Спосіб відбору тварин з підвищеною чутливістю до впливу слабких змінних магнітних полів наднизької частоти для дослідження в експериментах в галузі біофізики та космічної біології

Изобретение относится к области биофизики и может быть использовано в космической биологии для отбора экспериментальных животных, обладающих повышенной чувстви тельностью к действию слабых переменных магнитных полей (ПеМП) сверхнизкой частоты (СНЧ). Способы определения индивидуальной чувстви тельности к действию ПеМП СНЧ не описаны. В основу изобретения поставлена задача создания способа отбора животных с повышенной чувствительностью к действию ПеМП СНЧ для исследований в экспериментах в области биофизики и космической биологии, в котором путем исследования лимфоцитов крови цитохимическими методами обеспечивается создание информативного и доступного способа определения индивидуальной чувствительности животных (крыс) к действию слабых ПеМП. Поставленная задача решается тем, что в способе отбора животных с повышенной чувствительностью к действию слабых ПеМП для исследований в экспериментах в области биофизики и космической биологии согласно изобретению, в лимфоцитах периферической крови цитохимическими способами определяется содержание сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и альфаглицеро-фосфатдегидрогеназы ( a -ГФДГ) и при значении СДГ, равном 24,0-29.0 гранул формазана в лимфоците и значении a -ГФДГ, равном 17,0-22,0 гранул формазана в лимфоците осуществляют отбор животных с повышенной чувствительностью. Способ осуществляется следующим образом, У большой группы животных берут кровь из хвостовой вены, изготавливают тонкие равномерные мазки и цитохимическим способом по Р.П. Нарциссову [1] определяют СДГ и a -ГФДГ в лимфоцитах. Метод Р.П. Нарциссова заключается в следующем: Высушенные свежие мазки фиксируются 30 сек в 60% растворе ацетона. Раствор доводят до насыщения трилоном Б (рН = 5,2-5,4). После этого мазки промывают в 2-х сменах дистиллированной воды и инкубируют в среде, приготовленной из 40 мл фосфатного буфера, к которому добавляют 13 мг n-нитротетразоля фиолетового и 13 мг трилона Б. Для выявления активности СДГ к полученной инкубационной среде необходимо добавить 540 мг сукцината натрия, а для выявления активности a -ГФДГ - 630 мг a -глицерофосфата натрия. Инкубацию проводят в термостате при температуре 37°С в течение 1 часа. После инкубации мазки промывают в проточной воде, ядра докрашивают 2% метиловым зеленым. Оценку содержания СДГ и a -ГФДГ проводили в наших исследованиях в 50 клетках, путем количественного подсчета сферических гранул формазана с последующим определением средней активности фермента в одном лимфоците (гр/лим.). Уровень СДГ в лимфоцитах крови крыс колебался от 17,7 до 27,8 гр/лимф. a -ГФДГ - от 7,9 до 12,3 гр/лимф. Нами были выделены животные с низким (НДА), средним (СДА) и высоким (ВДА) уровнем дегидрогеназной активности в лимфоцитах. Показатели средней активности ферментов в лимфоцитах крови крыс различных групп представлены в таблице. Во всех экспериментах каждую из 3 описанных групп животных разбивали на 2 подгруппы. Одна из них подвергалась воздействию переменного магнитного поля (ПеМП) частотой 8 Гц индукцией 5 мкТл, крысы второй группы находились в условиях вивария и воздействию ПеМП не подвергались. Проведены опыты с "мнимым" воздействием ПеМП, при котором ток на обмотку колец Гельмгольца не поддавался, а также "слепые" эксперименты. Выбор параметров поля осуществляли на основе их физиологической и геофизической значимости. Так, выбранная частота 8 Гц является фундаментальной частотой ионосферного волновода [2], и, кроме того, близка к частоте некоторых биоритмов. При геомагнитных возмущениях интенсивность поля по данной частоте может возрастать в 10-100 раз [3]. Величина индукции ПеМП, использованного в экспериментах была выше интенсивности естественного ПеМП на этой частоте во время возмущения. Это позволило устранить эффекты неконтролируемых воздействий. Кроме того, учитывалось, что для такой интенсивности поля физиологические эффекты надежно воспроизводятся [4]. В настоящем исследовании применяли девятикратные 3-х часовые экспозиции в ПеМП, так как средняя продолжительность геомагнитного возмущения составляет несколько часов [3]. Методика воздействия ПеМП подробно описана в [4]. О реакции животных на воздействие ПеМП судили по изменению неспецифической резистентности, оцениваемой по цитохимическому статусу нейтрофилов, симпатоадреналовой системы (САС) и интегративной деятельности мозга. В нейтрофилах крови определяли пероксидазы (ПО) с помощью реакции Грэхема [5], кислую фосфатазу (КФ) - методом азосочетаний [5], в лимфоцитах - СДГ и a -ГФДГ. Количественную оценку ПО и КФ осуществляли в соответствии с принципом [6]. Изменения интегративной деятельности мозга оценивали на основе изучения поведения крыс в открытом поле (ОП) [7,8]. О состоянии САС судили по уровню экскреции адреналина (А) и норадреналина (НА) с мочой, определяемых флюориметрическим методом [9]. Кровь для исследования брали из хвостовой вены у каждого животного до начала экспериментов, а также на 1, 3, 5 и 9 сутки воздействия ПеМП. Поведение в ОП и экстрецию катехоламинов исследовали в течение 9 суток ежедневно. Способ иллюстрируется графически. На фиг. 1 показано изменение СДГ (1), КФ (кислой фосфатазы) (2) и ПО - (пероксидазы) - (3) в нейтрофилах крови крыс с низким (НДА), средним (СДА) и высоким (ВДА) уровнем дегидрогеназной активности в открытом поле (ОП) при воздействии ПеМП (% относительно контроля). О - различия достоверны при сравнении с данными контрольной группы животных. На фиг. 2 показана динамика показателей поведения в ОП крыс с различной дегидрогеназной активностью при действии ПеМП (% относительно контроля). По оси ординат - горизонтальная (светлые цилиндры) и вертикальная (темные цилиндры) дегидрогеназная активность по оси абсцисс-частоте дефекации. О, • различия достоверны при сравнении с данными контрольной группы животных, Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью пакета прикладных программ для статистического анализа по ЭВМ ЕС-1040. Результаты свидетельствуют о том, что у крыс СДА уже однократное 3-х часовое воздействие ПеМП вызывает снижение функциональной активности нейтрофилов (фиг. 1). В эти же сроки отмечается увеличение экскреции А с мочой на 32% (р < 0,01) и НА - на 34% (р < 0,01). В дальнейшие сроки (после 5 воздействий) исследованные цитохимические показатели, характеризующие неспецифическую резистентность в целом, достигали исходного уровня или даже несколько превышали его. Эти данные говорят о развитии адаптации к действию ПеМП. Состояние САС также стабилизировалось на новом уровне, а именно: экскреция А уменьшалась на 3%, НА - 32% (р < 0,05) по сравнению с контрольными данными. Такое явление отражает увеличение потенциальной мощности САС, развивающейся у крыс со СДА при адаптации к действию ПеМП указанных параметров [10]. Адаптация к действию ПеМП характеризуется также возрастанием интенсивности процессов торможения в ЦНС, о чем свидетельствует уменьшение вертикальной и горизонтальной двигательной активности в "ОП" на 9 сутки опыта по сравнению с данными контрольной группы животных (фиг. 2). У крыс с НДА первоначальная реакция на действие ПеМП развивалась гораздо позже - только после 5 воздействий (фиг. 1, 2). В эти сроки снижались показатели неспецифической резистентности и возрастала экскреция с мочой А на 30% (р = 0,001) и НА на 58% (р < 0,001). К 9 суткам эксперимента адаптации к действию ПеМП у крыс этой группы не развивалось (фиг. 1). При воздействии ПеМП на крыс с ВДА наблюдались более выраженные изменения исследованных показателей. Обнаружено не только угнетение, но и рассогласование механизмов обеспечения основных функций клеток крови. Так, снижение показателей ЛКФ и СДГ в нейтрофилах сочеталось с возрастанием содержания ЦПС ПО (фиг. 1). У этой гр уппы животных зарегистрирована также более резкая активация САС: экскреция с мочой А и НА возрастала на 93% и 155% (р < 0,001) соответственно. К 9 суткам воздействия ПеМП все исследованные показатели отличались от контрольного уровня. Характер изменения поведения крыс с ВДА под влиянием ПеМП был иным: возрастала интенсивность возбуждения в ЦНС, о чем говорило увеличение как горизонтального так и вертикального компонентов двигательной активности в ОП (рис. 2). Описанные изменения неспецифической резистентности, активности симпато-адреналовой системы и поведенческих реакций характерны для развития стресс-реакции [10.11]. Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о высокой чувствительности к полю крыс с ВДА.