РАЗДЕЛ 2
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Выбор объекта исследований
Эксперименты были выполнены на взрослых белых крысах-самцах со средней исходной массой 305?2,5 г. Всего было использовано 180 животных. Выбор белых крыс в качестве подопытных животных был обусловлен широким использованием данного вида животных при исследовании общих закономерностей организации и функционирования системы энергетического обмена и нервно-мышечной системы [7, 10, 24 и др.]. Названные физиологические системы функционируют в большой степени подобно системам у других млекопитающихся, что позволяет более объективно трактовать полученные в нашей работе результаты. Кроме того, использование в качестве подопытных животных белых крыс позволило сделать наши исследования достаточно массовыми и репрезентативными.
В эксперимент отбирали животных, у которых отсутствовали возможные внешние проявления дисфункции щитовидной железы и нервно-мышечной системы, такие как тремор тела, спонтанные движения по кругу, расстройства локомоции, отсутствие реакции на обстановку, видимая атрофия мышц туловища и конечностей, диарея, дистрофические изменения, нетипичная для здоровых пребывающих в состоянии покоя крыс ректальная температура (ниже 37?С и выше 39?С), вялость и медлительность движений или напротив - повышенная возбудимость и агрессивность, излишняя складчатость кожи, видимые изменения шерсти (выпадение, взъерошенность) и кожных покровов (в частности, их гиперемия), экзофтальм.
Все перечисленные факторы отбора экспериментальных животных способствовали достаточно хорошей стандартизации исходных показателей и условий опытов.
Реализация эффектов гормонов щитовидной железы и катехоламинов в гомойотермном организме осуществляется на разных уровнях организации - от системного до субклеточного. С учетом цели, поставленной в нашей работе, первоначально представлялось важным определить методологические подходы и перечень физиологических показателей, изучение которых позволило бы дать характеристику влияния экспериментального гипотиреоза на физиологические функции организма. В нашей работе были выбраны два методологических подхода и соответственно две группы методов исследования:
1) исследование общей энергетики организма в условиях in vivo в целостной системе терморегуляции - системный уровень;
2) исследование энергетики сокращающейся скелетной мышцы в условиях in situ - уровень ткани.
2.2. Обоснование выбора модели экспериментального гипотиреоза и ее характеристика
С целью создания модели экспериментального гипотиреоза мы использовали один из радикальных методов имитирующих гипофункцию щитовидной железы - тироидэктомию. Данный методический подход использовался в работе ряда исследователей, в том числе и многолетних работах нашей лаборатории [80, 117, 126].
Операция тироидэктомии проводилась за 30 сут. до опыта под общепринятым наркозом (этаминал натрия, 50 мг/кг). Первые несколько суток постоперационного периода крысы содержались индивидуально при температуре 26...280С. Затем оперированные животные помещались в условия вивария в клетки группами по 8 крыс в каждой.
С целью контроля "качества" тироидэктомии после очередного опыта у животных осматривалась операционное поле. В случае некачественного удаления щитовидной железы (хорошо выраженное разрастание ткани щитовидной железы либо ее остатки) результаты экспериментов в ходе последующего анализа данных не учитывались.
Все животные были разделены на 2 группы (180). Животные первой группы (90) были контрольными (К-группа). У крыс второй группы (90 крыс) вызывался экспериментальный гипотиреоз (тироидэктомированная группа - "ТЭ-группа").
Животные обеих групп содержались в условиях вивария при стандартных условиях, получая рекомендуемый корм и в неограниченном количестве воду.
Хорошо известно, что развитие состояния гипотиреоза сопровождается возникновением сходных стандартных симптомов, в основе которых лежит изменение энергетического обмена в тканях организма, влекущее за собой появление тахикардии, снижение ректальной температуры и скорости потребления кислорода, а также некоторые другие изменения [20, 29].
Таблица 2.1
Характеристика модели экспериментального гипотиреоза у белых крыс
Группа
животныхФизиологический показатель
Ректальная температура, 0ССкорость потребления кислорода, мл/кг/мин Частота сердечных сокращений, уд/минКонтрольная
группа, К
(n=90)
37,9±0,05
23±0,1
406±4Тироидэктомированная группа, ТЭ
(n=90)
36,5±0,06
18±0,2
373±3Эффект тироидэктомии,
разница: "К-ТЭ"-1,4±0,04
р<0,05-5±0,2
-22%
р<0,05-33±5
-2,5%
р<0,05
С целью осуществления контроля над проявлением некоторых системных эффектов тироидэктомии нами перед началом каждого опыта измерялась ректальная температура (в прямой кишке на глубине 5 см - ртутный термометр), скорость потребления кислорода и частота сердечных сокращений.
Как видно из представленных данных (табл.2.1), удаление щитовидной железы оказало достаточно выраженное влияние на основные физиологические показатели, характеризующие общий энергетический обмен животных. Так, величина температуры тела понизилась на 1,4±0,130С, а скорость потребления кислорода, измеренная в условиях основного обмена (при 28...300С) и состоянии относительного покоя, снизилась на 22%. Хорошо выраженным эффектом тироидэктомии оказалась и хронотропная функция сердца, что выразилось в снижении частоты сердечных сокращений на 33±10 уд/мин.
Таким образом, результаты оценки эффекта тироидэктомии свидетельствуют, что у животных опытной группы наступали выраженные признаки состояния глубокого гипотиреоза.
2.3. Методика изучения общего энергетического обмена и интегральных параметров системы терморегуляции
Состояние общей энергетики организма наиболее надежно исследовать путем измерения скорости поглощения кислорода и выделения углекислого газа целостным организмом либо методом прямой калориметрии. В на