CC BY
35
ОБЪЕМНАЯ СКОРОСТЬ КРОВОТОКА В РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНАХ У КРЫС ВИСТАР В ОНТОГЕНЕЗЕ
Эрдыниева Т.А.1, Доржу У.В.1, Айзман Р.И.2 Тувинский государственный университет, Кызыл Новосибирский Государственный Педагогический Университет, Новосибирск
THE BLOOD FLOW IN THE DIFFERENT ORGANS IN WISTAR RATS DURING ONTOGENESIS
Erdinieva T.A.1, Dorzhu U.V.1, Aizman R.I.2 Tuvan state university, Kyzyl Novosibirsk State Pedagogical University, Novosibirsk
На крысах Вистар в возрасте 4, 13, 30 и 65-90 суток измерена объемная скорость кровотока в печени, почках, стенке тонкой кишки и в белой стройной мышце бедра. Использованы игольчатый и кожный датчики лазер-допплер флоуметра ЛАКК-01. Установлено, что объемная скорость кровотока в почках в процессе постнатального онтогенеза увеличивается в 2 раза, в тонкой кишке и печени увеличивается на 10% в течение первого месяца постнатальной жизни, а в мышцах уменьшается в 1,5 раза.
Ключевые слова: объемная скорость кровотока, онтогенез, крыса.
In the 4-, 13, 30-, and 65-90 -day old Wistar rats the voluminous blood flow rate was measured in liver, kidney, small intestine wall, and in the white gracilis muscle of femur. A LAKK-01 laser-doppler flowmeter and its coetaneous and needle probes were used. It has been found that the blood flow rates per organ mass unit fall in liver, intestine, and even more in muscle, whereas increase on kidney, particularly for the first month of life.
Key words: renal blood flow, ontogenesis, rat.
Данных по органному кровотоку у теплокровных животных крайне мало. Имеются лишь отдельные наблюдения о снижении объёмной скорости кровотока (ОСК) в скелетных мышцах в период интенсивного роста млекопитающих и птиц [1], повышении её в почках [4] и неизменности в печени и кишечнике [6]. Поэтому целью данного исследования явилась оценка объемной скорости кровотока в разных органах крыс Вистар в постнатальном онтогенезе.
Материалы и методы исследования. Эксперименты проводились на 3 - 5, 12 - 14, 25 -35, 65 и 90 суточных крысах линии Вистар. В каждой возрастной группе (8 - 15 крыс в каждой группе) была измерена ОСК в печени, почках, стенке тонкой кишки и в белой стройной мышце бедра. Для измерения ОСК был использован лазер-допплеровский флоуметр ЛАКК-01 (НПП «Лазма», Москва), кожным зондом которого (наружный диаметр около 3 мм) исследовали ОСК в почках и игольчатым зондом (наружный диаметр 1,1 мм) ОСК во всех остальных органах. Флоуметр позволяет проводить оценку кровотока на глубину ткани около 1 мм, он количественно оценивает частотный сдвиг отражённого лазерного света (в наших опытах длина волны света 0,63 мкм). Этот сдвиг пропорционален произведению числа движущихся частиц, прежде всего эритроцитов, на их линейную скорость в определённом объёме ткани. Показания флоуметра выражаются в перфузионных единицах (пф. ед), которые косвенно показывают ОСК в единице массы органа. Животных наркотизировали нембуталом внутрибрюшинно (от 30 мг/кг для маленьких до 50 мг/кг для взрослых), фиксировали за лапки. В положении на животе определяли ОСК в почках, в положении на спине - во всех остальных органах. Крыс помещали в обогреваемую камеру (пластмассовый бокс 6Б - ОС объёмом 136 л), в которой поддерживали повышенную влажность и температуру 28 - 370С. Измерения кровотока начинали через 10 - 20 мин после помещения крысы в бокс. В разных участках каждого органа с интервалом в 5 - 10 мин проводили 2 - 3 измерения, средняя величина которых характеризовала кровоток исследуемого органа. Биологический фон измеряли не менее чем через 30 мин после остановки сердца. Он, как правило, снижался по мере роста крысы, особенно в мышце. В мышце 4-суточных крысят фон составлял 16
Тувинский государственный университет _
± 1.7 пф. ед. (п =9). У 13—30-суточных крыс в мышцах и у 4—30-суточных крыс в кишечнике и печени он составлял 10 ± 0.7 пф. ед. (п =54), а у взрослых крыс в этих органах снижался до 7 ± 0.5 пф. ед. (п =32). В почке, где кровоток измеряли кожным зондом, фон был наименьшим — 4 ± 0.2 пф. ед. (п =50) и не менялся с возрастом. Величину фона вычитали из среднего показателя кровотока в каждой возрастной группе крыс.
Статистическую обработку данных проводили стандартными методами. В работе приведены средняя арифметическая, ее ошибка (х ± Эх) и число исследованных органов, равное числу крыс (п). Достоверность измерений оценивали по критерию Стьюдента для р < 0.05.
Результаты исследования. Из данных табл. 1 следует, что ОСК, отнесенная к единице массы органа, у 4-суточных крыс в мышце, кишечнике и в печени различалась незначительно. Более низкие величины кровотока в почках в этот период, возможно, обусловлены применением здесь кожного зонда, который дает более низкие показатели перфузии [1]. По мере роста крыс кровоток в почках заметно увеличивался, в остальных органах снижался, быстрее в мышце, а после первого месяца жизни — в печени и кишечнике. В результате такой постнатальной динамики различия в интенсивности кровотока между органами небольшие у новорожденных крысят, у 65 — 90-суточных животных становились выраженными, а в почках — многократными.
Таблица 1
Объемная скорость кровотока у крыс в постнатальном онтогенезе, пф. ед. (х ± Бх)
Орган Возраст крыс (сут)
4 13 30 65 - 90
Почка 23 ± 1.7 (12) 32 ± 1.7* (14) 56 ± 1.6* (10) 62 ± 2.2* (14)
Кишка 45 ±3.7 (10) 45+1.9 (10) 51 ± 3.2 (9) 35 ± 2.4* (8)
Печень 37 ± 2.7 (10) 42 ± 2.4 (10) 43 + 5.9 (9) 26 + 3.6* (8)
Мышца 31 ± 1.8 (10) 35 ± 3.0 (15) 20 + 3.3* (12) 18+ 1.0 (11)
Примечание. Звездочкой показано достоверное различие скоростей кровотока с группой более молодых крыс для р^ 0.05. В скобках - число крыс
Обсуждение результатов. У зрелых млекопитающих почка - орган с наиболее высокой объемной скоростью кровотока, забирающий до 25% минутного объема кровообращения. И у крыс трехкратное увеличение скорости почечного кровотока в период их постнатального роста резко выделяет почку среди других ее органов.
В наших совместных опытах [1, 4] показано, что в период взросления крысы по мере снижения у нее минутного объема кровообращения (на 100 г массы тела) интенсивность кровотока в скелетных мышцах, кишечнике и печени (он измерен также лазер-допплер флоуметром) снижается, а в почках растет (рис. 1).
Рис. 1. Постнатальная динамика удельной скорости кровотока в почках (1), тонкой кишке (2), печени (3) и в стройной мышце (4) крыс, по: Беличенко и др., 2007, М±т.
Такое своеобразие постнатального изменения органных потоков крови, обусловлено не только возрастным изменением массы тела, но изменением минутного объема крови (МОК). По нашему мнению, следует принять к сведению, данные работы [2, 3, 5], показывающие, что в
период постнатального роста крысы кратность увеличения МОК отстает от кратности увеличения массы тела, и это приводит к 3-4 кратному снижению МОК/100г массы тела: примерно от 110 мл/(минх100г тела) у новорожденной до 25-35 мл/(минх100г массы тела) у зрелой крысы.
По оси абсцисс - масса тела и возраст крыс. Кровоток у 4-суточных крыс принят за 100%. Показано достоверное различие скоростей кровотока по сравнению с более молодыми крысами для р<0.05.
Нам не удалось найти публикаций о характере постнатальных изменений кровотока у крыс, начиная с первых дней после рождения. По-видимому, это связано с методическими трудностями его измерения, особенно у маленьких животных. У взрослых крыс, согласно литературным данным, порядок расположения органов по интенсивности в них кровотока, как правило, был таким же, как у наших 65 — 90-суточных крыс, масса тела которых близка к массе тела половозрелых животных. Однако количественно его показатели различались. Так, измеренная методом распределения радиоактивных микросфер скорость кровотока в скелетных мышцах, тонком кишечнике, печени и в почках равнялась у взрослых бодрствующих крыс в среднем (мл/(мин-100 г): 13, 137, 144 и 712 в работе [8], 16, 74, 130 и 163 (3—5-месячные) в работе [9] соответственно. Различия в показателях кровотока в одних и тех же органах могли быть обусловлены разными линиями исследуемых животных, их состоянием, а также неоднотипными методиками введения метки и последующих расчетов.
Выводы. Изменения органного кровоснабжения в период постнатального роста животного определяют два фактора — новообразование структур, необходимых для жизнедеятельности взрослого организма, и необходимость снижения общего метаболизма в связи с увеличением массы тела. Поэтому во время роста животного кровоток в одних структурах увеличивается, например, в почках, а в других снижается, например, в скелетных мышцах. У взрослого животного оба фактора согласованно поддерживают жизнеспособность структур организма, не позволяя ему выходить за рамки закономерных для него энергетических потребностей.
Библиографический список
1. Беличенко, В. М., Григорьева, Т. А., Шошенко, К. А. Скорость мышечного кровотока у крыс в онтогенезе, измеренная игольчатым зондом лазерного допплеровского флоуметра «ЛАКК-01» // Рос. физиол. ж. им. И. М. Сеченова. 2007. Т. 93. С. 655—660.
2. Карпицкий, В.В., Словенов, С.В., Рерих, Р.А. Определение сердечного выброса у мелких лабораторных животных методом тетраполярной географии //Патол.физиол. и эскпер. Терапия. 1986. №1. С. 74-77.
3. Кузнецов, С.В., Гончаров, Н.В., Глашкина, Л.М. Изменение параметров функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем у крыс разного возраста под действием малых доз ингибитора холинэстераз фосфакола //Ж. эвол. и биохим. и физиол. 2005. Т.41. с. 260-267.
4. Шыырапай, У. В., Беличенко, В. М., Шошенко, К. А., Айзман, Р. И. Количественная связь почечного кровтока с размером и плотностью клубочков в постнатальном развитии крыс // Онтогенез, 2012. Т. 43. №1. С.12-14.
5. Gotschall, R.W., Breay-Pileher, J.C., Boeleskevy, B.D. Cardiac output in adult and neonatal rats utilizing impedance cardiography An J Physiol. 1987. V. 253. P. H1298-H1304.
6. Grigorieva, T.A., Belichenko, V.M., Aizman, R.I., Shoshenko, C.A.Using Intravascular Autoradiography for an Estimation of Proliferative Activity of Rat Mesenteric Microvessel Endothelial Cells during the First Month of Postnatal Development // J Vasc Res. 2007. V. 44. P. 403 - 409.
7. Laughlin, M.N., Armstrong, R.B. Rat muscle blood flows as a function of time during prolonged slow treadmill exercise // Am. J. Physiol. 1983. V. 244. Р. Н814—Н824.
8. Ishise, S., Pegram, B.L., Yamamoto, J., Kitamura, Y., Fronlich, E.D. Reference sample microsphere method; cardiac output and blood flows in conscious rat // Am. J. Physiol. 1980. V. 239. Р. Н443—Н449.
9. Шошенко, К.А. Органный кровоток в условиях двигательного покоя у грызунов с разной массой тела // Ж. эвол. биохим. и физиол. 2004. Т. 40. С. 254—260.
Bibliograficheskij spisok
1. Belichenko, V. M., Grigor'eva, T. A., Shoshenko, K. A. Skorost' myshechnogo krovotoka u krys v ontogeneze, izmerennaja igol'chatym zondom lazernogo dopplerovskogo floumetra «LAKK-01» // Ros. fiziol. zh. im. I. M. Sechenova. 2007. T. 93. S. 655—660.
2. Karpickij, V.V., Slovenov, S.V., Rerih, R.A. Opredelenie serdechnogo vybrosa u melkih laboratornyh zhivotnyh metodom tetrapoljarnoj geografii //Patol.fiziol. i jeskper. Terapija. 1986. №1. S. 74-77.
Тувинский государственный университет _
3. Kuznecov, S.V., Goncharov, N.V., Glashkina, L.M. Izmenenie parametrov funkcionirovanija serdechno-sosudistoj i dyhatel'noj sistem u krys raznogo vozrasta pod dejstviem malyh doz ingibitora holinjesteraz fosfakola //Zh. jevol. i biohim. i fiziol. 2005. T.41. s. 260-267.
4. Shyyrapaj, U. V., Belichenko, V. M., Shoshenko, K. A., Ajzman, R. I. Kolichestvennaja svjaz' pochechnogo krovtoka s razmerom i plotnost'ju klubochkov v postnatal'nom razvitii krys // Ontogenez, 2012. T. 43. №1. S.12-14.
5. Gotschall, R.W., Breay-Pileher, J.C., Boeleskevy, B.D. Cardiac output in adult and neonatal rats utilizing impedance cardiography An J Physiol. 1987. V. 253. P. H1298-H1304.
6. Grigorieva, T.A., Belichenko, V.M., Aizman, R.I., Shoshenko, C.A.Using Intravascular Autoradiography for an Estimation of Proliferative Activity of Rat Mesenteric Microvessel Endothelial Cells during the First Month of Postnatal Development // J Vasc Res. 2007. V. 44. P. 403 - 409.
7. Laughlin, M.N., Armstrong, R.B. Rat muscle blood flows as a function of time during prolonged slow treadmill exercise // Am. J. Physiol. 1983. V. 244. R. N814-N824.
8. Ishise, S., Pegram, B.L., Yamamoto, J., Kitamura, Y., Fronlich, E.D. Reference sample microsphere method; cardiac output and blood flows in conscious rat // Am. J. Physiol. 1980. V. 239. R. N443—N449.
9. Shoshenko, K.A. Organnyj krovotok v uslovijah dvigatel'nogo pokoja u gryzunov s raznoj massoj tela // Zh. jevol. biohim. i fiziol. 2004. T. 40. S. 254—260.
Эрдыниева Татьяна Алексеевна - кандидат биологических наук, доцент кафедры анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности, E-mail: [email protected]
Доржу Урана Валериевна - кандидат биологических наук, доцент кафедры анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности, E-mail: [email protected]
Айзман Роман Иделевич - доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности Новосибирского государственного педагогического университета, г. Новосибирск, E-mail: [email protected]
Erdynieva Tatyana - Candidate of Biology, Assistant Professor of the Anatomy, Physiology and Health Safety of the Tuvan State University, E-mail: [email protected]
Dorzhu Urana - Candidate of Biology, Assistant Professor of the Anatomy, Physiology and Health Safety of the Tuvan State University, E-mail: [email protected]
Aizman Roman - Doctor of Biology, professor, Head of the Department of anatomy, physiology and safety, Novosibirsk State Pedagogical University, Novosibirsk
УДК 911.3:528
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕРТНОСТИ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА СРЕДСТВАМИ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Чупикова С.А*, Куулар Л.Ы.**, Аракчаа К.Д** *ФГБУН Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО ОАН ** НИИ МСПУ РТ «НИИ медико-социальных проблем и управления Республики Тыва»
INVESTIGATION OF SPATIAL DISTRIBUTION OF MORTALITY IN THE REPUBLIC OF TYVA
BY MEANS OF GIS
Chupikova S.A*, Kuular L.U**, Arakchaa K.D.** * The Tuvan Institute for Exploration of Natural Resources of Siberian branch of the Russian
Academy of Sciences ** The Research Institute of Health and Social Problems of the Republic of Tuva
На основе ГИС-технологий проведен анализ показателей смертности населения Республики Тыва за период 2001 - 2013 (динамика общей смертности населения). Показано территориальное распределение смертности по гендерному и поло-возрастным признакам. Выявлены узловые проблемы, в том числе, и в территориальном разрезе с картографическим отображением полученных результатов.
