РОЗДІЛ 2
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Обґрунтування вибору експериментальних моделей дослідження
Для вирішення задач, поставлених у дійсній роботі, були визначені 6
експериментальних моделей, вивчення яких дозволило провести дослідження ролі
катехоламінів і тиреоїдних гормонів у забезпеченні функціонування ряду
фізіологічних механізмів, що формуються при адаптації до холоду.
Як об'єкт дослідження були обрані лабораторні дорослі білі щури самці. Ці
тварини використовувались у великій кількості експериментальних робіт,
присвяченим різним аспектам екологічної фізіології, фізіології ендокринної
системи, фізіології кровообігу і біоенергетики тощо [1, 6, 15, 55, 197 та
інші].
Модель холодової адаптації. Як модель холодової адаптації була обрана модель
так званої ''long-term''- адаптації [124]. Уперше подібна модель адаптації до
холоду була використана в 50-х роках канадськими дослідниками [331]. Така
модель характеризується 25-30 добовою холодовою експозицією в холодовій камері
при температурі +2…+50С. Під час проведення адаптації тварини весь зазначений
період і при названій температурі утримуються індивідуально, одержуючи в
необмеженій кількості корм і воду. Важливою обставиною є неодмінно
індивідуальне утримування тварин. Це досягається шляхом розміщення щурів в
індивідуальній металевій клітинці розмірами 12х30х15 см. Необхідність такого
роду дій визначається характером механізмів, що формуються під час холодової
адаптації [124, 265, 266]. При груповому утриманні в загальних великих клітках
або вольєрі формуються механізми якісно відмінні від перших [241]. Це зв'язано
з тією обставиною, що при груповому утриманні тварини практично не
охолоджуються, тому що ''вмикається'' поведінкова реакція (щури утворять щільні
клубки з тіл і час від часу обмінюються місцями).
Вибір у нашій роботі моделі ''long-term''- адаптації зв'язаний також з
характером фізіологічних механізмів, що формуються. В огляді літератури
вказувалося, що при адаптації такого типу спостерігається істотна активація
нейроендокринної системи, зокрема активація функції щитовидної залози і
симпатоадреналової системи [80, 241, 242]. При цьому має місце складна
взаємодія названих гормональних факторів, а вивчення особливостей взаємодії
тиреоїдних гормонів і катехоламінів і було метою нашої роботи.
Багатодобова холодова експозиція викликала зміни в ряді фізіологічних
показників, обмірюваних в умовах термонейтральної зони. Характеристика деяких
найбільш важливих з них представлена в таблиці 2.1. Як видно, після адаптації
до холоду спостерігалося підвищення ректальної температури (+0.4±0.140С,
P<0.05), швидкості споживання кисню в термонейтральній зоні при 300С (+19%,
P<0.05) і частоти серцевих скорочень (+35±5 уд/хв, P<0.05). Усі ці ознаки
характеризують стан стандартної холодової адаптації ''long-term''-типу [265].
Модель, що імітує гіперфункцію симпатоадреналової системи. Оскільки тривала дія
холоду супроводжується гіперсекрецією катехоламінів, у нашій роботі була
зроблена спроба імітації такого стану з наступним вивченням нових сформованих
фізіологічних механізмів. Імітація гіперфункціонального стану
симпатоадреналової системи досягалося шляхом багаторазових ін'єкцій
норадреналіну. Гормон вводився в дозі 0.3 мг/кг підшкірно в масляному розчині
щодня протягом 25 діб. Використовувався попередньо випарений гідротартрат
норадреналіну, залишок якого ретельно змішувався (механічно і шляхом
озвучування) з олеїновою кислотою. Об’єм суміші, що щодня вводилась, не
перевищував 0.2 мл; катехоламін уводився підшкірно в область черевця тварини.
Вибір дози норадреналіну визначався, виходячи з наступних міркувань. По-перше,
разова доза норадреналіну (0.3 мг/кг) при введенні в масляному
Таблиця 2.1
Характеристика деяких фізіологічних показників у білих щурів при використаних
експериментальних моделях
Група
Досліджуваний показник
Ректальна температура,0С
Споживання кисню при 300С, мл/кг/хв
Частота серцевих скорочень, уд/хв
Адаптація до холоду (АХ-група)
38.4±0.1
+0.4±0.14*
26±0.4
+5±0.5*
442±4
+35±5*
НА-група
38.5±0.1
+0.5±0.14*
25±0.3
+4±0.4
435±6
+28±9*
Тироїдектомована
(ТЕ-група)
37.3±0.1
-0.7±0.14*
18±0.2
-3±0.3
360±4
1Т3-група
39.1±0.1
+1.1±0.14*
27±0.6
6±0.7*
461±8
+54±5*
2Т3-група
40.0±0.2
+2.0±0.3*
34±0.9
+13±1.0*
489±9
+82±10*
3Т3-група
41.0±0.2
+3.0±0.3*
36±0.9
+15±1.0*
438±7
+32±8*
Контроль
38.0±0.1
21±0.3
407±2
Примітка: * - розходження статистично достовірні стосовно контролю; значення
показників усереднені за даними для тварин, використаних у всіх експериментах.
розчині викликає незначний ефект на систему терморегуляції організму і її
механізми, оскільки катехоламін, що надходить у кров, швидко інактивується при
часі напівжиття 1-2 хвилини [1, 36]. З іншого боку, у циркуляторній системі
створюється, все-таки, підвищена концентрація катехоламіну. Відомо, що при
переході зі стану повного спокою при температурі комфорту і натощак в активний
стан (наприклад, фізична робота) концентрація адреналіну і норадреналіну у
людини зростає в 6-8 разів [36]. У білих щурів концентрація катехоламінів у
крові при холодовій експозиції може підвищуватися до 14 разів [335]. Нескладно
підрахувати, що введена в наших дослідах кількість норадреналіну (300 мкг/кг у
добу) за умови його рівномірного усмоктування протягом доби буде еквівалентна
швидкості секреції 0.21 мкг/кг/хв, або у щура масою 330 г (як у наших дослідах)
68 нг/хв. У перерахунку на 1 мл крові тварини (білого щура) ця кількість складе
близько 3 нг/мл/хв. З урахуванням показника часу ''нап
- Київ+380960830922