Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Возрастные особенности адаптации белых крыс к мышечным нагрузкам в условиях гипертиреоза

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Возрастные особенности адаптации белых крыс к мышечным нагрузкам в условиях гипертиреоза"

Ярославский ордена Трудового Красного Знамени государственный педагогический университет имени К.Д. Ушинского

На правах рукописи

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ БЕЛЫХ КРЫС К МЫШЕЧНЫМ НАГРУЗКАМ В УСЛОВИЯХ ГИПЕРТИРЕОЗА

03.00.13 - физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ярославль - 1996

Работа выполнена на кафедре анатомии, физиологии и гигиены Ярославского ордена Трудового Красного Знамени государственного педагогического университета имени К.Д.Ушинского

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор

доктор биологических наук, профессор

В .Я .Русин |С.С.Полтырев|

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Б.М.Нидерштрат

доктор медицинских наук, профессор В.А.Маргазин

Ведущая организация -институт возрастной физиологии РАО (Москва)

Защита состоится ¿А^чЛ 1996 г в "/7" часов на заседании

диссертационного совета К 113. 27. 03 при Ярославском ордена Трудового Красного Знамени государственном педагогическом университете имени К.Д.Ушинского ( 150000, Ярославль, ул. Республиканская, 108)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан " " 1996 г

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. биол. наук, доцент Л.Г.Зайцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из актуальных проблем возрастной физиологии является изучение сопротивляемости организма на разных этапах онтогенеза. Раннее включение систематических умеренных нагрузок, как показали многочисленные исследования в лабораториях А.Г.Хрипковой, И.А.Аршавского М.Р.Могендовича,

A.Н.Кабанова, В.С.Фарфеля, Р.А.Шабунина и др., совершенствует все ведущие системы растущего организма и развитие его в целом. Это, в свою очередь, способствует повышению сопротивляемости организма к различным неблагоприятным факторам, в том числе к экстремальным ( Я. А. Эголинскмй, К.М.Смирнов, 1960, Ф.З.Меерсон, 1981, Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшешшкова, 1988). Несомненно, однако, что особенности и диапазон адаптивных возможностей организма находятся в зависимости от возраста. Каждый возрастной период, как показали исследования И.А.Аршавского и его сотрудников, характеризуется специфическими особенностями адаптации к определенным воздействиям. Поэтому лишь оптимальные формы двигательной активности могут способствовать повышению потенциальной лабильности различных систем, рабочих возможностей организма и его сопротивляемости. Чрезмерная двигательная активность, превышающая этот оптимум, может вызвать задержку роста и развития, а также снижение адаптивных возможностей развивающегося организма.

Не последнюю роль в процессе адаптации растущего организма к систематическим мышечным воздействиям играет эндокринная система. Гормональные сдвиги в процессе адаптации ведут к перестройке многих морфофункциональных систем организма (А.А.Виру, 1977,

B.Н.Никитин,1977, М.С.Мицкевич,1978, А.А.Виру, П.К.Кырге,1983, Я.5ЬерЬаг(1, К.51с1пеу, 1975). В.А.Барашков (1971) и В.В.Чистяков (1972) показали, что нарушение баланса тиреоидных гормонов снижает сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам среды у взрослых животных. Воздействие умеренных мышечных нагрузок в подобных условиях заметно Препятствует этому процессу. Следует отметить, что в клинической литературе отсутствуют работы, в которых анализировались бы возможности и эффективность воздействия умеренных физических нагрузок в комплексе с другими лечебными мероприятиями у детей, страдающих гиперфункцией щитовидной железы. Собственно это и явилось для нас основанием считать, что получаемые экспериментальные данные могут оказаться полезными для научного обоснования целесообразности включения в комплексную терапию токсикоза умеренных физических упражнений, как одного из методов лечения детей с повышенной функцией щитовидной железы.-

Цель работы. Комплексное исследование возрастных особенностей адаптации белых крыс к мышечным нагрузкам в условиях гипертиреоза и изменений сопротивляемости организма в этих условиях.

Задачи исследования:

- изучить возрастные особенности сопротивляемости организма интактных белых крыс на ранних стадиях онтогенеза;

- выяснить особенности влияния систематических мышечных нагрузок на ряд функций организма и его сопротивляемости к неблагоприятным факторам в процессе онтогенеза;

- выявить особенности течения экспериментального гипертиреоза и его влияния на сопротивляемость организма животных разного возраста;

- выяснить характер влияния адаптации к умеренным мышечным нагрузкам на основные системы организма и сопротивляемость крысят разного возраста в условиях гипертиреоза;

- изучить некоторые механизмы адаптации к мышечным нагрузкам в онтогенезе, сосредоточив при этом внимание на выяснение роли тканевой резистентности и некоторых отделов центральной нервной системы в развитии адаптации к мышечным нагрузкам в разные возрастные периоды.

Научная новизна исследования. Впервые проведено комплексное исследование, раскрывающее характер становления в онтогенезе сопротивляемости организма к различным неблагоприятным воздействиям дозированных мышечных нагрузок на интактных крыс и крыс с экспериментальным гипертиреозом.

Выявлены особенности течения экспериментального гипертиреоза в раннем возрасте и влияние на его развитие умеренных мышечных нагрузок.

Дана сравнительная оценка влияния мышечных нагрузок на организм крыс разных возрастных периодов.

Получены новые сведения о функциональных взаимоотношениях системы дыхания, крови, сердечно-сосудистой системы в условиях мышечной тренировки.

Научно-практическая значимость работы. Значимость работы состоит в том, что полученные экспериментальные данные дают основание рекомендовать дальнейшее изучение эффективности умеренных мышечных нагрузок как составной части комплекса лечебно-профилактических мероприятий у детей и подростков при гиперти-реозе в клинических условиях. Материалы исследования имеют прикладное значение для спортивной медицины и практики врачебного контроля за состоянием юных спортсменов, позволяют повысить качество управления тренировочным процессом, являются основой для

формирования и разработки программ оздоровления и лечебно-профилактических мероприятий.

Материалы работы расширяют объем знаний по возрастной физиологии, могут быть использованы для преподавания в институтах физической культуры и на факультетах физической культуры вузов, соответствующих разделов возрастной физиологии, теории физического воспитания и валеологии.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Изученный комплекс параметров показал, что с возрастом происходит увеличение сопротивляемости организма белых крыс к целому ряду факторов (утомлению при мышечной нагрузке', перегреванию, охлаждению).

2. Мышечная нагрузка способствует улучшению функционального состояния организма и повышению резистентности на клеточном уровне только в старшей возрастной группе экспериментальных животных.

3. Адаптация к мышечным нагрузкам на фоне гипертиреоза у крысят старшей возрастной группы приводит к повышению специфической и неспецифической сопротивляемости организма, Важная роль в формировании адаптивных реакций принадлежит ретикулярной формации ствола мозга.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на: конференции "Состояние и регуляция вегетативных функций в здоровом организме человека и животных" (Владимир, 1975),12-м съезде Всесоюзного физиологического общества имени И.П.Павлова (Тбилиси, 1975), конференции "Методы исследования функций организма в онтогенезе", (Москва, 1975), конференции "Механизмы адаптации и компенсации физиологических функций в экстремальных условиях" (Томск, 1977), Всесоюзном симпозиуме "Механизмы адаптации к спортивной деятельности", (Москва, 1975), 13-м съезде Всесоюзного физиологического общества имени И.П.Павлова (Алма-Ата, 1979), симпозиуме "Физиологические критерии готовности к обучению в школе" (Москва,1977), 2-й Всесоюзной научно-практической конференции "Физическая культура и здоровый образ жизни'ЧЛипецк, 1991), Поволжской конференции "Экспериментальные и клинические аспекты адаптации микроциркуляции (Ярославль, 1995).

По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ.

Структура работы. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием методов исследования, 4 глав с изложением полученных данных, обсуждения, выводов, списка литературы. Библиогра-

фия включает в себя 255 источников литературы. Работа иллюстрирована 40 таблицами и 12 рисунками.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Общий план исследования. Исследования проведены на 700 беспородных белых крысятах разного возраста. Животные рождались в обычных условиях вивария, при этом строго фиксировался день рождения. Во всех пометах с 1-го дня жизни оставляли по 8 крысят, которые содержались с матерью до 30-го дня. Самцы и самки во всех пометах развивались в условиях совместного содержания, причем количество тех и других было примерно одинаковым. Наблюдения проводились на животных, разделенных на три возрастные группы. Первая группа животных включалась в опыт с 14-го дня жизни. В этот период происходит прозревание, повышается двигательная активность, оформляется антигравитационная поза опоры на конечности. Вторая группа включалась в опыт с 21-го дня жизни. Для этого периода характерен высокий по сравнению с другими периодами жизни крыс уровень деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Третья группа животных включалась в опыт с 30-го дня жизни, когда происходило отлучение от матери и начиналось постепенное снижение активной деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем до уровня взрослых животных.

Всего поставлено 15 серий хронических опытов с периодом наблюдения не менее 6 недель в каждой серии. Каждая серия включала 4 основные группы. Первая служила контролем. Животных второй группы ежедневно подвергали воздействию мышечных нагрузок. У животных третьей группы вызывали экспериментальный тиреоидиновый гипертиреоз. Животных четвертой группы подвергали воздействию мышечных нагрузок в условиях гипертиреоза. В каждой группе находилось не менее 10-12 животных. Группы комплектовались таким образом, чтобы в каждой из них были крысята одного помета.

Для адаптации к мышечным нагрузкам использовали метод, неоднократно апробированный в нашей лаборатории (В.Я.Русин, 1960; В.А.Барашков, 1971; Г.В.Трефилов,1973). Животные плавали ежедневно, кроме воскресений, в аквариуме при температуре воды 34-35°С по 10 минут в день, кроме первой недели, когда нагрузку постепенно увеличивали с 2 до 10 минут.

Гипертиреоз вызывали с помощью тиреоидина, вводимого ежедневно перорально в дозе 25 мг на 100 г массы. Указанная доза, как наиболее эффективная, была избрана после предварительных собственных исследований и с учетом литературных данных (В.Н.Никитин, 1961; Е.А.Лоскутова,1967; Г.П.Смирнов, 1973; И.В.Быков, 1974).

Большие дозы тиреоидина (100 и 150 мг на 100 г массы), используемые для моделирования на взрослых животных, вызывали гибель крысят.

Для регистрации функциональных и некоторых морфологических сдвигов под влиянием мышечной тренировки и введений тиреоидина, а также для оценки специфической и неспецифической сопротивляемости организма был использован ряд методических приемов.

Методы исследования.

Определение физической "работоспособности" ( сопротивляемости к утомлению при мышечной нагрузке).

1. Основным критерием максимальной мышечной "работоспособности" животных служило время плавания в воде при 35°С с грузом, равным 10% массы тела, до полного утомления. Свинцовый груз прикрепляли на грудь с помощью лейкопластыря. Признаками утомления, с появлением которых животное извлекали из аквариума, служили частые и продолжительные погружения на дно и "боковое" положение после извлечения из воды. Пробу с максимальной мышечной нагрузкой проводили в конце эксперимента - на 6-й неделе.

2. Реакцию на дозированную мышечную нагрузку оценивали по изменению частоты дыхания и сердцебиений после трехминутного бега в тредбане со скоростью 15 м/мин. Для регистрации дыхания голову животного помещали в специально сконструированную герметическую камеру, соединенную воздушной передачей через резиновую трубку с мареевской капсулой. Колебания мембраны капсулы с укрепленным на ней писчиком регистрировали на ленте кимографа. О частоте сердечных сокращений судили по величине интервала R-R электрокардиограммы, записанной на электрокардиографе во II стандартном отведении. Электроды укрепляли на конечностях крысят с помощью зажимов.

Определение сопротивляемости к интенсивной и дозированной холодовой и тепловой нагрузкам

1. Охлаждение белых крыс производили в рефрижираторе при 2-4°С поодиночке в специальных металлических контейнерах в течение 30 минут. Критериями интенсивности сдвигов служили: разность температур до и после охлаждения, скорость восстановления температуры до исходных величин. Интенсивность газообмена в покое и после охлаждения. Термометрию тела проводили с помощью ректального датчика полупроводникового электротермометра.

Об интенсивности газообмена судили по скорости потребления кислорода с помощью малой модели аппарата Крога.

2. Нагревание белых крыс производили в течение 10 минут в термостате при 50°С и максимальной влажности воздуха. Для предупреждения ожогов металлические стенки камер термостата обшивались

листами асбеста. Критериями интенсивности сдвигов служили: разность температуры тела до и после нагрузки, скорость восстановления температуры до исходных величин, частота дыхания до и после нагревания. Термометрию производили с помощью ректального датчика полупроводникового электротермометра. Частоту дыхания - вышеописанным методом.

3. Критерием сопротивляемости белых крыс к максимальному охлаждению служило время до появления признаков "холодового наркоза" после погружения животных в воду при 17°С. Наступление "холодового наркоза" характеризовалось нарушением координации плавательных движений, тоническими судорогами и погружением на дно аквариума.

Исследование механизмов общей резистентности организма белых крыс

1. Оценку осмотической резистентности эритроцитов и лейкоцитов проводили общепринятыми методами (Й.Тодоров, 1961). Кровь для анализа в объеме 0,02 мл брали из кончика хвоста крысы.

2. Функциональную активность лейкоцитов оценивали методом люминесцентной микроскопии (А.С.Зеленина и др., 1967).

3. С целью фармакологического анализа некоторых механизмов адаптации к мышечным нагрузкам использовали наркотики с преимущественным действием на кору и подкорковые образования - 100 мг/кг хлоралгидрата и 30 мг/кг барбамила; М-холинолитик-атропин 2 мг/кг; адреналитик- дигидроэрготоксина (ДГЭТ) - 0,10 мг/кг; транквилизатор с преимущественным действием на адренореактивные структуры ретикулярной формации - аминазина 5 мг/кг. Каждое вещество вводили под кожу дважды: накануне и за час до опыта. Объем вводимых растворов большей частью не превышал 0,2-0,4 мл. Дозы фармакологических веществ подбирали с учетом особенностей метода оценки сопротивляемости и данных, полученных В.Я.Русиным (1968) и В.Д.Розановой (1968). Доза любого препарата, особенно наркотиков и аминазина, не должна была полностью подавлять способность животных выполнять мышечную работу.

Критерием сопротивляемости к мышечной нагрузке и холоду служили время плавания до полного утомления в воде при 35°С с грузом и время до появления признаков "холодового наркоза" при погружении животных в воду при 17°С. Фармакологический анализ был проведен до начала эксперимента и после 6 недель тренировок, т.е. после развития состояния повышенной сопротивляемости. Определение сопротивляемости в каждый день опыта производили всегда одновременно на подопытных и контрольных животных.

Динамика массы, поверхности тела, роста, результаты морфологического исследования некоторых внутренних органов

1. Массу тела определяли еженедельно на технических весах.

2. Поверхность тела определяли по А.Сиу1:оп (1963).

3. Об изменении роста в процессе развития судили по изменению константы роста (К) по И.И.Шмальгаузену (1927).

4. По окончании хронических опытов в некоторых сериях животных умерщвляли посредством декапитации, выделяли и взвешивали на аналитических и торсионных весах следующие органы: сердце, печень, селезенку, обе почки, оба надпочечника, гипофиз, тимус, щитовидную железу, обе икроножные и обе передние болыпеберцовые мышцы. Для удобства сравнения результатов в разных группах рассчитывали весовой коэффициент, показывающий отношение абсолютной массы органов в миллиграммах к массе тела в граммах.

Для гистологических исследований органы фиксировали в 12% растворе нейтрального формалина, срезы окрашивали гематоксилином-эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону и Суданом III.

Исследования морфологического состава крови

1. Количество эритроцитов, лейкоцитов определяли общепринятыми лабораторными методами. Кровь для анализа брали из кончика хвоста. В большинстве случаев исследование состава крови производили в покое.

Все получепные экспериментальные данные обрабатывались статистически с применением ^критерия Стьюдента. Степень взаимосвязи между различными показателями функций организма и его сопротивляемости оценивали с помощью метода ранговой корреляции (Д.Снедекор, 1961).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Сопоставление результатов разных методов исследования у ин-тактных (не подвергавшихся тренировке и не получавших тиреоидин) крысят разного возраста позволяют прийти к следующему заключению. Данные об изменении некоторых функций в покое вполне согласуются с многократно описанными в литературе: снижение частоты сердцебиений, частоты дыхания, уменьшение интенсивности газообмена. Максимальный уровень деятельности вегетативных систем организма в состоянии покоя характерен для крысят младшей возрастной группы. Это обусловлено, по мнению ряда авторов (С.И.Еникеева, 1955; В.Д.Розанова, 1941; Е.И.Аршавская, 1955; Т.А.Аджимолаев,1963; В.П.Праздников, 1969). Превалированием симпато-адренергических путей регуляции, а также недостаточным развитием центральных и периферических механизмов торможения. Высокий адренергический фон регуляции в ранние возрастные периоды обеспечивает высокий уровень метаболизма и быстрые темпы роста в эти периоды жизни, что

объясняет более быстрые темпы роста у крысят младшей группы. Подобная закономерность в отношении роста, деятельности сердечнососудистой и дыхательной систем, потребления кислорода и ректальной температуры отмечали и другие исследователи (Д.У.Эрматова, 1965; И.А.Аршавский, 1957; В.Д.Розанова, 1972; Т.А.Бальмагия, 1972).

Не столь однозначно изменилась сопротивляемость крысят к различного рода мышечным и температурным нагрузкам. Такие показатели как прирост частоты дыхания после дозированных МН или нагревания, а также степень падения или повышения температуры тела после холодовой или тепловой проб с высокой степенью достоверности свидетельствовали о повышении с возрастом неспецифической сопротивляемости организма. Так, например, прирост частоты дыхания после МН составил у 14-дневных крысят 7,9±1,0%, у 21-дневных крысят 11,5+1,0% (Р<0,01) и у 30-дневных - 7,0±2,2% (Р<0,01). Падение температуры тела при дозированном охлаждении было соответственно -1,5+0,2°, - 1,0±0,1° (Р<0,01) и -0,7±0,1° (Р<0,01), а повышение ее при дозированном нагревании составило +2,9±0,1°, +1,8±0,1°(Р<0,01) и +1,7+0,1° (Р<0,01). Вероятно, температурные нагрузки явились серьезным стрессовым воздействием только на данных этапах развития и по мере роста перестают оказывать отрицательное воздействие на организм. К подобному же заключению ранее пришел P.C.Каримов(1972).

Результаты исследования показали, что к утомлению при МН. были более устойчивыми 14-дневные крысята. Это можно объяснить более низкой массой их тела. Подобная закономерность отмечалась в нашей лаборатории у взрослых крыс: обычно при прочих равных условиях дольше плавали особи с меньшей массой тела. Сопротивляемость к интенсивному охлаждению по данным одной серии не изменялась вообще (время до "холодового наркоза" 8,7±0,2 мин, 9,0±1,0 мин и 8,0+0,5 мин). В другой серии, где проводился фармакологический анализ, выявили некоторую тенденцию к повышению сопротивляемости (10,2+1,4 мин, 11,3±1,0 мин и 12,0±0,8 мин). Однако, процесс приспособления к неблагоприятным факторам внешней среды достаточно длителен. Этим можно объяснить тот факт, что уровень сопротивляемости к максимальным и умеренным нагрузкам оказался значительно ниже, чем он был у взрослых животных в тех же условиях опыта В.Я.Русина (1968), В.А.Барашкова (1971), В.В.Чистякова (1972), Г.В.Трефилова (1973). В отличие от сопротивляемости целостного организма резистентность его на клеточном уровне с возрастом заметно снижалась. Об этом говорит увеличение процентного содержания в крови лейкоцитов, флюоресцирующих красным цветом (у 14-дневных 0,2±0,08%, у 21-дневных 0,3±0,05%, у 30-дневных 0,4±0,06%, Р<0,05) и красно-зеленым цветом ( соответственно - 13,1±0,5%, 15,3±0,7%, Р<0,05 и 15,4+1,3%,. Р<0,05). Достоверно снижалась также осмотическая резистентность

эритроцитов. Степень гемолиза эритроцитов в 0,46% растворе, например, составила - у 14-дневных крысят 40,2±2,0%, у 21-дневных 47,3±1,2 (Р<0,05) и у 30-дневных - 50,7+1,8% (Р<0,01). Тот факт, что сопротивляемость целостного организма с возрастом увеличилась, несмотря на снижение клеточной резистентности, позволяет предполагать, что решающее значение для сопротивляемости на организменном уровне у растущих крысят имеет не резистентность клеток т тканей, а совершенствование механизмов регуляции вегетативных функций.

Роль физических нагрузок в повышении сопротивляемости организма к разнообразным факторам внешней среды общеизвестна. Работами многих авторов было показано положительное влияние систематической мышечной тренировки на повышение сопротивляемости к действию холода, перегревания, недостатка кислорода, некоторых заболеваний. Все вышесказанное относится не только к взрослому, но и к развивающемуся организму. Основным фактором, обусловливающим изменение и преобразование вегетативных функций в процессе онтогенеза, по мнению И.А.Аршавского, является соответствующее развитие скелетной мускулатуры. Исследованиями М.Р.Могендовича и его сотрудников (1963) была установлена роль скелетной мускулатуры в оптимизации вегетативных функций. Влияние скелетной мускулатуры на вегетативные функции организма осуществляется благодаря про-нриорецептивной. Многочисленными исследованиями, проведенными в лаборатории И.А.Аршавского, показано, что повышение адаптивных возможностей к МН с возрастом характеризуется все более выраженной экономизацией энергозатрат в состоянии покоя. Как показали наши исследования характерные для взрослых животных проявления эффективной адаптации к МН, оказались не столь же типичными в период становления этих функций в процессе онтогенеза. Единственным показателем, отчетливо продемонстрировавшим увеличение эффекта тренировки с возрастом, был уровень потребления кислорода. Возрастное повышение тонуса парасимпатического отдела нервной системы, проявляющееся в замедлении ЧСС, стимулировалось МН во всех возрастных группах одинаково. То же самое происходило и с ЧД. Два показателя иллюстрируют качественные особенности влияния тренировки МН в разном возрасте. У 30-дневных крысят, как и у взрослых, тренировка несколько снижала прирост массы тела и его температуру. У 14-дневных, наоборот, тренировка резко стимулировала прирост массы тела и повышала температуру. Значительно более стабильным было влияние систематических МН на сопротивляемость организма и его резистентность на клеточном уровне. Эффективность тренировки с возрастом неуклонно увеличивалась. И если, судя по ряду показателей, в младшей возрастной группе эффект тренировки отсутствовал, то он всегда был достаточно выраженным в старших возрастных группах.

Сравнение с результатами аналогичных проб у взрослых животных позволяет убедиться в том, что в некоторых случаях влияние тренировки на сопротивляемость 30-дневных крысят было более интенсивным.

Особо хотелось бы подчеркнуть усиление влияния тренировки с возрастом на резистентность клеток крови, поскольку, как уже отмечалось выше, онтогенез интактных животных сопровождается снижением резистентности клеток крови. С другой стороны, нельзя сказать, что эффект тренировки возрастал плавно - от младшей возрастной группы к средней и старшей. Некоторые критерии показывают, что сопротивляемость весьма резко возрастала уже в средней группе, а затем несколько падала у старших крысят. Примером этому может служить сопротивляемость к интенсивному охлаждению и осмотическая резистентность лейкоцитов и эритроцитов.

Анализируя с этих позиций способность крысят разного возраста адаптироваться к избранным нами МНи эффективность влияния этих нагрузок на неспецифическую сопротивляемость, можно допустить две возможности: либо избранные нагрузки являются чрезмерными для 14-дневных крысят, либо меньшая эффективность тренировки присуща данному возрастному типу. В пользу второго предположения и, естественно, против первого позволительно привести следующие аргументы.

Во-первых, физическая выносливость 14-дневных крысят значительно выше, чем у старших и, следовательно, в процентном отношении тренировочная нагрузка у них составляет значительно меньшую нагрузку от максимально возможной.

Во-вторых, тренировка не только не задерживала прибавку в массе и рост крысят, но интенсивно стимулировала их.

В-третьих, тренировка, судя по ряду показателей, заметно повышала неспецифическую сопротивляемость организма и была достаточно эффективной в этом отношении даже в условиях гипертиреоза. Все это свидетельствует в пользу целесообразности использования МН вообще и при гипертиреозе в частности, не только в старших, но и в младшей возрастной группе.

Интоксикация тиреоидином, как и воздействие МН, является возмущающим фактором, хотя и совершенно иного порядка. И вполне можно было ожидать, что развитие гипертиреоза по-разному проявится в онтогенезе.

По сравнению с тренировкой, однако, эффект насыщения организма тиреоидином не был столь зависим от возраста. В основном проявление гипертиреоза у всех крысят были сходны качественно и также выражены количественно, как и у взрослых. Нарастание некоторого эффекта, т.е. большее снижение сопротивляемости, можно было констатировать только по изменению ЧД после тепловой пробы и

уменьшению ОРЭ. Такие показатели, как время до "холодового наркоза", степень гемолиза и содержание в крови лейкоцитов, флюоресцирующих красным цветом, свидетельствовали об уменьшении отрицательного влияния тиреоидина с возрастом. Как и тренировка, гиперти-реоз сопровождался качественно разными сдвигами прироста массы тела в младшей и старшей возрастной группе. У 30-дневных крысят введение тиреоидина, как и у взрослых животных, вызывало характерное падение массы тела, в то время как у 14-ти и 21-дневных крысят он стимулировал ее прирост. Это согласуется с многими исследованиями, которые показали, что дополнительное введение тиреоидного препарата индуцирует реакции синтеза белка, особенно в молодом возрасте и приводит к положительному азотистому балансу. Как известно, целостность организма обеспечивается тем, что при каждом нарушении его состояния, как во всякой саморегулирующей системе, в нем возникают реакции, противодействующие наступившему нарушению равновесия. Многолетний опыт применения методов физической культуры в качестве средства, повышающего устойчивость здорового организма, позволяет надеяться, что положительное влияние ее проявится даже в условиях экспериментального гипертиреоза.

Результаты эксперимента во многом подтвердили это предположение. Положительное влияние тренировки на состояние функций в покое и сопротивляемости крысят с гипертиреозом на организменном и клеточном уровнях находилось в тесной зависимости от возраста. Эффект тренировки в условиях гипертиреоза увеличивался с возрастом в еще большей степени, чем при тренировке интактных крысят. Важной возрастной спецификой, на которую нельзя не обратить внимание, отличалась первая фаза адаптации к МН в условиях гипертиреоза. У крысят, причем даже у самых младших, мы не наблюдали типичного для взрослых "гипертиреозных" животных снижения сопротивляемости организма в первую неделю тренировки. Это говорит о большой пластичности функций растущего организма по отношению к адекватным МН. В дальнейшем к 3-й и,особенно, 6-й неделе, эффект тренировки заметно возрастал.

Таким образом, адаптация к МН улучшает некоторые показатели устойчивости организма с нарушенной функцией щитовидной железы. Можно предположить, что нормализующее влияние мышечных нагрузок на организма при избыточном введении тиреоидина в некоторой степени связано с тем, что мышечная тренировка влечет за собой повышенную утилизацию тканями тиреоидных гормонов и, в какой-то мере, уменьшает избыток их в крови и в тканях. Высказанное предположение согласуется с данными В.П.Эреза (1969) и И.Рогальской-Оттович, показавших резкое снижение уровня тиреоидных гормонов в

крови после физической нагрузи в связи с повышенным использованием их тканями организма.

Анализ возрастных особенностей адаптации крысят к мышечным нагрузкам и эффективности ее в отношении неспецифической сопротивляемости организма был дополнен статистическим анализом взаимосвязи между различными показателями, полученными на одних и тех же животных всех четырех групп. Как видно из таблицы 1, 15 пар показателей , между которыми оценивалась степень взаимосвязи можно объединить в 3 группы: 1) показатели, характеризующие корреляцию между некоторыми функциями в покое (1-4); 2) показатели, характеризующие взаимосвязь между состоянием функций в покое и степенью изменения их после дозированной нагрузки (5-10)'; 3) показатели, характеризующие взаимосвязь между состоянием функций и сопротивляемостью организма к утомлению при мышечной нагрузке (1115).

Из таблицы 1 следует, что прямая достоверная корреляция между показателями 1 группы обнаружена и в младшей, и в старшей группах крысят, однако у младших отсутствовала достоверная корреляция между потреблением О2 и температурой тела. Кроме того, отмечена явная тенденция к увеличению коэффициента корреляции с возрастом.

Сходная картина наблюдалась среди 3 группы показателей. У 30-дневных крысят степень взаимосвязи была несколько выше, нежели у 14-дневных. У .средней возрастной группы произошло даже некоторое снижение степени взаимосвязи по сравнению с 14-дневными крысятами.

Наиболее заметную трансформацию претерпела 2 группа показателей. Здесь с возрастом произошли не только количественные, но и качественные изменения в степени и характере взаимосвязи. Проще всего обстоят дела с динамикой коэффициента взаимосвязи между частотой дыхания в покое и учащением его после дозированной мышечной нагрузки. У 14-дневных крысят такая взаимосвязь отсутствовала. В обеих старших группах достоверный коэффициент корреляции свидетельствовала о развитии типичного для тренированного организма взаимоотношения - чем ниже исходный уровень функционирования систем, тем меньше изменение функции при дозированной нагрузке.

Аналогичная динамика оказалась характерной и для двух других пар показателей - 7 и 9. Анализ взаимосвязи между различными показателями состояния функции и сопротивляемости организма свидетельствуют об адекватности и высокой информативности избранных показателей и подтверждает наши наблюдения о большей эффективности мышечной тренировки в старших возрастных группах. О высокой эффективности тренировки у 30-дневных крысят свидетельствуют данные, приведенные в табл. 2.

Совокупность описанных фактов позволяет прийти к заключению, что мышечные нагрузки играют значительную роль в совершенствовании вегетативных систем растущего организма и повышении сопротивляемости его к неблагоприятным факторам среды.

Таблица 1

Корреляция между показателями сопротивляемости организма у крысят разного возраста

№ показатели возраст

14 дней 21 день 30 дней

1. Частота сердечных сокращений в покое-частота дыхания в покое 0,70** 0,87** 0,93*

2. Частота сердечных сокращений в покое -потребление кислорода в покое 0,63** 0,82** 0,85* *

3. Частота дыхания в покое-потребление кислорода в покое 0,75** 0,84** 0,85* *

4. Потребление кислорода в покое - температура тела 0,20 0,60** 0,67* *

5. Частота сердечных сокращений в покое-учащение частоты дыхания после мышечной нагрузки -0,16 0,51** 0,50*

6. Частота сердечных сокращений в покое-учащение сердечных сокращений после мышечных нагрузок -0,86** -0,54** -0,20

7. Частота дыхания в покое-учащение частоты сердечных сокращений после мышечных нагрузок -0,80** -0,66** -0,25

8. Частота дыхания в покое- учащение частоты дыхания после мышечных нагрузок 0,20 0,39** 0,45* *

9. Потребление кислорода в покое-учащение частоты сердечных сокращений после мышечной нагрузки -0,75** -0,56** -0,10

10 Потребление кислорода в покое-учащение дыхания после мышечной нагрузки -0,10 0,54** 0,47

И Частота сердечных сокращений в покое-время плавания -0,41** -0,28* 0,57*

12 Частота дыхания в покое-время плавания -0,46** -0,10 .0,59

13 Потребление кислорода в покое-время плавания -0,47** -0,41** 0,66* *

14 Температура тела в покое-время плавания -0,55** -0,10 0,61* *

15 Учащение частоты сердечных сокращений после мышечной нагрузки-время плавания -0,10 -0,23 0,29* *

* - коэффициент корреляции достоверен при Р<0,05; ** - коэффициент корреляции достоверен при Р<0,01

Таблица 2

Динамика коэффициента корреляции в разное время после начала тренировки у 30-дневных крысят

Показатели исслед Время овани й

До начала опытов 1 неделя 2 неделя

Частота сердечных сокращений в покое-частота дыхания в покое 0,41** 0,69" 0,93**

Частота сердечных сокращений в покое-потребление кислорода -0,20 0,24 0,85**

Частота дыхания в покое-потребление кислорода в покое -0,10 0,33* 0,85**

Потребление кислорода в покое-температура тела 0,10 0,24 0,67**

* - коэффициент корреляции достоверен при Р<0,05;

** - коэффициент корреляции достоверен при Р<0,01

Нарушение баланса тиреоидных гормонов ведет к более низкому уровню регуляции функциональных систем и снижению адаптивных возможностей растущего организма. Дозированные, оптимальные мышечные нагрузки, мобилизуя в условиях гипертериоза ряд общебиологических приспособительных организмов , тормозят развитие и компенсируют гипертериоз. Фармакологический анализ позволил дифференцировать значение основных отделов нервной системы для развития специфической и неспецифической сопротивляемости организма, выделив ведущую роль ретикулярной формации ствола мозга.

ВЫВОДЫ

1. С возрастом растет сопротивляемость интактных белых крыс к таким неблагоприятным воздействиям, как мышечные и .температурные нагрузки. В процессе адаптации к мышечным нагрузкам интактных

крысят разного возраста происходит более резкое по сравнению с контролем снижение частоты дыхания, сердечных сокращений, основного обмена, а, следовательно, в большей степени растет сопротивляемость организма.

2. У Крысят старших возрастных групп в процессе адаптации к мышечной нагрузке произошло повышение как специфической, так и неспецифической сопротивляемости. Ниже, чем в контроле оказалась сопротивляемость младшей группы, где эффект был незначителен, либо отсутствовал вообще.

3. В средней и старшей возрастных группах адаптация к мышечной нагрузке способствовала повышению резистсГнтности на клеточном уровне (осмотической резистентности эритроцитов, лейкоцитов, содержание количества лейкоцитов, флюоресцирующих. зеленым цветом). Тренировка младшей возрастной группы не привела к подобному эффекту.

4. Развитие гипертиреоза у белых крысят сопровождалось в основном типичными для взрослых крыс сдвигами ряда функций организма. Установлено, что чем моложе животное, тем тяжелее протекает гипертиреоз. Развитие сопровождалось резким снижением сопротивляемости организма к утомлению при мышечной работе, охлаждению, перегреванию, особенно значительными эти изменения были в младшей группе. Гипертиреоз способствовал резкому снижению резистентности клеток крови во всех возрастных группах.

5. Тренировка мышечными нагрузками в условиях гипертиреоза способствовала улучшению функционального состояния и повышала сопротивляемость крысят с гипертиреозом к различным неблагоприятным воздействиям в старших возрастных группах. В младшем возрасте тренировка данной интенсивности не способствовала повышению сопротивляемости к максимальным нагрузкам и незначительно повышала сопротивляемость к умеренным. Мышечная тренировка в условиях гипертиреоза повышала резистентность клеток крови только в старшей возрастной группе и не изменяла ее в младших.

6. Фармакологический анализ показал, что в развитии специфической и неспецифической сопротивляемости организма ведущая роль среди разных отделов ЦНС принадлежит ретикулярной формации ствола мозга.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние различных доз тиреоидина на некоторые системы организма белых крыс в ранние возрастные периоды// Адаптация

человека и животных в норме и патологии. - Ярославль, 1974,-Вып.131,- С.64-68.

2. Методика изучения сопротивляемости организма к мышечным нагрузкам в разном возрасте// Методы исследования функций организма в онтогенезе: Тезисы докл. конф.- М., 1975.- С. 173.

3. Возрастные особенности реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем на однократную мышечную нагрузку в условиях ти-реоидинового токсикоза//Состояние и регуляция вегетативных функций в здоровом организме человека и животных: Тезисы докл. конф.-Владимир, 1975.-Ч.1.-С. 196-197.

4. Адаптация к мышечным нагрузкам и сопротивляемость организма при нарушении некоторых эндокринных желез// .Всесоюзное физиологическое общество им. И.П.Павлова. Съезд, 12-й: Рефераты.-Тбилиси, 1975.-Т. 1.-С. 165-166. (Соавт. Полтырев С.С., Русин В.Я.).

5. Возрастные особенности неспецифической сопротивляемости организма к различным неблагоприятным факторам при адаптации к мышечным нагрузкам// Физиологические критерии готовности к обучению в школе: Матер, симпозиума.-М, 1977.-С.70-71.

6. Возрастные особенности резистентности клеток крови в процессе адаптации к мышечной нагрузке//Механизмы адаптации к спортивной деятельности: Матер. Всес симпозиума.-М., 1977.-С. 15.

7. Влияние некоторых фармакологических веществ на сопротивляемость организма белых крыс в разные возрастные периоды// Реактивность организма при мышечной деятельности и ее возрастные особенности,- Ярославль, 1979.- С. 100-103.

8. Регуляция адаптации к мышечным нагрузкам// Всесоюзное физиологическое общество им. И.П.Павлова. Съезд, 13: Рефераты.-Алма-Ата, 1979.Т.2.- С. 348 (соавт. Полтырев С.С., Русин В.Я.).

9. Возрастные особенности изменения резистентности организма к умеренным мышечным нагрузкам// Физиол. журн. СССР.-1980.Т.66.- №12,- С. 1829-1834. (соавт. Русин В.Я.).

10. Неспецифическая сопротивляемость в онтогенезе при мышечной тренировке в условиях гипертиреоза// Изменение функций эндокринных желез при физических нагрузках (Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятельности).- Тарту, 1980.- Вып. 9.- С. 131-137.

11. Возрастные особенности резистентности клеток крови в условиях гипертиреоза// Экспериментальные и клинические аспекты адаптации микрогемоциркуляции,- Ярославль, 1995.- С. 130-132.