CC BY
8равновесная плотность сложения почвы достигает 1,450 -1,458 г/смЗ.
Такая почва нуждается в первую очередь в увеличении гумуса, доведении его содержания до нижней границы оптимума - 4,0-4,5% и разуплотнении.
Исследования проводили на фоне применения удобрений: (NPK)90 под зерновые, кукурузу или в среднем на 1га по 67,5кг д.в. В почву во II ротации севооборота поступило 7,57-8,6 т/га сухой массы органики (солома, корневые и пожнивные остатки, зеленая масса сидератов). Применение удобрений органических и минеральных оказало положительное влияние на повышение плодородия почвы.
Анализ в начале III ротации севооборота показал, что в почве увеличилось содержание гумуса по сравнению с исходным на 0,16-0,35% и достигло 3,86-3,96%.
Интенсивная механическая обработка, ежегодная отвальная вспашка приводят к усилению минерализации гумуса, снижению его запасов в почве на 3,4 т/га.
Применение комбинированной системы обработки с периодической вспашкой на 27см, дополненной рыхлением чизелем до 30см, оказывает окультуривающее влияние на этот слой, прирост гумуса составил 5,7 т/га. При использовании поверхностной обработки прирост запаса гумуса составил 2,7 т/га.
Содержание подвижного гумуса значительно увеличилось на всех системах обработки, но больше на комбинированной системе с глубокой вспашкой на 27 и 30 см. По разноглубинным обработкам отмечено увеличение содержания нитратного азота до 5,8 мг/кг, по поверхностной - только до 4,6 мг/кг.
Окультуривающее влияние комбинированных обработок с использованием периодически проводимой глубокой вспашки на 27см + ЧП-2,5 до 30см сказалось также на увеличении содержания
подвижного фосфора на 227,5 кг/га, в то время как при поверхностной обработке прибавка составила только 68,4 кг/га.
В зависимости от интенсивности приёмов механической обработки изменяется содержание структуры почвы.
При более интенсивной обработке, ежегодно проводимой вспашке на одинаковую глубину 20см происходит частично разрушение водопрочных агрегатов. Наибольший прирост ценных агрегатов составил на разноглубинной обработке 5,1-6,2%. Несколько больше - на 6,9% - на плоскорезной обработке.
Следует отметить, что длительное применение (более 3-х лет) поверхностной обработки приводит к сильному уплотнению почвы.
За годы проведения опыта увеличилась способность почвы удерживать влагу, НВ выросла с 26,1% до 32,0%.
Исследования показали, что обработки оказали разное влияние на продуктивность севооборота. Сбор продукции был выше при использовании разноглубинных систем обработок - 69,7-70,2 ц к.ед./га, по поверхностной - 64,6 ц к.ед./га, по традиционной вспашке - 66,0 ц к.ед./га.
Для восстановления и поддержания плодородия малогумусных почв необходимо, прежде всего, увеличить поступление свежего органического вещества за счёт доведения в структуре севооборотов многолетних бобовых, бобово-злаковых трав до 40%, обеспечить возврат по выносу питательных элементов, использовать разноглубинные системы обработки и довести на первом этапе гумус до нижней границы оптимального содержания.
Таким образом, решающее значение в сохранении и воспроизводстве плодородия имеет увеличение поступления в почву органического вещества, внесение удобрений, применение оптимальной системы обработки.
Ц 60
№ I
|ф 2
№ г
№4
Hi &
Рис. 1 - Влияние севооборотов и удобрений на продуктивность
Библиографический список
1. Отчет об итогах НИР и производственной деятельности ГНУ Рязанский НИИСХ за 2006-2010 гг.
2. Масютенко Н.П. Научные основы и регулирование воспроизводства органического вещества
почвы/Агроэкологическая оптимизация земледелия: Сборник докладов Международной научно-практической конференции. - Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 2004.-С. 467-471.
УДК 616:615.273:612.014.4
А. П. Пустовалов, д-р биол. наук, профессор, Рязанский МТУ
С. А. Сорокина, канд. мед. наук, зав. здравпунктом, Рязанский ГАТУ
ВЛИЯНИЕ ГИПОКСИИ, ЛУЧЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ НА БАЛАНС КАТИОНОВ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ В СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЕ БЕЛЫХ КРЫС
Введение
Одними из повреждающих физических факторов внешней среды в современных условиях являются действие на организм гипоксии, радиоактивного излучения. Установлено, что при этом повреждение биомембран, нарушение баланса катионов в крови, тканях, органах могут сопровождаться развитием патологических состояний на уровне целостного организма [1,3,6,7,9].
Практическая значимость подобных исследований определяется тем, что мембранология расшифровывает молекулярные механизмы развития заболеваний во взаимосвязи с биохимическими нарушениями, раскрывает патогенез болезней, связанных с нарушением организации мембран, дает новые диагностические методы и подходы для лечения конкретных заболеваний, исследует участие мембранного фактора в действии на организм лекарственных средств [3,5,6,7,9]. При гипоксии, например, наряду с применением противогипоксиче-ских препаратов возникает необходимость назначения сердечно-сосудистых и других средств. Однако при этом неизбежно ставится вопрос изучения возможных особенностей их управляющего воздействия на сосудистую стенку и кровь, влияния на структуру и функции биологических мембран, на баланс электролитов сердечно-сосудистой системы, в частности на оценку баланса катионов Са2+ и Мд2+ в системе эритроцит-плазма-стенка брюшной аорты и в тканях сердца.
Материал и методы
Эксперимент проведен на 30-ти белых беспородных крысах массой 180-200 грамм по 6 живот-
ных в каждой серии.
Острая гипоксия вызывалась однократным содержанием 12-ти крыс в барокамере в течение 6 часов на «высоте подъема» 8000м (атмосферное давление 40 кПа). Одна из серий (6 крыс) служила контролем острой гипоксии, оставшаяся группа в 6 животных получала антагонист кальция фени-гидин перорально по 2,5 мг/кг 2 раза в день в течение 14 суток [8]. Инъекции лекарственных средств осуществляли до и после содержания крыс в барокамере. При этом последним днем введения указанного препарата был день помещения животных в барокамеру.
Общее однократное у-облучение проводили с помощью аппарата лучевой терапии ЛУЧ-1 в отделении лучевой терапии Рязанского областного онкологического диспансера дозой 5 Гр при мощности дозы 1 Гр/мин. Режим облучения выбран исходя из задачи вызова лучевой болезни, не приводящей в течение 2-х недель к гибели животных. Одна из серий животных служила контролем лучевого поражения. Следующая группа крыс получала в течение 7 последних дней перорально по 30 мг/кг 3 раза в день антиагрегант ксантинола никотинат, влияющий в частности на микроциркуляцию крови [8].
Кровь, ткани миокарда и брюшной аорты крыс забирались под эфирным наркозом через 1 час после окончания введения лекарственного препарата. Способы определения содержания катионов кальция и магния ранее нами описаны [5,6].
Результаты исследования
Экспериментальные данные представлены в таблице 1.
© Пустовалов А. П., Сорокина С. А., 2012
Таблица 1 - Содержание кальция и магния в плазме крови и эритроцитах (в ммоль/л), в тканях стенки брюшной аорты и сердца (в ммоль/кг) интактных крыс (1), при гипоксии (2), при гипоксии и назначении фенигидина (3), при лучевом поражении (4), при лучевом поражении и назначении ксантинола ни-
котината (5). (М+т)
Ионы Плазма Аорта Сердце Эритроциты
Г'о Л 2,61±0,08 2,24±0,16 2,30±0,26 0,54±0,02
L/9 I о 3,92±0,19*** 2,48±0,16 5,64±0,23*** 0,86±0,02**
о 5,76±0,27**°° 1,36±0,03*оо° 5,11 ±0,14*** 0,37±0,02*°
о А 2,79±0,19 2,65±0,09* 2,43±0,17 0,71 ±0,07*
4 5 0,88±003**оо° 2,56±0,17 2,40±0,09* 0,39±0,04*°
Mg 1 0,75±0,03 1,50±0,13 0,74±0,08 3,34±0,08
2 0,37±0,10** 1,10±0,07** 0,49±0,03 1,59±0,05**
3 0,33±0,05*** 1,35±0,09***° 0,66±0,04°° 0,95±0,16*°
4 0,40±0,05*** 0,81 ±0,10** 0,41 ±0,10* 2,07±0,16**
5 0,51 ±0,02*** 0,68±0,03*** 0,25±0,02* 1,27±0,22*°
Ca/Mg 1 3,48 1,49 2,40 Mg/Ca
2 10,6*** 2,25** 11,5*** 6,19
3 17 5***° 1,00*° у 74***000 1,84***
4 6,97*** 3,27*** 5,92 *** 2,56***
5 <| у 2***0 3,76**о 9 60***000 2,91***
3,25***
Са плазма / Са эритр. 1 4,83 Mg ./ Mg 1 ’ & эоито & плазма 1,78
2 4,55 2 4,29***
3 15 0***°°° 3 2,87*°°
4 3,92* 4 5,17***
5 5,25***° 5 2,49°
Са плазма / Са аорта 1 1,16 Mq /Ма 1 ’ ® аоота ® плазма 1,97
2 1,58 2 2,97
3 4 23***° 3 4,09***
4 0J1* 4 2,18
5 Q ß4***ooo 5 1,37
Примечания:*, ***** или 0 00 000 - статистически значимые различия экспериментальных данных в сравнении со значениями, полученными у интактных животных или с серией крыс при гипоксии или лучевом поражении соответственно при Р<0,05, Р<0,01, Р<0,001
При гипоксии наблюдался значительный дисбаланс уровня катионов Са2+ с Мд2+: повышалась концентрация ионов кальция с увеличением соотношения Са2+ / Мд2+ при снижении содержания магния при росте его градиента в системе эритроцит-плазма-стенка брюшной аорты и в тканях сердца (табл.1).
Первичной причиной гипоксии является дефицит кислорода в клетках, что приводит к снижению ресинтеза энергодающих фосфатов. При этом функциональная активность эритроцитов отражает их способность к связыванию, переносу и отдаче кислорода, т.е. уровень адекватного функционирования, что в определенной степени связано с обнаруженным нами дисбалансом уровня катионов Са2+ и Мд2+ в системе эритроцит-плазма-
стенка брюшной аорты и в тканях сердца. Гипоксия выступает основным патогенетическим звеном многих легочных и сердечно-сосудистых заболеваний и является непосредственной причиной гибели организма в экстремальных условиях. Возможно, что при изменении баланса исследованных нами катионов при гипоксии снижается содержание белка в мембране эритроцита, что ведет к дестабилизации мембран, по-видимому, за счет модификации гидрофобности белковых молекул, изменения белок-липидных взаимодействий, усилением перекисного окисления липидов [2,4].
Назначение фенигидина при гипоксии не сопровождалось предполагаемой коррекцией уровня Са2+ и соотношения Са2+ / Мд2+ в крови, стенке брюшной аорты. Тем не менее фенигидин при ги-
поксии в большей степени способствовал коррекции содержания Мд2+, его градиента и соотношения Са2+ / Мд2+, чем концентрации Са2+ в эритроцитах, тканях сердца и брюшной аорты (табл.1). Таким образом, назначение фенигидина при гипоксии в определенной степени способствовало коррекции дисбаланса уровня катионов Са2+ и Мд2+, вызванного гипоксией.
у-облучение, как и гипоксия, вызывало повышение уровня Са2+ и снижение содержания Мд2+ в системе эритроцит-плазма-стенка брюшной аорты, что негативно отражается на ее функционировании. При этом в значительной степени изменялось и их соотношение (табл.1).
При лучевом поражении обычно повышается проницаемость сосудов. Повреждение сосудов и форменных элементов крови может играть главную роль в большинстве, если не во всех формах отдаленных радиационных повреждений тканей. Сердце считается высокорезистентным органом по отношению к радиации. Тем не менее, после острой, подострой и хронической лучевой болезни сердце долго остается функционально неполноценным [10], что подтверждается выявленными нами существенными потерями ионов магния, необходимых для нормального функционирования сердца.
Существенна роль прямого воздействия радиации на мышечные клетки, кровеносные сосуды, что может привести к развитию миокар-диодистрофии и миокардиосклероза. Развитию мио-кардиодистрофии способствует нейротрофи-ческие, нейроциркуляторные, эндокринные факторы, а также нарушение баланса электролитов в сердечной мышце.
Изменения в сосудистой стенке могут иметь в своей основе как первичные нарушения нейро-гуморальных регуляторных механизмов, так и непосредственные изменения тканевого метаболизма, ультраморфологии стенки кровеносных сосудов, которые могут быть вызваны прямым воздействием ионизирующего излучения, либо быть следствием тканевой адаптации к извращению центральных регуляторных влияний [1,3,4,5,6].
Назначение ксантинола никотината при лучевом поражении не способствовало корригированию уровня исследованных нами катионов, однако, градиент катионов магния в системе эритроцит-плазма-стенка брюшной аорты и соотношение Са2+ / Са2+ приближались к их
плазма эритроциты ~
значениям у интактных животных (табл.1).
Возможной причиной изменения реакции на лекарственные средства является обычно более медленное выделение их с мочой и нарушение метаболизма в печени, что может лежать в основе как токсичности, так и усиления эффектов лекарственных средств, что подтверждает необходимость комплексной лекарственной коррекции лучевых поражений.
Результаты выполненной нами работы позво-
ляют сформулировать положение о том, что при управляющем воздействии с помощью фармакологических средств на функциональные системы организма при различных его патологических состояниях должна предусматриваться коррекция баланса катионов в сердечно-сосудистой системе, так как нарушения баланса электролитов могут вызвать как ближайшие, так и отдаленные негативные последствия. Оправданным представляется назначение существующих и оценка эффективности новых лекарственных средств как по достижению желаемого клинического эффекта, так и по степени коррекции электролитных расстройств, способствующих повышению свободной энергии и снижению энтропии как системы кровь-сосудистая стенка, так и всего организма.
Библиографический список
1. Верещагин В.К. Влияние винноцитина на мозговое кровообращение у крыс после радиационного воздействия / В.К. Верещагин // Эксперим. и клин, фармакология,- 2003,- Т.66, №5,- С.14-16.
2. Владимиров В.Г. Продукты перекисного окисления липидов в лимфе и крови при облучении / В.Г. Владимиров, А.Ф.Мясоедов // Радиобиология. Радиоэкология,- 1994,- Т.34, вып.1,- С.24-25.
3. Воронин P.M. Изменение активности перекисного окисления липидов в крови крыс под влиянием у-облучения и ее коррекция биологически активными продуктами пчеловодства / P.M. Воронин // Росс, медико-биол. вестн. им. акад. И.П.Павлова,- 2002,- №3-4,- С.76-79.
4. Наумова Л.И. Изменения перекисного окисления липидов кардиомиоцитов в норме и при воздействии антропогенных факторов / Л.И.Наумова // Вестник новых медицинских технологий,-2001.- №1.- С.71-72.
5. Пустовалов А.П. Влияние лекарственных средств и физических факторов на кровь и сосудистую стенку / А.П.Пустовалов, И.Ф.Воронков,
В.К.Петров, С.А.Гусева; Рязан. мед. ин-т,- Рязань, 1992,- 122 с. Деп. в ВИНИТИ 20.01.92, №196-В92.
6. Пустовалов А.П. Влияние трентала на баланс катионов в сердечно-сосудистой системе и вязкость крови крыс с питуитриновой гипертензией /А.П. Пустовалов, В.П. Куликова, С.А. Сорокина // Росс, медико-биол. вестник им. И.П.Павлова.-2002,- №1-2,-С.148-152.
7. Пустовалов А.П. Баланс катионов кальция и магния в сердечно-сосудистой системе при СВЧ-облучении и назначении гепарина белым крысам / А.П. Пустовалов, С.А. Сорокина // Вестник Рязанского агротехнологического университета им. П.А.Костычева,- 2011.- №1.- С.26-28.
8. Регистр лекарственных средств России / Г.Л. Вышинский (гл. ред.), Ю.Ф.Крылов (зам. гл. ред.), Е.Г. Лобанова (зам. гл. ред.), В.В.Абрамов и др.- М.: ООО «РЛС-2003»,- 1438 с.
