озернюк Н.Д. Температурные границы жизни / Н.Д. Озернюк // Природа. 2003. - № 2. - С. 56-61.

106. Основы биохимии: в 3 т. / А.Уайт и др.; под ред. Ю.А. Овчинникова. М.: Мир, 1981.-Т.З. - С. 79-95.

107. Панин JI.E. Биохимические механизмы стресса / JI.E. Панин. -Новосибирск: Наука, 1983. С. 67-79.

108. Пахомова В.М. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром, у растений; / В.М: Пахомова // Цитология. 1995. - Т. 36, № 1/2. - G. 66-86.

109. Пегельман С.Г. Адаптивное гнездовое поведение некоторых видов диких и лабораторных животных / С.Г. Пегельман // Журн. общ. биол. 1966. - Т. 27, № 3. - С. 10-12.

110. Пегельман С.Г. Приспособительные реакции морских свинок в условиях длительного охлаждения7 С.Г. Пегельман, У.К. Канарик // Физиол. журн. 1967. - Т. 1, № 2: - С. 10 - 11.

111. Петрова; Г.В. Влияние витамина Е на транскрипцию1 в изолированных ядрах и хроматине печени крыс в норме и при Е-гиповитаминозе7 Г.В. Петрова, A.A. Капралов, Г.В. Донченко // Биохимия. -1994. Т. 59, вып: 4. - С. 575-581.

112. Попович И.Л. Особенности реакции гастрина у крыс с различной подверженностью, повреждениям слизистой- желудка при» иммобилизационно-холодовом; стрессе / И.Л. Попович и др. // Бюлл. эксп. биол. и мед. 1992. - Вып. 113, № 2. - С. 126-127.

113. Проссер Л: Сравнительная физиология животных / Л. Проссер, Ф. Браун. М:: Мир, 1967. - С. 304-326.

114. Руководство к практическим занятиям по физиологии, /под ред. Г.И; Косицкого, В.А. Полянцева. М: Медицина, 1988. - С. 125-140.

115. Румянцев Г.В. Установочный температурный уровень физиологического термостата и возможности его точного поддержания / Г.В. Румянцев // Физиол. журн. 1992. - Вып. 78, № 6. - С. 115-118.

116. Рыжиков Г.В. Общие и частные проблемы адаптации / Г.В. Рыжиков, В.Б. Вальцев // Физиол: чел. 1977. — Т. 3, № 6. - С. 985-996.

117. Рысс С.М; Витамины / С.М: Рысс. М.: Медгиз, 1955; - 335 с.

118. Саркисов Д.С. Общая патология человека / Д.С. Саркисов, М.А. Пальцев, Н.К. Хитров. М.: Медицина, 1997. - 608 с.

119. Селье Г. На уровне целого организма / Г. Селье. М;: Мир, 1972. -121 с.

120. Сетров М.И. Организация биосистем./ М.И. Сетров. Л.: Наука, 1971. -380 с.

121. Сидоров Ю.А. Физиологические аспекты; индивидуальной экоадаптации человека / Ю.А. Сидоров // Физиологический журн. 1994. - Т. 80,№6.-С. 13-21.

122. Силантьева К.Г. Поведение и его механизмы / К.Г. Силантьева. -Екатеринбург, 1992; 133 с.

123. Слоним А.Д; Частная экологическая физиология млекопитающих / А.Д. Слоним: М: Изд-во АН СССР, 1962; - 498 с.

124. Слоним А.Д: Эволюция; терморегуляции/ А.Д; Слоним. Л.: Наука, 1986.-76 с.155; Соколов В.Е. Сравнительный анализ поведения у трех видов крыс рода ЯаШБ / В.Е. Соколов, С.А. Квашнин // Зоол. журн; 1993. - Т. 72, №11.- С. 126—139.

125. Солдак И.И: Интегральная оценка производственного холодового стресса / И.И: Солдак и др. //http://www.health.gov.ua/publ/co./

126. Стародуб Н.Ф. Гетерогенная система гемоглобина/ Н.Ф. Стародуб, В.И. Назаренко. Киев: Наукова думка, 1987. - 200 с.

127. Стародуб Н.Ф. О природе гетерогенности гемоглобина: крыс / Н.Ф. Стародуб и др. // Укр. биохим. журн. 1979. - Т. 51. - С. 117—123.

128. Труфанов A.B. Витамины и. антивитамины/ A.B. Труфанов. М.: Пшцепромиздат, 1950: С.6-9:

129. Физиология системы крови. Физиология эритропоэза. Л.: Наука, 1979. - 360 с.

130. Хайнд Р: Поведение животных / Р. Хайнд. М.: Мир, 1975! — 580с.175: Халмурадов А.Г. Транспорт жирорастворимых витаминов / А.Г. Халмурадов, A.T. Тоцкищ Р.В; Чаговец. Киев: Наукова думка, 1980. - 209 с.

131. Хамидов Д.Х. Кровь и кроветворение у позвоночных животных 7 Д.Х. Хамидов, А.Т. Акилов, A.A. Турдыев. Ташкент: Изд-во «Фан», 1980; -168 с.

132. Хлебович В.В. Акклимация животных организмов / В.В. Хлебович. Л.: Наука, 1981. - 135 с.

133. Хочачка П." Стратегия биохимической, адаптации / П. Хочачка, Дж. Сомеро. М.: Мир, 1977. -398 с.

134. Храпова Н.Г. Изучение антирадикальной активности токоферолов хемилюминесцентным методом / Н.Г. Храпова. Витамины, Киев, 1975. - Вып. 8. - С. 22-30.

135. Храпова Н.Г. Кинетические особенности действия токоферолов как антиоксидантов / Н.Г. Храпова // Биофизика. — 1977. — Вып. 22, № 3. С. 436-443.

136. Чудинова В.В. Взаимодействие витамина Е (а-токоферола) с оксигенированными производными жирных кисл от / В .В. Чудинова и др. // Биоорг. химия. - 1993. - Т. 19, № 4. - С. 505-509:

137. Чудинова В.В. К механизму- действия витамина? Е. Изучение взаимодействия^ витамина Е (а-токоферола) и его аналогов с жирными кислотами; и их производными методом флуориметрии / В.В. Чудинова и др. // Биоорг. химия. 1992. - Т. 18, № 12. - с. 1519-1528;

138. Чудинова В.В1 Перекисное окисление липидов и механизм антиоксидантного действия витамина Е / В:В. Чудинова и др. // Биоорг. химия. 1994. - Т. 20, № 10. - С. 1029-1044.

139. Шидловский: В.А. Мультивариантная адаптивная: регуляция вегетативных функций / В;А. Шидловский // Вопросы кибернетики. -1977. -Вып. 37.-С. 73-75.

140. Шидловский В .А. Современные теоретические представления о гомеостазе/ В.А; Шидловский // Итоги науки и техники. Сер. Физиол. чел. и животных: M., 1982. - Т. 25. - С. 3-18.

141. Шилов И.А. Эколого-физиологическое изучение популяций; у млекопитающих/И:А. Шилов. М.: Изд-во МГУ, 1977.-288 с.1911 Шилов И.С. Физиологическая экология животных/И.С. Шилов. -М.: Высш. шк., 1985. 328 с.

142. Шилов П.И. Справочник по витаминам/ П.И. Шилов, Яковлев Т.Н; М;: Медгиз, 1960. - 230 с.193i Шишкин М.А. Закономерности эволюции онтогенеза; / М:А. Шишкин //Журн. общей биол: 1981 - Т. 42, № 1. - С. 38-54.

143. Шкорбатов Г.Л. К построению общей теории адаптации / Г.Л. Шкорбатов // Журн. общ. биологии. 1982. - № 43; №6. - С. 75-87.

144. Шкорбатов Г.Л. Основные черты адаптации; биологических систем / Г.Л. Шкорбатов // Журн. общ. биологии. 1971. - Т. 32, № 2. - С. 131-142.

145. Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции: Теория стабилизирующего отбора / И.И. Шмальгаузен; АН СССР, Науч. Совет по пробл. генет. и селек. 2-е изд., перер. и доп. - М.: Наука, 1968. - 452 с.

146. Шовен Р. Поведение животных / Р. Шовен. М.: Мир, 1972: - 481с.

147. Шубик; В.М. Проблемы экологической иммунологии / В.М. Шубик. JL: Медицина, 1976. - 216 е.

148. Юдаев Н. А. Свойства, функции и обмен стероидных гормонов коры, надпочечников / Н.А. Юдаев // Химические основы процессов жизнедеятельности. М.: Наука, 1962. - С. 32-37.

149. Яблоковг А.В: Эволюционное учение / А.В. Яблоков, А.Г. Юсуфов. М.: Высшая школа, 1981. - 342 с.

150. Anderson N.E. Preintestinal disappearance of vitamin E in ruminants / N.E. Anderson and oth.//J. Nutr. 1971. - Vol. 101, № 3. -Pi 655-659.

151. Barnett S.A. Experiments on «neophobia» in wild and laboratoiy rats / S.A. Barnett/// Brit. J. Psychol. 1963; - Vol; 49: - P.\ 195-201'.

152. Barnett S.A. Physiological effects of «social stress» in wild rats / S.A. Barnett// J. Psychosom. Res. 1958. - Vol; 3^№ 71. - P: 1-11.

153. Barsoum A.H. Some observations on blood in relation to cold acclimatization in the Antarctic / A.H. Barsoum // Milit. Med. 1962. - Vol. 127. -P. 719-722.

154. Caasi P.I. Biosynthesis of heme in vitamin E deficiency / P.I. Caasi, J.W. Hauswirth, P.P. Nair// Ann. N. Y. Acad. Sci. 1972. - Vol. 203, № 4. - P. 93-103.

155. Chatonnet J. The perception of thermal comfort / J. Chatonnet, M. Cabanac // Intern. J. Biomet. 1965. - Vol. 9, № 19. - P. 183-185.

156. Chen L.H. Effect of dietary vitamin E and vitamin C on respiration and swelling of guinea pig liver mitochondria / L.H. Chen, M.L. Chang // J. Nutr. -1978. Vol. 108, № 10. - P. 1616-1620.

157. Ciccoli L. Fatty acid pattern of the erythrocyte lipids and plasma vitamin E in the first days of life / L. Ciccoli and oth. // Biol. Neonate. 1981. -Vol. 40, №3/4.-P. 187-195.

158. Crockford T. Temperature acclimation and the expression of contractile protein isoforms in the skeletal muscles of the common carp (Cyprinus carpio L.) / T. Crockford, I.A. Johnston // J. Comp. Physiol. B. 1990. - Vol. 160. -P. 23-30.

159. Daly M. The maternal behaviour cycle in golden hamsters (Mesocricetus auratus) / M. Daly // Z. Tierpsychol. 1972. - Vol. 31, № 3. - P. 289-299.

160. Desai I.D. Bilirubin interference in the colorimetric assay of plasma vitamin E / I.D. Desai, F.E. Martinez // Clin. Chim. Acta. 1986. - Vol. 154, № 3. - P. 247-250.

161. Dexter T.M. Blood cell development. The message in medium / T.M. Dexter//Nature. 1984. - Vol. 309, № 5971. - P. 113-122.

162. Dresher J. Environmental influence on initiation and maintenance of hibernation / J. Dresher // Ecology. 1967. - Vol. 48, № 6. - P. 962-966.

163. Gandelman R. Introduction of maternal nest building in virgin female mice by the presentation of young / R. Gandelman7/ Hormones and Behaviour. -1973. Vol. 4, № 3. - P. 191-197.

164. Hammel H.T. On the origin of endothermy in mammals / H;T. Hammel // Israel J. Med. Sci.- 1976. Vol. 12, № 9. - P. 905-915.

165. Hatch A.M. Long term isolation;stress in rats / A.M. Hatch // Science. 1963: - Vol. 142, № 3591. - P.507-508.

166. Hiarde W. The chemistry of vitamin E (including its chemical determination) / W. Hiarde, E. Lebeck, T. Leth // Acta arg. scand. 1973; - Vol. 23, suppl. 19. - P. 87-96.

167. Hochachka P. W. Regulation of heat production at the cellular level / P.W. Hochachka//Federat. Proc. 1974. - Vol. 33, № 10. - P. 2162-2169.

168. Lindquist .S. Regulation of protein synthesis during heat shock / S. Lindquist//Nature.- 1981. Vol. 293. - P. 311-314.

169. Lucy J.A. Fat soluble vitamins and biological membranes / J.A. Lucy, J.T. Dingle//Nature. 1964. - Vol; 204, № 4954. - p. 156-160.

170. Molenaar I. Effect of vitamin*E deficiency on cellular membranes / I. Molenaar, J. Vos, S. Hommes // Vitamins and Hormones. 1972. - Vol. 30. - P. 45-82.

171. Pappu A.S. Succinate oxidation in rat liver mitochondria in vitamin E deficiency / A.S. Pappu, P. Fatterpakar, A. Sreenivasan // Indian J. Biochem and' Biophys. 1980. - Vol. 17, № 1. - P. 48-50.

172. Patnaik A. Binding of d-a-tocopherol to rat liver nuclear components / A. Patnaik, P.P.' Nair // Experimentia. 1975. - Vol: 31, № 9. - P. 1023-1024.

173. Polo Cesar F. STZ-induced; diabetes in mice and heme pathway enzymes: effect of allylisopropylacetamide and a-tocopherol //F. Polo Cesar and oth. // Chem.-Biol. Interact. 1995. - Vol. 95, № 3. - P. 327-334.

174. Quantanilha A.T. Vitamin E, physical exercise and tissue oxidative damage / A.T. Quantanilha, L. Packer // Biology of vitamin E: Proc. Ciba found, symp. London. 1983.- P. 194-201.

175. Rajaram O.V. Involvement of binding lipoproteins in the absorption and transport of a-tocopherol in the: rat / O.V. Rajaram, P. Fatterpaker, A. Sreenivasan // Biochem. J. 1974. - Vol. 140, № 3; - P; 509-516.

176. Sellers E.A. Acclimatization-and survival of rats in the cold / E.A. Sellers, S.S. You, N. Thomas //Am. J. Physiol. 1951. - Vol. 165, № 7. - P. 481485.

177. Weber F. Vitamin E und essentielle Fettsäuren / F. Weber, U. Gloor, O. Wiss // Fette, Seifen, Anstrichmittel. 1962. - Vol. 64, № 7. - S. 1149-1153.

178. Whanger P.D. Influence of 19 elements on development of liver necrosis in selenium and vitamin E deficient rats / P.D. Whanger, P.H. Weswig // Nutr. Repts Int. 1978. - Vol. 18, № 4. - P. 421-428.

179. Wilson W.L. Infanticide and maternal defeuce in the Wood mouse Apodenus sylvaticus / W.L. Wilson, R.W. Elwood, W. Montgomery // Ethol Ecol. and Ecol. 1993. - Vol. 5, № 3. - P. 365-370.

180. Young I.S. Antioxidants in health and disease / I.S. Young, J.V. Woodside // J. Clin. Pathol. -2001. Vol. 54. - P. 176-186.

Информация о работе

Солодовникова, Ольга Григорьевна
кандидата биологических наук
Воронеж, 2005
ВАК 03.00.16

Диссертация

Эколого-физиологические аспекты формирования адаптивных механизмов млекопитающих к гипотермии в условиях эксперимента - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Эколого-физиологические аспекты формирования адаптивных механизмов млекопитающих к гипотермии в условиях эксперимента - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы