The effect of sharply increased motor activity on the heart of a growing organism

Abstract

The aim of our work was to study the functional parameters of the heart of immature rat pups and the mechanisms of its regulation under conditions of sharply increased motor activity.

Full Text

Целью нашей работы являлось изучение функциональных показателей сердца неполовозрелых крысят и механизмов его регуляции в условиях резко усиленной двигательной активности.

Эксперимент проводили на трех группах животных с неограниченной, усиленной и резко усиленной двигательной активностью (соответственно ИДА, УДА и РУДА). На белых подопытных крысятах нами был смоделирован режим резко усиленной двигательной активности путем ежедневного принудительного их плавания в ванне начиная с 21-дневного возраста. Первую неделю животные плавали без груза, время плавания каждый день увеличивали на 10 минут. Начиная со второй недели крысята плавали с грузом, составляющим 6,5% от массы их тела. Время плавания ступенчато возрастало. Каждую последующую неделю массу груза увеличивали на 1%. Таким образом, седьмую неделю крысята плавали с грузом, равным 14% от массы их тела.

Для определения ударного объема крови и частоты сердечных сокращений крысят использовали метод тетраполярной реографии, разработанный Кубичеком и соавт. (1974). Для изучения симпатических и парасимпатических влияний на хронотропную функцию и ударный объем крови животных применяли фармакологическую блокаду М-холинорецепторов и р-адренорецепторов (соответственно 0,3 мг атропина на 100 г массы тела и 0,8 мг обзидана на 100 г массы тела). Дифференцированную реограмму регистрировали у наркотизированных нембугалом (40 мг/кг) крысят в покое при естественном дыхании.

Результаты исследований показали (см. табл.), что режим резко усиленной двигательной активности способствует замедлению роста массы тела и массы сердца неполовозрелых крысят по сравнению с показателями животных с неограниченной и усиленной двигательной активностью. Частота сердечных сокращений в покое у крысят с 21 по 30-й день их жизни была повышена во всех обследованных группах. В группе с резко усиленной двигательной активностью у крысят в возрасте 30, 42, 49, 70 дней жизни нами установлена самая высокая для наших исследований частота сердечных сокращений. У 49-дневных крысят выявлено разнонаправленное изменение частоты сердечных сокращений в зависимости от конкретного режима двигательной активности. У группы крысят с резко усиленной двигательной активностью к 49 дням по сравнению с 42-дневными животными происходило увеличение частоты сердечных сокращений на 16 уд. в 1 мин. В то же время у крысят с усиленной и неограниченной двигательной активностью мы выявили уменьшение частоты сердечных сокращений на 12 и 7 уд. в 1 мин соответственно. Наиболее существенные различия в частоте сердечных сокращений мы установили в 70-дневном возрасте. Разница между показателями в группах с усиленной и резко усиленной двигательной активностью составила 132 уд. в 1 мин (Р<0,001).

Функциональные показатели организма крысят в условиях различных двигательных режимов (М±т)

Возраст, дни	Режим двигательной активности	Масса тела, г	Масса сердца, г	Частота сердечных сокращ., уд. в 1 мин	Ударный объем крови, мл	Минутный объем крови, мл/мин
21-й	НДА	22,34+0,71	1,25+0,31	453,21+2,23	0,0434+0,004	19,67+0,01
	ПДА	40,24+0,32*	2,41+0,043*	467,59+3,38	0,072+0,006	33,67+0,05*
30-й	уда	53,14+0,28*	2,94+0,051*	459,45+2,11	0,084+0,007*	38,59+0,07*
	РУДА	26,75+0,14*	1,62+0,019*	486,49+4,01*	0,045+0,001	22,38+0,06*
	НДА	75,03+0,71*	3,32+0,06*	438,02+3,13*	0,119+0,004*	52,12+0,09*
42-й	УДА	82,24+0,41*	4,15+0,023*	421,54+2,89*	0,143+0,008*	60,28+0,21*
	РУДА	37,52+0,21*	2,28+0,074*	456,14+3,94*	0,074+0,001	33,75+0,04*
	НДА	79,47+0,53*	3,46+0,031*	431,51+2,12	0,138+0,008	59,55+0,07*
49-й	УДА	86,29+0,24*	4,29+0,052*	409,24+4,45	0,159+0,009	65,07+0,19*
	РУДА	45,51+0,19*	2,53+0,001*	472,21 + 1,81*	0,095+0,003*	44,86+0,02*
	НДА	122,71+0,91*	4,15+0,061*	421,49+3,48	0,197+0,011*	83,03+0,12*
70-й	УДА	154,74+0,74*	6,21+0,021*	347,53+2,57*	0,352+0,018*	122,33+0,27*
	РУДА	81,23+0,56*	3,72+0,042*	480,04+1,18	0,142+0,01*	68,17+0,11*

*Различия с предыдущим возрастом достоверны (Р < 0,05).

Таким образом, частота сердечных сокращений у крысят в возрасте 30, 42, 49, 70 дней жизни под влиянием резко усиленной двигательной активности сохраняется относительно повышенной по сравнению с показателями животных с неограниченной, тем более с усиленной двигательной активностью. Это объясняется, как показали наши исследования, более выраженным симпатическим влиянием на хронотропную функцию сердца крысят с резко усиленной двигательной активностью, в то время как под влиянием режима неограниченной двигательной активности симпатические влияния на хронотропную функцию сердца крысят по мере роста их развития снижаются.

Показатели ударного объема крови крысят с неограниченной двигательной активностью к 21-дневному возрасту составляли 0,0434 мл. У крысят всех групп к 70 дням жизни произошло увеличение ударного объема крови по сравнению с показателями в возрасте 21-го дня, но выраженность их зависела от режима двигательной активности. Если в группе с усиленной двигательной активностью к 70 дням ударный объем крови увеличился в 8 раз, то у крысят с резко усиленной двигательной активностью — лишь в 3,3 раза. Следовательно, режим резко усиленной двигательной активности существенно замедляет рост ударного объема крови крысят. Основной причиной этого является, на наш взгляд, значительно меньшие масса сердца и как следствие объем полостей сердца крысят.

Симпатические влияния на ударный объем крови в возрастном диапазоне от 21 до 70-го дня жизни животных снижались как при усиленной, так и при неограниченной двигательной активности. В то же время режим резко усиленной двигательной активности способствовал сохранению более значительного симпатического влияния на ударный объем крови животных. Экстракардиальные парасимпатические влияния на ударный объем крови животных с резко усиленной двигательной активностью в 70-дневном возрасте оказались достоверно выраженнее (на 10%), чем у крысят с усиленной двигательной активностью. Следовательно, сердце животных с усиленной и неограниченной двигательной активностью постепенно переходит на механизмы саморегуляции, в то время как при резко усиленной двигательной активности остается в большей зависимости от экстракардиальных нервных влияний.