ИЗМЕНЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ КРЫС ПРИ ОСТРОЙ ИНТОКСИКАЦИИ СВИНЦОМ В ТЕСТЕ «ОТКРЫТОЕ ПОЛЕ»

Негманова Жанар Муратовна

Студент 4 курса, кафедра управления и инжиниринга в сфере охраны окружающей среды Евразийского национального университета им. Л.Н.Гумилева, Казахстан, г. Астана

anegmanova@mail.ru

Бейсенова Райхан Рымбаевна

Научный руководитель, к.б.н., кафедра управления и инжиниринга в сфере охраны окружающей среды Евразийского национального университета им. Л.Н.Гумилева, Казахстан, г. Астана

Казахстан входит в число крупнейших в мире производителей и экспортеров меди, никеля, хрома, руды и ферросплавов. В последние пять лет темпы роста этих отраслей наращиваются. Строятся и вводятся в эксплуатацию крупные промышленные объекты, что приводит к повышению загрязнения воздуха, к ухудшению экологии Казахстан в целом. Основная часть промышленных отходов – результат деятельности горнодобывающей и горно-перерабатывающей промышленности, предприятия черной металлургии, нефтехимии, производство стройматериалов. Наиболее вредные производства – свинцово – цинковое в районе Усть-Каменогорска, свинцово – фосфатное в Шымкенте, фосфорная промышленность Тараза, хромовые предприятия Актюбинска. Наиболее загрязнен атмосферный воздух над Восточно-Казахстанской, Карагандинской, Павлодарской областями [4].

Одними из опасных токсикантов являются – тяжелые металлы. Они вызывают заболевания дыхательных путей, печени, крови, расстройства нервной системы, иммунной системы, что зачастую приводит к онкологическим заболеваниям [2].

Известно, что при свинцовой интоксикации в первую очередь поражаются наиболее тонкие и чувствительные ассоциативные функции мозга, которые не могут быть выявлены никакими органоспецифическими тестами. Эти нарушения функционального взаимодействия структур головного мозга снижают способность организма к пластическим перестройкам своей деятельности и, тем самым, уменьшают его адаптационные возможности. Однако, несмотря на большое число данных о повреждающем влиянии свинца на высшую нервную деятельность, результаты нейроповеденческих исследований при патологическом воздействии свинца на потомство животных представлены в литературе недостаточно и они разноречивы. Так, по данным Т.F.Маssаго [6], потребление свинца не повлияло на обучение молодых крыс в лабиринте. J.R.Nation еt а1 [7], напротив, показал изменение условнорефлекторной деятельности после 60-ти дней приёма свинца. О.В. Березина и А.А. Гоев [1] установили неблагоприятный эффект свинца на поведенческие реакции крыс уже в первый месяц затравки. У животных нарушалось соотношение возбуждения и торможения в центральной нервной системе, установлена значительная задержка скорости выработки навыка рефлекса избегания при воздействии свинца. Safig-ur-Rehman [8] обнаружил изменение двигательной активности у крыс, получавших 2% раствор ацетата свинца в течение 30 суток. Результаты исследований O. Maneli еt а1 [5] показали, что потребление ацетата свинца с питьевой водой в течение трёх месяцев не вызывало ухудшения в поведении животных. В противоположность этому регулярное введение низких концентраций токсиканта вызывало значительные изменения вестибулоокулярного рефлекса. Эти данные также показали значимую межиндивидуальную вариабельность характера нарушений ПВН (поствращательный нистагм).

Материалы и методы.

Исследования проводили на 20 белых беспородных крысах – самцах массой 180-200 гр. Вначале эксперимента животные были разделены на 2 группы. Первая группа состояла из контрольных крыс (n=10). Вторая группа проводилась на животных затравленных perosострыми дозами ЛД₅₀ нитрата свинца (100 мг/кг массы тела)(n=10).

До начала эксперимента животные содержались в пластиковых клетках размером 490×370×215 мм в группах по 6-7 животных в стандартных условиях вивария. Площадь, приходящаяся на 1 крысу составляла 302-259 см². 

Поведенческие реакции изучали методом «Открытое поле». В «Открытом поле» крысы обследовались дважды. Первое тестирование проводили за сутки до затравки. Второе  - через сутки.

«Открытое поле» представляло собой камеру 1 м в длину и 1 м в ширину, с высотой стенок 0,5 м, из белого пластика, дно которой было расчерчено на 16 равных квадратов. Освещение производилось лампой мощностью 100 Вт, подвешенной на высоте 1,5 м от дна камеры.

Крыс помещали в центр «Открытого поля» и засекали время выхода из центрального квадрата. Подсчитывали число пересеченных квадратов как показатель горизонтальной двигательной активности, число вертикальных стоек – показатель вертикальной двигательной активности, число дефекаций и уринаций, рассчитывали сумму дефекаций и уринаций. Определяли время реакции замирания, время реакции обнюхивания и время груминга. Длительность эксперимента равна 2 минутам.

Для оценки достоверности вычисляли коэффициент Стъюдента [3].

Результаты и обсуждение.

Результаты исследования показали, что вертикальная активность, в виде стойки с опорой, у животных, получивших острые дозы свинца во второй группе подавлялось на  45,4 % по количеству (р<0,05) и по длительности на 74,5% (р<0,001) в сравнении с интактными животными (100%).

Неподвижность характеризует страх, боязнь нового пространства. Неподвижность увеличилась на 79,8% (р<0,001) по количеству и на 56,3% по длительности сравнению с контрольной группой (табл.1.).

Движение на месте уменьшилось на 20 % по количеству и на 44,2% по длительности по сравнению с контрольными животными.

Локомоция (горизонтальная активность) уменьшилась на 50,8% по количеству и по длительности на 69,8 %.

Груминг является компонентом исследовательской деятельности. Акт груминга у второй группы животных уменьшился при свинцовом отравлении на 6,6% по количеству и на 5% по длительности в отличии от первой группы.

Эмоциональные проявления определяются количеством фекальных болюсов. У крыс второй группы под действием солей свинца показатели актов дефекации понизилась на 42,9% по количеству и увеличилась на 6,6% по длительности.

Таблица 1.

Изменение показателей поведения крыс в открытом поле в результате острой интоксикации свинцом.

*- р<0,05

**- p<0,01

***- p<0,001

Таким образом, результаты исследований показали, что под влиянием свинца изменяется высшая нервная деятельность животных. Данные, полученные в ходе эксперимента, показали, что при острой затравке свинцом подавлялись двигательный, эмоциональный и исследовательский компоненты поведения и увеличивался страх. Это свидетельствует о значительном  стрессе при затравке свинцом.

Список литературы:

1. Березина О.В., Гоев А.А. Оценка токсичности некоторых тяжелых металлов методом поведенческой токсикологии // Гигиена и санитария. - 1982. - № 1.- С. 42 - 46.
2. Мирошина, Т.Н., Мурзахметова, М.К., Утегалиева, Р.С. Корригирующее влияние индоламинов на состояние мембран эритроцитов при действии ионов кадмия // Вестник КазНУ. Сер. биол. 2002. № 3. С.80-86
3. Ойвин И. А. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. — 1960. — № 4. — С. 76—85.
4. Панин М.С. Химическая экология – Семипалатинск, 2000 г.
5. Maneli О., Caria M.A., Metis ., Solinas A., Tavera C., Ibba A., Tocco M., Flore C., Sanna Randaccio F. Neurotoxic effect of lead at low concentrations // Brain Research Bulletin. - 2001. - Vol. 55, № 2. - P. 269-275.
6. Massaro T.F. Chronic lead exposure and latent learning performance in the young abut rat // Toxicologist. -1986. - Vol.6, №1. - P.101.
7. Nation J.R., Frye G.D., von Stultz Jeannine, Bratton G.R. Effect of combined lead and cadmium exposure: changes in schedule-controlled responding and in dopamine, serotonin, and their metabolites // Behave, Neurosci. - 1989. - Vol.103, № 5. - P. 1108 - 1114.
8. Shafiq-ur-Rehman. Effects of lead on the behavioral complex stereotypes and regional brain dopamine levels in rats // Arch. Environ. Contam. Toxicol, - 1991. - Vol. 20, № 4. - P. 527 - 530.