CC BY
120
УДК: 60 54
ББК: 20.1 24.7
Галиева С.А., Галиев Р.С.
АДАПТАЦИОННЫЕ РЕАКЦИИ МОРСКИХ СВИНОК К УСЛОВИЯМ
ГОРОДСКОГО ШУМА
ОаИвуа S.A., Galiev R.S.
ADAPTIVE RESPONSE OF GUINEA PIGS TO THE CONDITIONS OF CITY
NOISE
Ключевые слова: адаптация, гематологические показатели, городской шум, двигательные реакции, поведение, морские свинки.
Keywords: adaptation, hematological indices, city noise, motor responses, behavior, Guinea
pigs.
Аннотация: представлены исследования по влиянию городского шума на адаптационные реакции половозрелых морских свинок. Выявлены сроки адаптации данных животных к городскому шуму высокой интенсивности.
Abstract: presents research on the effects of urban noise on the adaptive response of Mature Guinea pigs. Identified terms adaptation of these animals to city noise of high intensity.
Один из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума, 90 - 95 дБ, отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2 - 3 тысячи и более транспортных единиц в час [5]. Огромное многообразие звуков, исходящих от пролетающих самолетов, железнодорожного, водного, автомобильного транспорта, промышленных и бытовых объектов и так далее наносит серьезный вред здоровью человека. Знаменитый микробиолог Р. Кох предрекал: «Когда-нибудь человек будет бороться с шумом так же, как некогда боролся с холерой или чумой».
Негативное влияние шумовой нагрузки на организм людей и животных достаточно хорошо изучено в области неврологии, гастроэнтерологии, оториноларингологии [1, 6].
Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетённости, вегетативного невроза, расстройства эндокринной и сердечно-сосудистой систем. В условиях шума высокой интенсивности снижается активность иммунной системы [9]. Массовые физиолого-гигиенические обследо-вания населения, подвергающегося воздейст-вию транспортного шума в условиях проживания и трудовой деятельности, выявили определённые изменения в состоянии здоровья людей, в том числе и в адапта-ционных показателях организма [8].
По исследованиям американских медиков шум становится причиной преждевременного старения: в крупных городах в тридцати случаях из ста шум сокращает продолжительность жизни людей на 8-12 лет. Каждая третья женщина и каждый четвертый мужчина страдают неврозами, вызванными повышенным уровнем шума. Достаточно сильный шум уже через 1 минуту может вызывать изменения в электрической активности мозга, которая становится схожей с электрической активностью мозга у больных эпилепсией [7].
Такие болезни, как гастрит, язвы желудка и кишечника, чаще всего встречаются у людей, живущих и работающих в шумной обстановке. Выявлено, что у эстрадных музыкантов язва желудка - профессиональное заболевание [8].
Шум угнетает нервную систему, особенно при повторяющемся действии. В больших городах прослеживается тенденция к частому возникновению вспышек немотивированной агрессии. Под влиянием шума происходит стойкое уменьшение частоты и глубины дыхания.
Иногда появляются аритмия сердца, гипертония. Под влиянием шума изменяются углеводный, жировой, белковый, солевой обмены веществ, что проявляется в изменении биохимического состава крови (снижается уровень сахара в крови) [6, 13].
По наблюдениям врачей, в последнее десятилетие почти у всех юных жителей мегаполисов к совершеннолетию серьезно ослабляется слух. Восприятие звуков у подростков падает на 5-20 процентов [2, 12].
Морские свинки широко используются как лабораторные животные. Известно, что они обладают хорошим слухом и как люди имеют патологии слуха, в частности наследственную тугоухость, и другие [5]. Поэтому этих животных целесообразно использовать при исследованиях влияния городского шума на адаптационные способности организма. Ранее было установлено, что гемограмма морских свинок хорошо реагирует на изменения окружающей среды [11]. Поэтому возможно установление адаптационных критериев на воздействие городского шума по динамике гематологических показателей у морских свинок.
Цель эксперимента заключалась в том, чтобы комплексно изучить особенности адаптационных реакций морских свинок при воздействии на них высоким уровнем городского шума (90 - 120 дБ).
Эксперимент проведён в двух группах половозрелых морских свинок самцах массой 250 - 270 г. Контрольная группа животных находилась на протяжении эксперимента в условиях относительной тишины, а опытная - ежедневно в течение 45 суток подвергалась получасовому акустическому воздействию (городскому шуму) интенсивностью 90 дБ. Кроме того, всех животных подвергали дополнительному антигенному воздействию (иммунизации). Для этого животным обеих групп на 30 сутки эксперимента подкожно вводили овальбумин. Периферическая кровь забиралась из краевой ушной вены на 45 сутки эксперимента. Подсчёт количества лейкоцитов проводился в камере Горяева, лейкоцитарная формула и фагоцитарная активность нейтрофилов подсчитывались в мазках крови, окрашенных по Романовскому - Гимза. Контролем также служили показатели крови животных до воздействия шума и иммунизации, то есть до начала эксперимента.
Для отслеживания общего состояния животных и поведения во время шумового воздействия обращали внимание на следующие проявления: активность животного, почёсывание мордочки, интенсивность дефекации, частота мочеиспускания, агрессивность и т.п. Активность животных оценивалась также по баллам: неактивные - 0, малоактивные -1, активные - 2-3 балла.
Результаты исследований поведения животных представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Динамика поведения морских свинок в условиях городского шума
Сроки воздействия шума, сут. Реакции животных
на 10 мин на 20 мин на 30 мин
1 Малоактивны (1), сбились в кучу. Почёсывают мордочки. Дефекация. Начинают хаотично и активно перемещаться по клетке (2). В группе проявляется агрессия. Дефекация. Активны (3). Проявляют агрессию. Почёсывают мордочки. Дефекация. Мочеиспускание.
3 Малоактивны (1). Дефекация. Повышенное мочеиспускание. Малоактивны (1). Почёсывание мордочки. Дефекация и мочеиспускание. Малоактивны (1). Активное мочеиспускание. Агрессия.
5 Активность чередуется с замиранием (2). Почёсывают мордочки. Дефекация. Активность повышена (3). Дефекация. Почёсывают мордочки. Активность повышена (3). Дефекация. Слабая агрессия.
Продолжение таблицы 1
Малоактивны (1).
Дефекация. Почёсывают мордочки. Активное
жевание.
Замирание (1), активное жевание.
Малоактивны (1).
Дефекация, активное жевание.
Агрессивность в
поведении.
Замирание (1). Агрессия, дефекация, мочеиспускание.
Замирание (1). Активно жуют. Дефекация. Проявляется агрессия. Почёсывают мордочки.
Малоактивны (1). Дефекация. Активное мочеиспускание. Почёсывают мордочки. Агрессия._
11
Малоактивны (1),
мочеиспускание,
дефекация.
Малоактивны, замирание (1),
появляется агрессия. Почёсывание мордочки.
Неподвижны (0), тесно прижались друг к другу, дыхание частое, почёсывают мордочки. Агрессия._
14
Малоактивны (1), замирание, почёсывают мордочки, дефекация, мочеиспускание, активное жевание. Животные встают перед источником шума (динамиком)._
Малоактивны (1),
наблюдается сильное почёсывание мордочки и тела, мочеиспускание.
Малоактивны (1),
иногда замирание, активное жевание, проявление агрессии, дефекация.
21
Малоактивны (1), обильные мочеиспускания и дефекация. Почёсывают мордочки._
Малоактивны (1), иногда замирание и агрессия. Почёсывают мордочки._
Неподвижны (0),
обильное
мочеиспускание и дефекация._
7
9
Из данной таблицы видно, что в первый день эксперимента активность животных в условиях шума меняется с состояния малоактивного на 10 мин воздействия, до активного к 30 мин. На второй день животные были оглушены и находились в состоянии стресса. Агрессия животных чётко прослеживается в конце каждого экспериментального испытания. Наиболее активны морские свинки на 5 сутки эксперимента, причем как на 10, так и на 20 и 30 мин воздействия шума. Стабилизация со снижением активности морских свинок наблюдается после 7 дня эксперимента. То есть к этому сроку животные в основном адаптировались к условиям хронического воздействия городского шума. Это подтверждается еще и тем, что на четырнадцатый день животные выстраиваются группой в непосредственной близости от источника шума (перед динамиком). При сравнении поведения опытных животных и контрольных выявлены значительные отличия в активности, агрессивности и т.д. То есть, в условиях шума животные, независимо от срока адаптации, более раздражительны.
Таким образом, хроническое воздействие городского шума на организм морских свинок показал изменение активности и поведения от срока шумового воздействия. Отмечена зависимость уровня агрессии от продолжительности воздействия. Получены данные о сроках адаптации морских свинок к городскому шуму интенсивностью 90-120 дБ.
Результаты подсчёта лейкоцитарной формулы представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Динамика лейкоцитарной формулы иммунизированных морских свинок в условиях воздействия шума (90 дБ)_
Показатели До иммунизации (Контроль 1) Иммунизированные
Контроль 2 Опыт
Нейтрофилы, % х109/л 44,7 ± 3,2 4,21 ± 0,35 40,3±3,5 5,69±0,40* 38,8±3,3 2,13±0,19***
Продолжение таблицы 2
Лимфоциты, % х109/л 53,2 ± 4,2 5,04 ± 0,49 54,7±4,7 7,71±0,62* 56,7±5,1 3,12±0,27***
Моноциты, % 1,5 ± 0,2 2,3±0,2 3,2±0,3*
Базофилы, % 0,6 ± 0,05 2,7±0,3 1,3±0,2
где: * - разница достоверна по отношению до иммунизации, ** - по отношению к контрольной группе 2.
Из таблицы видно, что в результате иммунизации морских свинок не изменилось относительное содержание клеток крови, как в контрольных, так и в опытной группах. А со стороны абсолютных показателей выявлены достоверные изменения нейтрофилов и лимфоцитов. В контрольной группе иммунизированных морских свинок содержание нейтрофилов и лимфоцитов увеличилось соответственно в 1,35 и 1,53 раза (Р<0,05). В опытной группе со стороны этих клеток наблюдается, наоборот, снижение соответственно в 1,98 и 1,62 раза (Р<0,05). Такая динамика в лейкоцитарной формуле морских свинок опытной группы является показателем стрессовой реакции на хроническое воздействие шума.
Результаты исследований фагоцитарной активности нейтрофилов (ФАН), среднего фагоцитарного индекса (СФИ), суммарного эффекта фагоцитоза (СЭФ), а также оценка ферментативной активности нейтрофилов по НСТ - тесту представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Функциональная активность нейтрофилов периферической крови иммунизированных морских свинок в условиях шума (90 дБ)_
Показатели Контроль Опыт
ФАН, % 42,7 + 3,9 50,1 + 4,1
СФИ 6,7 + 0,5 7,2 + 0,7*
СЭФ, х106/л 16,3 + 2,2 7,7 + 0,6 *
НСТ+ - клетки, % х 106/л 10,7 + 1,8 13,3 + 1,5
0,61 + 0,07 0,28 + 0,03*
где:* - различия достоверны по отношению к контрольной группе
Из таблицы следует, что относительное содержание фагоцитарно активных нейтрофилов и фагоцитарный индекс в контрольных и опытных группах не отличаются. А СЭФ в опытной группе был ниже в 2,12 раза (Р<0,05), чем в контрольной. Из таблицы также видно, что относительные показатели НСТ - теста у морских свинок не отличаются, а абсолютное содержание НСТ - положительных клеток снижено в опытной группе морских свинок в 2,18 раза (Р<0,05), по сравнению с контрольной.
Как видно, нейтрофилы являются чувствительными индикаторами изменений условий окружающей среды. В условиях городского шума интенсивностью 90 дБ снижается как количество, так и функциональная активность нейтрофилов периферической крови.
По показателям гемограммы вычисляем коэффициент адаптации (К ад.), используя следующую формулу [14]:
(Лимфоциты 4- моноциты), %
Кад. =-
Нейтрофилы, %
Этот коэффициент хорошо отражает динамику адаптационного процесса людей к экстремальным условиям. Данные определения коэффициента адаптации у морских свинок представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Динамика коэффициента адаптации иммунизированных морских свинок в условиях воздействия городского шума (90 дБ)_
Показатели До иммунизации (Контроль 1) Иммунизированные
Контроль 2 Опыт
К ад. 1,22 ± 0,03 1,41± 0,04* 1,54 ±0,04***
где: * - разница достоверна по отношению до иммунизации, ** - по отношению к контрольной группе 2.
Из таблицы видно, что в разных условиях эксперимента показатели коэффициентов адаптации достоверно отличаются. Повышение коэффициента адаптации в условиях воздействия городского шума является показателем состояния тревоги или хронического стресса.
Таким образом, на основании проведенных исследований было выявлено, что в процессе адаптации морских свинок к условиям шума высокой интенсивности (90 дБ) наблюдаются специфические реакции в поведении и двигательной активности, а также резкое снижение количества и функциональной активности нейтрофилов периферической крови, изменение коэффициента адаптации.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Авылов, Ч.М. Влияние стресс-факторов на резистентность организма свиней // Ветеринария с.-х. животных. - № 3. - 2006. - С. 46 - 47.
2. Богомильский, М.Р., Дьяконова, И.Н., Рахманова, И.В. Воздействие звуковых сигналов высокой интенсивности на слуховой анализатор // Вестник оториноларингологии. - № 5. - 2005. - С. 36 - 39.
3. Гаркави, Л.Х. Адаптационные реакции и резистентность организма. - Ростов н/Д.: Наука. - 1990. - 224 с.
4. Григорова, О.П. Лимфоидная реакция как один из показателей реактивности организма в динамике инфекционного процесса // Охрана материнства. - 1963. - № 10. - С. 50 - 55.
5. Измеров, Н.Ф. Человек и шум. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. - 310 с.
6. Карпов, Ю. В. и др. Борьба с шумом на пути его распространения. - М.: НИИТЭхим, 2000. - 256 с.
7. Кацай, В.В. Влияние шума электрооборудования на электротехнические характеристики тела человека: автореферат дис. ... кандидата технических наук. - ЮжноУральский государственный университет, 2007.
8. Леон, Н.Х. Влияние акустической автотранспортной нагрузки на эколого-функциональное состояние популяции городских жителей: на примере г. Чиклайо республики Перу: автореферат дис. ... кандидата биологических наук. - Москва: РУДН, 2006. - 17 с.
9. Лычева, О.А., Галиев, Р.С. Влияние городского шума на иммунную систему сенсибилизированных морских свинок // Вестник Волжского университета им. В.Н. Татищева, сер. «Экология», выпуск 12. - Тольятти: ВУиТ, 2011.
10. Лычева, О.А., Галиев, Р.С. Оценка адаптационного потенциала морских свинок на воздействие городского шума // Материалы международной конференции «Татищевские чтения». - Тольятти: ВуиТ, 2011.
11. Лычева, О.А., Галиев, Р.С. Влияние городского шума на особенности развития аллергической реакции немедленного типа // Экология человека. - Архангельск: СГМУ. -№ 4. - 2012.
12. Пинчук, Н.В. Школьный шум как психологическая проблема деятельности учителя: дис. ... кандидата психологических наук. - Санкт-Петербург, 2000. - 154 с.
13. Розенблюм, А.С., Сагалович, Б.М. Методика определения индивидуальной чувствительности человека к шуму. Метод. рекомендации (с правом переизд. мест. органами здравоохранения) // С.- П.НИИ уха, горла, носа. - Санкт-Петербург, 2000.
14. Яблучанский, Н.И. Индекс сдвига лейкоцитов крови как маркер реактивности организма при остром воспалении // Лаб. дело. - №1. - 1983. - С. 60-61.
