Ожирение является широко распространённым заболеванием, обусловливающим снижение работоспособности и повышающим риск развития сахарного диабета, артериальной гипертензии, сердечной недостаточности [1,2]. Указанные осложнения во многом обусловлены нарушением обмена липидов. В современном обществе люди подвержены десинхронизации суточных биоритмов, связанной с изменениями светового режима. Нарушения светового режима отражаются на функциональных показателях и метаболизме организма.
Цель исследования. Изучение влияния световой депривации на функциональные показатели, отражающие выносливость и работоспособность, и на липидный обмен при нормальной массе тела и ожирении.
Материалы и методы. Исследование проводилось на половозрелых крысах самцах линии Wistar. Животные были разделены на 4 серии: 1 - интактные животные; 2 - животные без алиментарного ожирения, содержащиеся 21 день в полной темноте (за исключением ежеднев-ного 15 минутного срока кормления животных и чистки клеток); 3 - животные с алиментарным ожирением, находящиеся 21 день при естественном световом режиме; 4 - животные с алиментарным ожирением, находящиеся 21 день в полной темноте. Алиментарное ожирение (3 и 4 серии) воспроизводилось путем изменения характера питания крыс, которые содержались 7 недель на высококалорийной углеводно-жировой диете, состоящей из лабора-торного корма (42,5%), сливочного масла (25%), сладкого сгущенного молока (32,5%). Диета содержала: 9,28% белков, 25,52% жиров, 20,1% углеводов [3]. На каждую особь в сутки приходилось по 40 грамм такой пищи. Животные без ожирения получали 40 грамм обычного лабораторного корма «Ассортимент Агро», содержащего: 9,2% белков, 2% жиров, 4,4% углеводов.
Нарушение светового режима у животных опытных (2 и 4) серий осуществлялось путем помещения на 21 день в полную темноту (за исключением срока кормления животных и чистки клеток).
В ходе эксперимента с ожирением регистрировали динамику изменения массы тела еженедельно, а в опытах со световой депривацией в исходном состоянии и через 3 недели.
В сыворотке крови определяли концентрацию общего холестерина, холестерина ЛПВП, ЛПОНП и ЛПНП, триглицеридов с использованием соответствующих наборов (Ольвекс Диаг-ностикум), а также концентрацию глюкозы с помощью глюкометра (Bionime Rightest GM 550). В начале и конце эксперимента определяли: 1) максимальную продолжительность плава-ния крыс в воде (температура 21оС) с грузом у корня хвоста (5 % от массы тела) до третьего погружения под воду, 2) устойчивость к гипобарической гипоксической гипоксии (до возник-новения признаков клонических судорог). Статистическая обработка результатов проводилась с помощью программы Statsoft Statistica 6,0. Соответствие выборок нормальному распределе-нию проверяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Так как распределение соответствовало нормаль- ному, для определения статистической значимости в независимых группах использовали однофакторный диспер- сионный анализ (ANOVA) и критерий Ньюмена - Кейлса, а в зависимых группах ANOVA повторных измерений и критерий Ньюмена-Кейлса повторных измерений. Статистически значимыми считали отличия при р<=0,05.
Результаты и обсуждения. В результате потребления высококалорийной пищи крысами серии 3 и 4, нами было установлено значительное увеличение массы тела ( 20 % от
первоначальной массы). Ожирение способствовало увеличению уровня триглицеридов и общего холестерина в сыворотке крови. Смоделированная трехнедельная световая депривация животных серии 2 и 4 отразилась метаболическими изменениями, кроме того у серии 2 отмечено изменение в поведении, отражающееся в повышении агрессивности и возбудимости. Трехнедельная световая депривация способствовала нивелированию метаболических сдвигов в липидном обмене у серии 4, а у серии 2 препятствовала незначительным сдвигам в сторону увеличения показателей липидного обмена. Продемонстрированные изменения в липидном обмене, возможно, связаны с выработкой в темное время суток гормона мелатонина [4], опосредующий свои эффекты через рецепторы в различных тканях и органах [5,6]. Проведенные нами тесты, отражающие физическую работоспособность и выносливость, показали значительное снижение выносливости у серии 3 и 4 , по сравнению с животными из серии 1 и 2 [7]. Нами так же отмечено снижение работоспособности после световой депривации у серии 2, что проявляется в виде уменьшения длительности плавательной пробы. Данные изменения связаны с нарушением суточных ритмов.
Выводы. Таким образом, при нормальном световом режиме алиментарное ожирение у крыс приводит к увеличению количества жира в организме, гиперхолестеролемии, гипертриглицеридемии, гипергликемии, снижению устойчивости к гипобарической гипоксической гипоксии и максимальной физической нагрузке. Световая депривация ослабляет нарушения липидного обмена при ожирении, но негативно сказывается на функциональных показателях животных.
Список литературы
- Урясьев О.М., Панфилов Ю.А., 2013. Влияние ожирения на клинико-функциональные показатели и эффективность противоастматической терапии у больных бронхиальной астмы. Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, г.Рязань
- Бутрова С.А., Плохая А.А. Ожирение и сахарный диабет: общность этиологии и профилактики // Сахарный диабет. - 2005. - № 3(28). - С. 45-50.
- Методический подход к изучению ожирения в эксперименте. Никоноров А.А, Тиньков А.А, Железнов Л.М, Иванов В.В . Оренбург 2013. -240 с.Ил 16, табл. 4, библиогр. 703 назв.
- Nosjean O., Nicolas J.P., Klupsch F. et al. Comparative pharmacological studies of melatonin receptors: MT1, MT2 and MT3/QR2. Tissue distribution of MT3/QR2. Biochem Pharmacol.
- Vanecek J. Cellular mechanisms of melatonin action. Physiological Reviews Published 7 January 1998 Vol. 78 no. 3, 687-721 DOI
- Richter H.G., Torres-Farfan C., GarciaSesnich J. et al. Rhythmic expression of functional MT1 melatonin receptors in the rat adrenal gland. Endocrinology2008;149:995-1003.
- Mechanisms of dyspnea in obesity. Alexander J.K, Turell D.J, Drew M.J. Cardiovasc Res Cent Bull. 1963;16:27-32.