Адаптація організму до умов існування – одна з фундаментальних рис живих організмів

Пристрій являє собою систему рухомої фіксації тіла другого хвостового хребця в центральній його частині. При цьому задні кінцівки тварини не

торкаються ні платформи, ні бокових стінок контейнера, а тулуб утримується до горизонту під кутом 40о-45о (рис.2). Такий спосіб фіксації хвоста щура забезпечує рухомість тварини, мінімальну травматизацію без компресії кровоносних і лімфатичних судин, без набряку та некрозу тканин хвоста. 

1. Напівсферична зйомна кришка контейнеру; 2. Фіксатор кришки; 3.Кронштейн підвіски фіксатора хвоста; 4. Поїлка для щурів; 5. Годівничка для щурів; 6.Отвори розподілу газової суміші; 7. Колектор фекалій і сечі; 8. Шланг подачі газової суміші.

У першій серії експериментів з АРЗК досліджено 56 молодих (3 міс.) щурів-самців з безопорним положенням задніх кінцівок (рис.2) в умовах періодичної подачі ШГС зі зниженим Ро2. Експеримент тривав 28 діб. Газову суміш зі зниженим Ро2 подавали у трьох різних переривчастих режимах щоденно з 24.00 до 8.00 години. Розподіл тварин здійснювавали наступним чином: І – віварний контроль; ІІ – АРЗК в атмосферному повітрі; ІІІ – АРЗК щурів, які дихали ШГС у переривчастому режимі 20 хвилин (Ро2=91±8 мм рт.ст.) з наступним періодом дихання атмосферним повітрям протягом 20 хвилин (20/20), IV – АРЗК щурів, які дихали ШГС у режимі – 10 хвилин ШГС зі зниженим Ро2, 20 хвилин – атмосферне повітря (10/20); V – АРЗК щурів, які дихали ШГС у режимі – 10 хвилин ШГС зі зниженим Ро2, 10 хвилин – атмосферне повітря (10/10). Загальну тривалість гіпоксичного впливу на тварин та число циклів деоксигенації-реоксигенації за 28 діб експерименту для кожного з режимів наведено у таблиці 4.

 

Таблиця 4

Загальна тривалість гіпоксичного впливу та число циклів деоксигенації-реоксигенації за 28 діб аксіального розвантаження задніх  кінцівок щурів

Другу і третю серії експериментів з АРЗК проведено на 48 молодих і 48 дорослих щурах-самцях лінії Вістар. Вік тварин становив 3 і 6 міс. Парціальний тиск кисню у створюваній нами ШГС становив 91 ± 8 мм рт.ст. що відповідає вмісту 12 об.% О2. АРЗК і генерацію ШГС здійснювали по описаній вище методиці. Режим подачі ШГС зі зниженим Ро2 здійснювали у режимі – 30 хвилин ШГС з наступним періодом дихання атмосферним повітрям протягом 20 хвилин (30/20). 

Варіанти експериментів наведено у таблиці 5. 

Стандартний корм і воду всі щури отримували без обмежень. Масу тварин контролювали щотижнево, температуру і газову суміш у комірках - щоденно. За 24 год. до закінчення дослідів збирали добову сечу і фекалії. Щурів декапітували під рауш-наркозом, з урахуванням вимог про гуманне ставлення до експериментальних тварин.

 

Таблиця 5

Серії експерименту та загальна тривалість гіпоксичного впливу на  щурів за 28 діб аксіального розвантаження задніх кінцівок

 

Тестування спонтанної рухової активності щурів. В кожній популяції тварин існують індивідуальні варіації фенотипових форм поведінки. Для визначення спонтанної рухової активності ми обрали “колесо вивірки” (тредбан) з пасивним обертанням конструкції за рахунок енергії рухів тварин. 

Колесо сконструйовано таким чином, що дозволяє запускати у його внутрішній замкнутий простір лабораторну тварину і вільно спостерігати за її поведінкою через прозору бокову поверхню. Технічні особливості конструкції дозволяють вільне обертання в одному напрямку і автоматичну реєстрацію кількості обертів за певний відрізок часу. Після повторних випробувань середню кількість обертів за 3 хвилини перебування тварини у колесі ми розглядали як показник спонтанної, немотивованої індивідуальної рухової активності. 

Підготовка тканин для остеометричного і гістоморфологічного дослідження. Анатомічно видаляли стегнові, плечові, великогомілкові кістки. Для гістологічного дослідження ізольовані з організму щура стегнові та інші кістки очищали від м’яких тканин і фіксували нейтральним 4% формаліном на фосфатному буфері. Визначали остеометричні параметри з точністю до 0,1 мм. Обробку гістологічних препаратів проводили за стандартними методиками з попередньою декальцифікацією у 10% розчині ЕДТА протягом 28 діб, зневодненням у спиртах. Зразки заливали в парафін, отримували повздовжні зрізи товщиною 5-10 мкм і фарбували гематоксиліном і еозином. 

На гістологічних зрізах вимірювали висоту ростової пластинки і кількість хондроцитів у колонці, оцінювали об’ємну щільність трабекулярної кістки в первинній і вторинній спонгіозі – параметр, який відбиває просторову організацію її структури. Вимірювали товщину компактної кістки в середині діафіза. 

Для дослідження в скануючому мікроскопі і проведення зондового мікроаналізу повздовжньо розколоті в ділянці fossa intercondylaris кістки занурювали в рідкий азот, відмивали від клітин крові і кісткового мозку, висушували і напилювали золотом у вакуумному запилювачі JFC-1100.

Для проведення зондового рентгенівського мікроаналізу стегнові кістки після зневоднення заливали в епоксидну смолу й одержували повздовжні шліфи діафіза. Розподіл кальцію по товщині кістки досліджували в скануючому електронному мікроскопі з рентгенівським мікроаналізатором JEOL Superprobe 733 при напрузі прискорення 25 kV і збільшенні х 2000. Аналіз проводили по лінії Са – КL. Розміри зони кальцифікованого хряща, товщину трабекул вторинної спонгіози вимірювали в ділянці дистального метафіза.

Масу наднирників і тимуса – показників стійкості тварин до експериментального емоційного стресу, визначали гравіметрично, на аналітичних терезах. Визначали вміст еритроцитів і концентрацію гемоглобіну в крові щурів загальноприйнятими методами.

Біохімічні показники адаптивної перебудови КТ, до яких відносять лужну фосфатазу (ЛФ) та її кістковий ізофермент, остеокальцин, С-термінальний пропептид колагену