CC BY
5
Мастеров А. В.— В кн.: Проблемы клинической и экспериментальной медицины. М., 1974, с. 61—63.
Медведев Б. М,— Ф1з1ол. ж., 1975, № 3, с. 325—329.
Миклашевский В. Е., Джанашвили Г. Д.— В кн.: Промышленное загрязнение водоемов. М., 1967, вып. 8, с. 283—284.
Мирошниченко А. Б., Кроз С. Ф.— Гиг. труда, 1974, № 4, с. 44—45.
Мищенко Л. И., Карамышев В. Б.— В кн.: Гигиена труда и биологическое действие электромагнитных волн радиочастот. М., 1972, с. 49—50.
Михайловский В. И., Войчишин С., Грабар Л. И.— В кн.: Реакция биологических систем на слабые маг-нитм.ле поля. М., 1971, с. 147—148.
Михайловский В. Н., Красногорский М. М., Войчи-шин К. С. и др.— ДоповЫ АН УРСР, 1969, № 10—Б. с. 929—933.
Михайловский В. Л., Красногорский М. М., Войчи-шин К. С. и др.— В кн.: Бионика. М., 1973, с. 202— 205.
Наеакатикян М. А.— В кн.: Украинское физиологическое о-во. Съезд. 10-н. Тезисы. Киев, 1977, с. 241.
Платонов К. К. Вопросы психологии труда. М., 1970.
Плотичер А. И.— Ж. высш. нервн. деят., 1955, т. 5, № 6, с. 832—843.
Рылова М. Л. Методы исследования хронического действия вредных факторов среды в эксперименте. Л., 1964.
Рысканов Т., Абдуллина 3: М.— Сборник науч. трудов Киргиз, мед. ин-та 1974, т. 100, с. 40—42.
Рябчук Ю. А.— Там же, с; 38—40.
Сперанский С. В.— Фармакол. и токсикол., 1965, № 1, с. 123—124.
Стефанов Б., Солакова С. —- Гиг. труда, 1973, № 7, с. 44—45.
Ходоровский В. А.— В кн.: Влияние искусственных магнитных полей на живые организмы. Баку, 1972, с. 32— 34.
Ходоровский В. А. — Там же, с. 37—39.
Ходоровский В. А., Глейзер С. И. — Там же, с. 34—37.
Холодов 10. А. — Там же, с. 209—210.
Холодов Ю. А. — В кн.: Поволжская конф. физиологов
с участием биохимиков, фармакологов и морфологов. 6-я. Материалы. Чебоксары, 1973, т. I, с. 22—23.
Холодов Ю. А. Реакции нервной системы на электромагнитные поля. М., 1975.
Холодов Ю. А., Садриддинов Б. С., Асабаев Ч. — В кн.: Механизмы повреждения, резистентности, адаптации и компенсации. Ташкент, 1976, т. I, с. 233—234.
Холодов Ю. А., Соловьева Г. Р. — Новости мед. приборостроения, 1971, вып. 3, с. 69—72.
Черкинский С. Н., Миклашевский В. Е., Мурзакаев Ф. Г.— В кн.: ^Санитарная охрана водоемов от загрязнения к промышленными сточными водами. М., 1964, выи. 6, » с. 323—340. • ,
Черкинский С. Н., Тугаринова В. Н. — Врач, дело, 1960, № 5, с. 527—530.
Черкинский С. Н., Тугаринова В. И., Миклашевский В. Е. — В кн.: Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами. М., 1965, вып. 7, с. 280—289.
Черкинский С. Н., Фриндлянд С. А., Каган Г. 3. — Гиг. и сан., 1974, № 1, с. 14—16.
Чернышев В. Б., Афонина В. М. — В кн.: Реакция биологических систем на слабые магнитные поля. М., 1971, с. 16—20.
Щербаков С. Н. Влияние электромагнитных волн сверхвысокой частоты на суммацию подпороговых импульсов в центральных аппаратах безусловных рефлексов. Автореф. дис. канд. Донецк, 1973.
Яковлева М. И. Физиологические механизмы действия электромагнитных полей. Л., 1973.
Frey А. H., Felá S. В., Frey В. — Ann. N. Y. Acad. Sei., 1975, v. 247. p. 433—438.
Galloway W. D. — Ibid., p. 410—415.
Hunt E. L., King N. W., Phillips R. D. - Ibid., p. 440— 445.
Lambert P. D., Nealeigh R. C., Wilson M. ч- J. Microwave Power. 1972, v. 7, p. 367—380.
Roberti В., Hubels G. H., Hendricx J. C. M. et al. — Ann. N. Y. Acad. Sei., 1975. v. 247, p. 416-423.
Thomas J. R., Finch E. D., FulkD. W. et al. — Ann. N. Y. Acad. Sei., 1975, v. 247, p. 416-423.
Поступала 8/VI 1979 г.
<
УДК 612.766.1.013.7-08
А. П. Наумова
ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГОТРАТ У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Институт гигиены труда и профессиональных заболевании АМН СССР, Москва
До настоящего времени определение потребления кислорода мелкими лабораторными животными проводилось лишь в состоянии покоя. Между тем при решении ряда вопросов о сочетанном воздействии на организм физической нагрузки и других факторов среды необходимо измерение газообмена и энерготрат в активном состоянии животных.
В литературе имеется ряд экспериментальных работ, посвященных исследованию комбинированного воздействия на организм живогных химических веществ и физической нагрузки (Ю. Г. Попов и Г. А. Гудзовский; Л. Л. Брагинская и В. А. Полянский, и др.). В этих работах уровень воздействия химического фактора с достаточной точностью определяется различными физико-химическими методами. В то же время аналогичный, т. е. количественный, подход при выборе физиче-
ских нагрузок для животных полностью отсутствует. Однако разные по тяжести физические нагрузки, .вероятнее всего, могут оказать на организм животных достаточно выраженное воздействие, представляющее несомненный интерес для исследователя. В связи с этим необходим количественный подход при исследовании физической нагрузки как воздействующего на организм фактора.
Целью данной работы являлось определение энерготрат и степени тяжести задаваемых животным физических нагрузок.
Измерение энерготрат у лабораторных животных (крыс) проводили с помощью специально созданной для этой цели установки в сочетании с извест-^ ным кислородным прибором в модификации -А. С. Слуцкера и С. А. Степанова (рис. 1).
Разработанное устройство представляет собой
Состояние животных
Потребление кислорода, мл/ч/кг
Общие энеготраты, кал/ч/кг
Энерготраты ирн физических нагрузках, кал/ч/кг
Удельцкя мощность, Вт/кг
Мощность работы, Вт •
Передвижение в третбаме: g при 3 об/мин I при 2 об/мин ■"Покой
1863,4±58,4 1614,84=47,4 1056,0+50,6
9261,1 ±290,0 8025,5±253,4 5248,3±251,8
4012,8±290,0 2777,2+235,4
4,76 ±0,34 3,29±0,28
1,19 0,82
0,085 0,07
Рис. 2. Общая динамика потребления кислорода крысами.
По оси абсцисс — время (и мин); по оси ординат — количество потребленного кислорода (в мл/ч на I кг) при передвижении со скоростью 225 м/ч (/), 150 м/ч (2) и в состоянии покоя (Л); / — начало физической нагрузки: II — продолжение физической нагрузки после отдыха.
Потребление кислорода, энерготраты и мощность работы белых крыс при физических нагрузках (М ±т)
О Ю 25 40 70 ЮО ¡30 ЮО 130 220 250
Рис. 1. Общий вид устройства.
круговой третбан диаметром 0,4 м, изолируемый от внешнего пространства герметичным кожухом. Электродвигатель и система ступенчатых шкивов обеспечивают задаваемую по желанию экспериментатора линейную скорость вращения третбана: 150 м/ч (2 об/мин), 225 м/ч (3 об/мин), 300 м/ч (4 об/мин).
После создания технических средств для эксперимента у группы белых крыс при скорости передвижения, равной 150 и 225 м/ч, и в состоянии покоя непрерывно в течение 4 ч измеряли потребление кислорода. При физических нагрузках определение проводили в следующей последовательности: исходный уровень потребления кислорода — 15 мин, физическая нагрузка — 1 ч 45 мин, отдых— 30 мин, продолжение физической нагрузки — 1 ч, второй отдых — 30 мин.
Воздействие физической нагрузки составляло в сумме 2 ч 45 мин. Такая длительность была обусловлена общепринятым режимом воздействия факторов в токсикологических экспериментах.
В среднем потребление кислорода при 2 оборотах третбана в минуту равнялось 1614,8±47,4 мл/ч, при 3 — 1863,4±58,4 мл/ч, а в состоянии покоя — 1056,0±50,6 мл/ч на 1 кг массы тела животного (см. таблицу).
На рис. 2 показана динамика потребления животными кислорода. Исходный уровень потребления кислорода равнялся 1210,0±32,7 мл/ч/кг. С подачей принудительных физических нагрузок наблюдалось постепенное возрастание кривых потребления, что при 3 оборотах третбана было более выражено. С прекращением на 130-й и 220-й минутах подачи физических нагрузок довольно четко выявлялась кривая «кислородного долга», которая к концу 30-минутного отдыха животных достигала исходного уровня. Представленные на рисунке кривые строились по средним показателям потребления кислорода за каждые 15 мин.
С целью более детального выявления характера кривых на рис. 3 представлены кривые потребления кислорода по данным его ежеминутного потребления. В первые минуты воздействия на животных физических нагрузок наблюдалось снижение потребления кислорода относительно исходного уровня. При этом давление в замкнутой системе животное — кислород в момент перехода крысы от покоя в активное состояние не менялось, т. е. технические причины снижения количества регистрируемого кислорода исключались.
Приведенные в таблице средние показатели потребления кислорода при заданных животным физических нагрузках переведены в калории. Здесь
* Исключены энерготраты в покое.
Рис. 3. Динамика потребления кислорода крысами в первые минуты воздействия физических нагрузок Обозначения те же, что на рис. 2.
же представлены энерготраты, обусловленные только физической нагрузкой. Как следует из таблицы, мощность работы крыс при средней массе 250 г равна 0,82—1,19 Вт, удельная мощность при этом — 3,29—4,76 Вт/кг.
Энерготраты рассчитывали по известным таблицам калорической стоимости потребленного животными кислорода. Пересчет выделенного тепла проводили через механический эквивалент 1 ккал, равный 427 кгм. Дыхательный коэффициент определяли расчетным путем по процентному содержанию основных питательных веществ ежесуточного стандартного рациона, на котором находились животные. Так, при стандартном рационе животных, предусмотренном приказом Министерства здравоохранения СССР от 10/1II 1966 г. «О нормах кормления лабораторных животных», дыхательный коэффициент для крыс равнялся 0,92. По аналогичным расчетам для морских свинок при указанном стандартном питании он равнялся 0,95, а для мышей — 0,92.
Существенный интерес представляет вопрос о том, ■к какой степени тяжести можно отнести заданные животным физические нагрузки, при которых потребление кислорода в среднем достигало 1614,8— 1863,4 мл/ч на 1 кг, а общие энерготраты составляли 8,02—9,26 ккал/ч на 1 кг. Оценить уровень тяжести заданных животным физических нагрузок, по-видимому, можно, например, путем относительного сравнения энерготрат животного с определенными по степени тяжести энерготратами человека. При этом следует иметь в виду, что уровни обмена белой крысы и человека существенно различаются. Так, энерготраты основного обмена человека равны 0,63—1,26 ккал/ч на 1 кг, а энер-
ЛИТЕР.
Брагинская Л. Л., Полянский В. А. — Гиг. труда, 1968,
№ 8, с. 46—50. Васильева А. В., Горшков С. И. — В кн.: Физиологические и гигиенические вопросы режимов труда и отдыха > промышленности. Москва — Иваново, 1970, с. 3—17.
готраты крыс в состоянии покоя (их приближенно можно принять за показатель основного обмена крыс), по нашим данным, 5,25 ккал/ч на 1 кг.
При определении степени тяжести заданных фи- i зических нагрузок, вероятно, более правильно сравнить относительные показатели энерготрат или мощности животных и человека, исключив при этом из общих энерготраты в покое (для человека — энерготраты основного обмена), т. е. срав-^ нить энерготраты животных и человека, обуслов- -i ленные только физической нагрузкой. Так, удельная мощность работы средней степени тяжести 1 без энерготрат основного обмена у человека составляет 2,74—3,57 Вт/кг. Следовательно, для крыс работу удельной мощности, равной 3,29 Вт/кг (скорость передвижения 150 м/ч), можно отнести к средней тяжести, а 4,76 Вт/кг (скорость передвижения 225 м/ч) — к следующей, т. е. к тяжелой.
Сравнивая относительные уровни энерготрат животных и человека, следует признать условность классификации степени тяжести нагрузок для животных. Так, относительные уровни энерготрат человека при тяжелой физической нагрузке могут оказаться фактически не столь тяжелыми для крысы.
Наша задача состояла в поиске эталона уровня энерготрат для животного, с тем чтобы в некоторой мере устранить произвольный по степени тяжести выбор физических нагрузок в экспериментальных работах. Фактическая же степень тяжести физических нагрузок, условно определяемая^ нами как средняя или тяжелая для животного,■ н биологическая значимость их воздействия могут быть со временем уточнены при накоплении опыта подобных исследований.
Выводы
1. Создана установка, позволяющая задавать мелким лабораторным животным физические нагрузки различной степени тяжести и определять при этом уровень газообмена.
2. Определены уровни энерготрат и степень тяжести задаваемых животным физических нагрузок.
3. Отмечено резкое снижение потребления кислорода относительно исходного уровня в первые минуты воздействия физических нагрузок, что, по-видимому, отражает анаэробную фазу энергетического обмена.
1 Взята классификация труда по тяжести н напряженности симпозиума, состоявшегося в Иваново в 1970 г.
ТУРА
Попов Ю. Г., Гудзовский Г. А. — В кн.: Влияние на ош ганизм физических и химических факторов внешне^ среды. Фрунзе, 1967, с. 85—87.
Слуцкер А. С., Степанов С. А. — Гиг. труда, 1971, № 4, с. 50—51.
Поступила Б/VII 1979 ».
