Влияние апипродукта, полученного из трутневого расплода, на морфометрические показатели поперечнополосатой мышечной ткани мышей

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Голощапова С. С., Литвин Ф. Б. Влияние апипродукта, полученного из трутневого расплода, на морфометрические показатели поперечнополосатой мышечной ткани мышей // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2015. – Т. 13. – С. 3586–3590. – URL: http://e-koncept.ru/2015/85718.htm.
Аннотация. В работе представлены результаты исследования влияния курсового применения апипродукта Билар на массу тела мышей и морфометрические показатели поперечнополосатой мышечной ткани мышей в условиях повышенного двигательного режима.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Голощапова Светлана Сергеевна,кандидат биологических наук, научный сотрудник кафедры биологии ФГБОУ ВПО «Брянский государственный университет им. ак. И.Г. Петровского», г. Брянскsv.goloshchapova@gmail.com

Литвин Федор Борисович,доктор биологических наук, профессор кафедры биологических дисциплин ФГБОУ ВПО «Смоленская государственная академия физической культуры, спорта и туризма», г. Смоленск.bflitvin@yandex.ru

Влияние апипродукта, полученного из трутневого расплода, на морфометрические показатели поперечнополосатой мышечной ткани мышей

Аннотация.В работе представлены результаты исследования влияния курсового применения апипродукта Билар на массу тела мышей и морфометрические показатели поперечнополосатой мышечной ткани мышейв условиях повышенного двигательного режима.Ключевые слова:апипродукт, Билар, мыши, поперечнополосатая мышечная ткань, физическая нагрузка.

Введение. Актуальной проблемой в современном спорте высоких достижений остается поиск средств, направленных на расширение адаптационного потенциала организма спортсмена, что позволит оптимизировать работу организма во время тренировочного цикла и соревновательных нагрузок, а также ускорить восстановление организма после предельных нагрузок. Одними из таких средств выступают адаптогены природного происхождения. Влияние апипродукта Билар как перспективного для использования в спорте адаптогена животного происхождения на массу тела и гистологическиеструктуры мышечной ткани недоаточно изучено[1], что и определило основное направление нашего исследования.Цель исследования ‬выявить особенности влияния апипродукта Билар на массу тела и морфометрические показатели поперечнополосатой мышечной ткани в условиях повышенного двигательного режима.Методика исследования. Исследования былипроведены на белых беспородныхмышах ‬самцах массой 1822 г., полученныхиз Центрального питомника лабораторных животных Российской академии медицинских наук, пос. Крюково Московской области.В экспериментальную(ЭГ)и контрольную группу (КГ) брали мышей одинаковой массы (по 40 мышей в каждой группе). ЭГ в течение 21 дня получала водный раствор Билара внутрижелудочнов дозе 10 мг/кг массы тела[2], КГ мышей вводили дистиллированную воду.Взвешивание животных проводилось на 1, 5, 10, 15, и 21дни исследования, натощак, непосредственно перед введением Билара или дистиллированной воды в контроле на весах VibraAJH‬420 CE(ShinkoDENSHI, Япония, разрешающаяспособность

до 0,001 г.). Животные из каждой группы подвергались ежедневным тренировочным нагрузкам в течение 5 минут в режиме высокой мощности нагрузки [3], которая моделировалась бегом на третбане со скоростью 29 ‬31 м/мин. Вна 1, 5, 10, 15, и 21дни тренировки на фоне введения апипродукта Биларпроводили тестирование выносливости до полного утомления.Часть животных (по 5мышей из каждой группы) в 1 и 21день эксперимента забивалась декапитацией. Для гистологических исследований использовали кусочки четырехглавоймышцыбедра правой тазовой конечности. Полученный материал фиксировали в 10% растворе забуференного формалина [4]. Уплотнённый,путем заливки в парафин, материал использовали для получения срезов на санном микротоме СМ 1 (Россия). Срезы окрашивались гематоксилиноми эозином на аппарате для гистологической окраски тканей АГ1266 (Россия). На гистологических препаратах проводили следующие измерения:

максимальный (max) диаметр ядер миосимпласта;

минимальный (min) диаметр ядер миосимпласта;

толщинаэндомизия;

толщинамышечных волокон.Для измерения использовали фотографии, полученные с использованием цифровой фотокамеры Panasonic DMCLS85 на микроскопе JENAMED2 (Германия), окуляр GF ‬PW 10, объективы 3.2х/0,06, 10х/0,20, 20х/0,40, 40х/0,65, 100х/1.30. Измерения проводились с использованием программы AxioVision Rel 4.8.Результаты.Отбор животныхсмассойтела,котораянаходилась в пределах 1822 г.,позволил сформировать две группы с близкими средними значениями, что позволило определить динамику массы тела за время эксперимента. Данные, представленные на рисунке 1, свидетельствуют о том, что увеличение массы тела животных к окончанию эксперимента было отмечено как, в ЭГ, так и КГ, что объясняется воздействием ежедневной физической нагрузкой, а также продолжающимся ростом и развитием животных.

Рис. 1. Динамика массы тела мышей при введении апипродукта Билар при беговых нагрузках

Впервые5 дней эксперимента рост массы тела в обеих группах оказался минимальным(табл.1). В КГ прирост составил 0,21 г., в ЭГ ‬0,18 г. С 5 дня по 15день интенсивность нарастания массы тела увеличилась с опережающим ростом в ЭГ. За данный отрезок времени масса животных вКГ выросла до 21,63±0,60 г, а в ЭГ ‬до 22,18±1,34 г.Таблица 1Динамикамассы тела мышей (n=80) при введении апипродукта Билар при беговых нагрузках (M±m)

Группы1 день5 день10 день15 день21 деньЭГ, г.20,07±0,3220,25±0,7821,28±1,1422,18±1,3423,36±1,53КГ, г.19,89±0,3220,10±0,5420,97±0,5321,63±0,6021,95±0,48Рр˃0,05р�0,05р�0,05р�0,05р�0,05Р ‬достоверность различий.С15 дня до 21 дня эксперимента между животными КГ и ЭГ наблюдаются наибольшие различия по массе тела период. На данном этапе исследования масса тела у особей КГ увеличилась до 21,95±0,48 г, а в ЭГ до 23,36±1,53 г. Сходной 1819202122232415101521Mасса,гДеньЭГКГтенденции изменения массы тела, при отсутствии достоверных различий (р>0,5) между ЭГ и КГ животных допустимо дать объяснения. На начальных этапах тренировки происходит интенсивное снижение жировой ткани и небольшое увеличение мышечной ткани. Незначительное увеличение массы тела животных в ходе тренировки также возможно объяснить дополнительными энергетическими затратами в связи с адаптационными перестройками физиологических функций и регуляторных механизмов в организме. Существенныеразличия между группамиживотных, начиная с 15дня эксперимента, следует искать в положительном влиянии биологически активных веществ, содержащихся в апипродукте Билар, на течение пластических процессов во время тренировочных нагрузок. В результате у ЭГ животных опережающими темпами увеличивается мышечная масса, тогда как у КГ животных рост массы тела обусловлен исключительно тренировочным эффектом под воздействием физической нагрузки. Так вес животных ЭГ на 21день увеличивается на 5% по отношению к15 дню эксперимента, в КГ прибавка в весе составляет 2% (p�0,5). Масса животных к концу эксперимента по сравнению с исходными показателями в ЭГ возрастает на 16% (p>0,5), в КГ на 10% (p�0,5).Сходнуюнаправленность изменения массы тела у лыжников в условиях применения комплекса растительных адаптогенов обнаружил В.Л. Ростовцев с соавторами [5]. Авторами показано достоверное повышение мышечной массы тела и незначительное повышение жировой массы тела в результате трехнедельного приема адаптогенов.Проведенныйморфометрический анализ гистологических препаратов четырехглавой мышцы бедра показал, что у животных из КГ за время исследованиятолщина мышечных волокон четырехглавой мышцы бедра правой тазовой конечности достоверно уменьшилась на 15% от 20,14±0,78 мкм до 17,48±0,54 мкм (р≤0,01) (табл. 2).Таблица 2Гистологические показатели четырехглавой мышцы правой тазовой конечности мышей (n=20) (M±m)P

достоверность.P2 коэффициент достоверности между ЭГ в 21 день и КГ в 21 день.P3 коэффициент достоверности между ЭГ в 21 день и КГ в 1 день.P4 коэффициент достоверности между КГ в 21 день и КГ в 1 день.Уменьшение сократительной части мышечных волокон (рис 3, рис.5), по нашему предположению, происходит по причине истощения энергетических субстратов изза предельных физических нагрузок, которые испытывают животные. По всей видимости, под влиянием ежедневных физических нагрузок наступает быстрое истощениеуглеводов и жировбез их полного восстановления. В дальнейшем организм прибегает к аварийному источнику получения энергии за счет расщепления белков.ПараметрДеньЭГКГPМаксимальный диаметр ядер миосимпласта, мкм111,19±0,2311,41±0,35P2≤0,05; P3≤0,01; P4≤0,01.2111,08±0,2710,18±0,26Минимальный диаметр ядер миосимпласта, мкм13,01±0,102,93±0,18P2 ≤0,05;P4≤0,05.212,51±0,082,32±0,10Объем ядер миосимпласта, мкм3133,30±1,2932,62±1,30P2≤0,05;P3≤0,01;P4≤0,01.2128,48±1,4826,78±1,25Толщина эндомизия, мкм19,24±0,409,61±0,44P2≤0,05;P3≤0,05;P4≤0,05.217,41±0,3110,65±0,51Толщина мышечных волокон, мкм120,96±0,7320,14±0,78P2 ≤0,01;P3≤0,05;P4≤0,01.2126,01±0,5417,48±0,54Кроме этого, работающие мышцы испытывают дефицит кислорода. Известно, что поставка кислорода через капиллярную сеть осуществляется непосредственно с помощью эндомизия, который образуется в результате ответвления соединительной ткани от перимизия и пронизывает пространство между мышечными волокнами.

Рис.2. Продольный срез средней части четырехглавой мышцы бедра правой тазовой конечности мыши (самца). Опыт до приема Билара. 1 ‬Эндомизий. 2 ‬Мышечные волокна. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 20. Ок.10Рис.3. Продольный срез средней части четырехглавой мышцы бедра правой тазовой конечности мыши (самца). Опыт после приема Билара. 1 ‬Эндомизий. 2 ‬Мышечные волокна. 3 ‬Ядра миосимпласта. Окраска гематоксилином и эозином. Об.20. Ок.10

Рис.4. Продольный срез средней части четырехглавой мышцы бедра правой тазовой конечности мыши (самца). Контроль до. 1 ‬Эндомизий. 2 ‬Мышечные волокна. 3 ‬Ядра миосимпласта. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 20. Ок.10.Рис.5. Продольный срез средней части четырехглавой мышцы бедра правой тазовой конечности мыши (самца). Контроль после. 1 ‬Эндомизий.2 ‬Мышечные волокна. 3 ‬Ядра миосимпласта. 4 Синцитий. Окраска гематоксилином и эозином. Об.20. Ок.10.121321232134Результаты анализа толщины эндомизия подтверждают данное предположение. За время эксперимента толщинаэндомизия недостоверно увеличилась на 11%. Следовательно, в условиях предельных физических нагрузок разворачиваются адаптационные процессы, которые направленнына увеличение пропускной способности капиллярного русла мышцы, что характеризуется увеличениемтолщины эндомизия и включениемв работу резервных капилляров.Косвенным доказательством снижения функционирования митохондрий может являться и уменьшение за время эксперимента морфологических характеристик ядер миосимпласта. В частности, максимальный диаметр ядер снижается от 11,41±0,35 мкм до 10,18±0,26 мкм(на 12%). Более существенное снижение отмечается по величине минимального диаметра ядер. За время исследования показатель снижается от 2,93±0,18 мкм до 2,32±0,10 мкм(на 26%). В целом уменьшается и показатель объема ядер от 32,62±1,30 мкмдо 26,78±1,25 мкм(на 22%). У ЭГ животных, получавшихадаптоген Биларна протяжении эксперимента, обнаруживаются морфологические различия по изученным характеристикам мышечной ткани. Прежде всего, отмечаетсядостоверный рост на 24% толщины мышечных волокон от 20,96±0,73 мкм в 1 день исследованиядо 26,01±0,54 мкм к 21 дню исследования(рис.2,4). Следовательно, при работе до полного утомления отмечается гипертрофия мышечной ткани. Используемые методы исследования не позволили нам определить механизмы ипричины мышечной гипертрофии, но, вместе с тем, позволяют высказать гипотезу, согласно которой гипертрофия может происходить по миофибриллярному типу: путем синтеза сократительных белков. Но может развиваться и по саркоплазматическому типу: путем накопления энергетических субстратов в виде зерен гликогена, капелек жира.Дополнительным аргументом в пользу миофибриллярной гипертрофии является достоверное уменьшение на 25% толщины эндомизия у ЭГ мышей за время эксперимента от 9,24±0,40 мкм до 7,41±0,31 мкм (р≤0,05). Уменьшение толщины эндомизия является косвенным доказательством достаточного обеспечения кровотока в капиллярном русле, который плотно охватывает поперечнополосатые мышечные волокна, и поэтому мышца не испытывает недостаток кислорода. Следует указать на общую с КГ динамику уменьшения диаметра и объема ядер миосимпласта. Однако у ЭГ мышей эти процессы менее заметны. Так, величина максимального диаметра ядер снижается на 1% от 11,19±0,23 мкм до 11,08±0,27 мкм. Показатель минимального диаметра уменьшается на 24% от 3,10±0,10 мкм до 2,51±0,08 мкм. Показатель объема ядер за время эксперимента достоверно уменьшается на 17% от 33,30±1,29 мкм до 28,48±1,40 мкм (р≤0,05).Заключение. Таким образом, степень отмечаемых изменений массы тела в сравниваемых группахживотных быланезначительной. Более тонкая оценка выраженности воздействия Билара на мышечную ткань получена при проведении исследования гистологических препаратов.Использование апипродукта Билар повышает устойчивость организма к воздействию предельных физических нагрузок, расширяет адаптационнотрофические границы исполнительных органов. В основе приспособлений лежит как усиленный синтез сократительных белков, так и адекватное обеспечение работающих мышц необходимым количеством кислорода через систему микроциркуляции.

Ссылки наисточники1.Литвин, Ф.Б. Влияние препарата «Билар» на вегетативную регуляцию сердечного ритма юных спортсменов / Ф.Б. Литвин, И.А. Прохода, Е.Л. Морозова, С.В. Мартынов, С.С. Голощапова, В.В. Силуванов, М.А. Аверьянов // Вестник Брянского государственного университета. Точные и естественные науки. Брянск: РИО БГУ, 2013. ‬№ 4. ‬С. 124130.2. Бурмистрова, Л.А. Физикохимический анализ и биохимическая оценка биологической активности трутневого расплода: дис…канд. биол. наук / Бурмистрова Лилия Александровна ‬Рязань, 1999. ‬172 с.3. Эмирова, Л.Р. Потенцирование цитаминами действия лекарственных веществ, повышающих выносливость спортсменов: дис…канд. мед. наук: 14.00.25 / Эмирова Лейля Рошеновна‬Москва, 2004. ‬125 с.4. Кирьякулов, Г.С. Использование новых методов в морфологических исследованиях / Г.С. Кирьякулов, В.А. Васильев, И.П. Вакуленко // Тезисы докладов 11 съезда анатомов, гистологов и эмбриологов. ‬Полтава. ‬1992. ‬С. 108.5. Ростовцев, В.Л. Применение комплекса адаптогенов для повышения адаптации к физическим нагрузкам в лыжных гонках / В.Л. Ростовцев, Л.В. Сафонов, В.А. Арансон // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. ‬2013. № 8 (102). ‬С. 146151.