Автор(ы)

Алистратова Флюра Илгизовна

Аффилиация

ФГБОУ ВО СПБГУВМ, г.Санкт-Петербург

Руководитель

Скопичев Валерий Григорьевич

Аннотация

Актуальность. Проблема изучения механизмов приспособления организма к понижению содержания кислорода во вдыхаемом воздухе имеет особую значимость среди актуальных вопросов экспериментальной медицины и физиологии, так как в процессе жизнедеятельности организм млекопитающих постоянно сталкивается с гипоксическим воздействием, возникающим в ходе непрерывных обменных процессов. Влияние гипоксического фактора сопряжено с различными по интенсивности перестройками в организме, вызывающими мобилизацию различных физиологических функциональных систем. Они определяют общую физическую дееспособность и нормальное функционирование организма. Компенсаторные механизмы адаптации к гипоксии, составляющие основу повышения функциональных возможностей организма, характеризуются количественными и качественными изменениями на различных уровнях организации и определяют степень устойчивости к их воздействию. Использование немедикаментозных средств, оптимизирующих собственные функциональные возможности при минимуме побочных эффектов, позволяет применять эти методы у служебных и сельскохозяйственных животных без отрыва от повседневной деятельности в равнинной местности. Известно, что условия предварительного пребывания значительного количества животных и их транспортировка, далеко не всегда целесообразны с организационной, экономической, психологической и ряда других точек зрения. Вместе с тем показано, что на начальном этапе адаптации в условиях высокогорья в организме наблюдается уменьшение дееспособности, в связи с чем происходит сбой нормального функционирования, так как при воздействии гипоксии организм не может справляться с привычными по своим характеристикам физическими нагрузками. Уменьшение уровня работоспособности характеризуется повышенной работой сердечно-сосудистой и дыхательной систем в первые дни пребывания в горном климате и требует длительной акклиматизации на уровне средне – высокогорья. Вместе с тем, недостатки существующих методов адаптации, а также отсутствие данных о продолжительности действия компенсаторных реакций вынуждает искать новые наиболее простые, безопасные и эффективные методы адаптации и повышения естественной резистентности организма к условиям высокогорья. Расширение функциональных возможностей организма, в том числе к неизвестным ранее условиям среды, главным образом высокогорных районов и условиям среднегорья, является актуальным направлением исследований в области физиологии. Повышение резистентности служебных животных для обеспечения безопасности страны, а также успешная адаптация сельскохозяйственных животных для получения максимальной прибыли при минимальных затратах, являются актуальными проблемами. Решением, этих проблем являются определение оптимального типа и режима гипоксического воздействия, а также изучение физиологических механизмов адаптации, развивающихся в организме в ходе компенсаторных процессов.

Цель научно-исследовательского проекта: изучение в условиях интервального эксперимента в барокамере влияние гипобарической гипоксии на параметры систем крови, микроциркуляторного русла.

Задачи:

  1. Исследовать реакцию форменных элементов крови при воздействии гипобарической гипоксии.
  2. Изучить влияние интервальной гипобарической гипоксии на изменение топографии поверхности эритроцитов.
  3. Исследовать реактивность сосудов микрогемоциркуляции (состояние сосудистого тонуса) в процессе адаптации к гипоксии.
  4. Выяснить механизмы регуляции кровотока в микроциркуляторном русле кожи крысы методом неинвазивной лазерной доплерфлоуметрии при действии интервальной гипобарической гипоксии.

Предмет исследования. Система микроциркуляции , осуществляет значительную роль в обменных процессах в организме, и ряде других жизненно важных функций,  в связи с чем изменение ее нормального функционирования существенным образом изменит работу всего организма. Таким образом для выяснения механизмов адаптации к условиям интервальной гипобарической гипоксии была выбрана система микроциркуляции периферических сосудов кожи на крысиной модели, в условиях моделируемого эксперимента.

Объект исследования. Экспериментальные исследования, направленные на изучение биологических эффектов гипобарической гипоксии, проводились на взрослых самцах крыс стока Wistar, масса которых составляла 215– 238 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария на полном пищевом рационе, соответственно суточным нормативам питания для данного вида животных, при стандартном суточном свето-темновом режиме. Распределение животных по группам производили методом случайной выборки. Разброс массы тела животных в каждой из опытных групп составлял не более 10%. На всех временных интервалах и в каждой экспериментальной группе (контроль / опыт) использовано не менее 10 животных.

Гипотеза исследования. Возможно ли применение гипобарической гипоксии в заданном – интервальном режиме (-0,3о6 кгсм2) для адаптации к условиям острой гипоксии, без нарушения нормального функционирования системы периферической микроциркуляции

Основные результаты научно-исследовательского проекта:

  1. Было выявлено, что реакция форменных элементов крови, главным образом эритроцитов, под воздействием гипобарической гипоксии, выражалась компенсаторным увеличением их числа от 6,75 ± 0,12 до 9,63 ± 1,0 *1012/L.
  2. Морфологических изменений поверхности мембранного рельефа эритроцитов, при воздействии интервальной гипобарической гипоксии не обнаружено, клетки сохраняют нормальную дисковидную форму.
  3. Проведение курса интервальных гипобарических тренировок способствует изменению реактивности сосудов микрогемоциркуляции, угнетению показателя микроциркуляции (ПМ) на 54%, (р ≤ 0,05) на 7–14 сутки.
  4. Показано увеличение пределов регуляции периферического кровотока по кардиальному пути (пульсовая волна) на 34%. 5. Оптимальной для адаптации к продолжительным гипоксическим условиям является модель гипобарической гипоксии.

Наличие документа об использовании научных результатов:

  • Патент на полезное изобретение МПК G09B 23/28, A61G1 10/02.
  • Акт о внедрении результатов исследования.

 

Содержание работы

Конкурс, в котором автор работы принял участие: High Goals – 2020: открытый международный конкурс инициативных научно-исследовательских проектов
Отрасль наук: Биологические науки
Форма представления работы: Научно-исследовательский проект
Дата публикации работы: 04.06.2020


Смотреть похожие работы

Исследовательская работа “В поисках натурального сливочного масла”

Сливочное масло можно смело вписать в топ самых необходимых продуктов: с ним делают бутерброды, крема для торта, им заправляют каши, мажут блины. Стоимость настоящего сливочного масла, конечно, не низкая. Но зато в состав «натурального» сливочного масл …