CC BY
4УДК 636.127.2.591
Карашаев М. Ф.
Karashaev M. F.
ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЙ ОТВЕТ ОРГАНИЗМА ПРИ ГИПОКСИЧЕСКОМ СТРЕССЕ
HEMODYNAMIC RESPONSE OF THE ORGANISM DURING
HYPOXIC STRESS
Изучены особенности реакции системы гемодинамики на гипоксию (вдыхание газовой смеси с 14% и 16% О2). В ходе исследования адаптации к гипоксии в курсе нормобарической ИГТ, обследовано четыре группы телят. Телята швицкой породы были разделены по принципу аналогов по достижению пятидневного возраста. У телят первой группы все клинические показатели были в пределах физиологической нормы. Четвертая группа отобранных телят имела патологическое состояние, выраженную железодефицитную анемию. Газообмен в легких увеличивается при вдыхании ГГС с 16% и 14% О2 после прохождения телятами курса ИГТ. Повышение газообмена вызвано увеличением скорости потребления кислорода (ПО2), снижением альвеолярно-артериального градиента рО2 при понижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, трансформированием дыхательной функции крови у телят за время прохождения ИГТ. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе уменьшается, это особенно очевидно у телят четвертой группы. Установлено, что у телят, прошедших гипоксическую тренировку при гипоксическом стрессе, рО2 в смешанной венозной крови снижается, что является следствием того, что утилизируется большее количество О2 из притекающей к тканям артериальной крови. В венозной смешанной крови pO2 также проявляет стремление к сокращению, это один из показателей улучшения эффективности кровотока при подаче кислорода в ткани теленка. Наряду с этим, гемодинамический ответ у них достаточный, что является одним из механизмов повышения устойчивости к гипоксии в раннем возрасте. Реакция компенсаторных изменений организма хорошо выражена для коррекции гипоксических нарушений гомеостаза.
Ключевые слова: гипоксия, гемодинамика, смешанная венозная кровь, кислород, газовая смесь, альвеолярная вентиляция.
The features of the reaction of the hemodynamic system to hypoxia (inhalation of the gas mixture with 14% and 16% O2) were studied. During the study of adaptation to hypoxia in the course of nor-mobaric IHT, four groups of calves were examined. The calves of the Schwyz breed were divided according to the principle of analogues by the attainment offive days of age. The Calves of the first group, had all clinical indicators within the physiological norm. The fourth group of selected calves had a pathological condition, expressed iron deficiency anemia. Gas exchange in the lungs increases with inhalation of HGSfrom 16% and 14% O2 after the calves undergo an IHT course. An increase in gas exchange is caused by an increase in the rate of oxygen consumption (pO2), a decrease in the alveolar-arterial pO2 gradient with a decrease in the oxygen content in the inhaled air, and the transformation of the respiratory function of blood in calves during the passage of IHT. The partial pressure of oxygen in the alveolar air decreases, this is especially evident the fourth group of Calves. It has been established that calves who have undergone hypoxic training under hypoxic stress, pO2 in mixed venous blood decreases, which is a consequence of the fact that a greater amount of O2 is utilized from the arterial blood flowing to the tissues. In the venous mixed blood, pO2 also shows a desire to reduce, this is one of the indicators for improving the efficiency of blood flow when oxygen is supplied to the calf tissue. Along with this, their hemodynamic response is sufficient, which is one of the mechanisms for increasing resistance to hypoxia at an early age. The reaction of compensatory changes in the body is well expressed for the correction of hypoxic homeostasis disorders.
Key words: hypoxia, hemodynamics, mixed venous blood, oxygen, gas mixture, alveolar ventilation.
Карашаев Муаед Фрундзевич -
доктор биологических наук, профессор кафедры зоотехнии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБОУ ВО Кабардино-Балкарский ГАУ, г. Нальчик Тел.: 8 963 167 86 58
Karashayev Muaed Frundzevich -
Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Zootechny and Veterinary-Sanitary Examination, FSBEI HE Kabardino-Balkarian SAU, Nalchik Tel.: 8 963 167 86 58
Введение. Важнейшая задача функциональной системы дыхания (ФСД), осуществляющей процесс массопереноса дыхательных газов в организме [1], обеспечение адекватной скорости поэтапной доставки кислорода - соответственно потребностям растущего организма [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9].
Ритм, с которым поступает кислород, соответственно кислородному запросу организма, и поддержание рО2 в тканях на уровнях выше критических обеспечиваются функциональной системой дыхания (ФСД) и кислородными режимами организма (КРО) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7].
Центральная, вегетативная нервная и эндокринная системы играют роль центра управления функциями органов дыхания, кровообращения, кроветворения, тканевыми механизмами, обеспечивающими доставку кислорода и его утилизацию во всём организме, в различных условиях [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9].
На данном этапе исследований становится очевидно, что для поиска современных методов диагностики и лечения заболеваний органов дыхания животных необходим новый анализ изменений, происходящих в газотранспортном звене организма, совершенствовать технологические мероприятия для эффективного хозяйственного использования животных [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12].
Цель работы - определить реакцию дыхательной системы организма телят на гипок-сический стресс.
Материалы и методы исследований. Ги-поксическую газовую смесь (ГГС) для проведения опытов получали с использованием специального аппарата «Гипоксикатор», вырабатывающего газовую смесь с определенным содержанием кислорода [7].
Полученные результаты анамнеза подопытных животных были введены в информационную базу данных «Регистрация клинического состояния животного» [3, 4, 5, 6], протоколы, полученные в результате испытаний,
обрабатывали программой «Hb-Registration-formuls»», которая позволяет рассчитать характеристику состояния ФСД и КРО [2, 3, 4, 5, 6, 7].
В ходе исследования адаптации к гипоксии в курсе нормобарической ИГТ, обследовано четыре группы телят. Телята швицкой породы были разделены по принципу аналогов по достижению пятидневного возраста. У телят первой группы все клинические показатели были в пределах физиологической нормы. Четвертая группа отобранных телят имела патологическое состояние, выраженную же-лезодефицитную анемию.
Частоту дыхания (ЧД), дыхательный объём (ДО) и минутный объём дыхания (МОД) определяли волюметром «Veb medizintehnik» (Germany) [2, 3, 4, 5, 6, 7]. Газоанализатором «Малыш» (Россия) исследовали вдыхаемый, выдыхаемый и альвеолярный газовый состав [2, 3, 4, 5, 6, 7].
Результаты исследований. У телят, прошедших гипоксическую тренировку достоверно уменьшилось физиологическое мёртвое дыхательное пространство (ФМДП).
Пройденный курс изменил отношение альвеолярной вентиляции к минутному объёму дыхания (АВ/МОД) в опытных группах, который стал достоверно выше, чем у больных анемией и здоровых телят, не прошедших курс ИГТ, но не превосходило АВ/МОД при нор-моксии. Самое высокое отношение АВ/МОД зафиксировано после курса ИГТ у здоровых телят при вдыхании ГГС с 16% О2. Увеличилось насыщение кислородом артериальной крови при вдыхании ГГС с 16 и 14% О2 после курса ИГТ, что вместе с возросшей КЕК обусловило увеличение содержания в ней О2 и повышение напряжения в артериальной крови (раО2).
Вышеописанные изменения привели к тому, что парциальное давление кислорода (рО2) в смешанной венозной крови снизилось во всех группах после курса ИГТ, особенно у
больных телят, что является следствием того, что утилизируется большее количество О2 из притекающей к тканям артериальной крови. Диффузионная способность лёгких после курса ИГТ увеличилась при вдыхании ГГС с 16% и 14% О2. Увеличение было обусловлено повышением скорости потребления кислорода (ПО2), уменьшением альвеолярно-артери-ального градиента рО2 при гипоксии, изменениями дыхательной функции крови у телят за время проведения ИГТ.
После курса ИГТ при вдыхании ГГС с 16 и 14% О2 парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе (рАО2) уменьшается, это особенно заметно в группе больных телят. В смешанной венозной крови рО2 также проявляет тенденцию к снижению.
В контрольной группе больных телят, насыщение кислородом венозной крови больше, а артериальной меньше, чем у животных после курса ИГТ, что указывает на низкое усвоение кислорода из притекающей к тканям артериальной крови
Увеличилось насыщение кислородом артериальной крови, что вместе с возросшей КЕК обусловило повышение содержания О2. Все вышеописанные изменения привели к тому, что рО2 в смешанной венозной крови снизилось во всех группах после курса, осо-
бенно у больных телят, что является следствием того, что утилизируется большее количество О2 из притекающей к тканям артериальной крови. Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе уменьшается, это особенно заметно в группе больных телят. В смешанной венозной крови рО2 также проявляет тенденцию к снижению, что является показателем улучшения эффективности кровотока при снабжении тканей телят кислородом.
Газообмен в легких увеличивается при вдыхании ГГС с 16% и 14% О2 после прохождения телятами курса ИГТ. Повышение газообмена вызвано увеличением скорости потребления кислорода (ПО2), снижением аль-веолярно-артериального градиента рО2 при понижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, трансформированием дыхательной функции крови у телят за время прохождения ИГТ.
При этом, гемодинамический ответ у них достаточный, что является одним из механизмов повышения устойчивости к гипоксии в раннем возрасте. Реакция компенсаторных изменений организма хорошо выражена для коррекции гипоксических нарушений гомео-стаза.
Литература
1. Белошицкий П.В. Синергизм при адаптации к гипоксии / Гипоксия: механизмы адаптация коррекция // Материалы IV Российской конференции (с международным участием). М.: ГУ НИИ ОПП РАМН, 2005. С. 12-13.
2. Карашаев М.Ф. Изменение гемодинамики и кислородного режима организма телят после гипоксического воздействия // Известия ОГАУ. 2017. №1(63). С. 107-110.
3. Карашаев М.Ф., Шогенов Ю.Х. Изменения транспорта кислорода при гипоксии у телят // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2017. №3. С. 61-63.
4. Карашаев М.Ф. Реакция кислородного режима телят на гипоксию // Пермский аграрный вестник. 2017. №2(18). С. 136-140.
5. Карашаев М.Ф. К вопросу о функциональной системе дыхания у животных // Сельскохозяйственная биология. 2008. №2. С. 7-11.
КеГегепее8
1. Beloshitskij Р. V. 81пе^^ш рг1 аёар!а18и к
/ О1рок81уа: шекИаш^у аёар1а181уа коггекшуа // Ма1ейа1у IV копГегеп^
811 (8 теАёипагоёпут исИа811ет). М.: Ои N11 ОРР ЯАМ^ 2005. 8. 12-13.
2. Kara.sha.ev Ы.¥. 12шепеп1е gemod1nam1k1 1 k1s1oгodnogo геАта о^аш^а 1е1уа1 ро81е g1-poksicheskogo vozdejstviya // 1гуе8йуа ООАи. 2017. №1(63). 8. 107-110.
3. Karashaev Ы.¥., Shogenov Yu.Kh. Izme-пеп1уа tгanspoгta kis1oгoda рг1 g1poks11 и te1yat // Vestnik гoss1jskoj se1skokhozyajstvennoj паик1. 2017. №3. 8. 61-63.
4. Karashaev Ы.¥. Яеакшуа kis1oгodnogo гezh1шa te1yat па g1poks1yu // Peгшsk1j agгaгnyj vestn1k. 2017. №2(18). 8. 136-140.
5. Karashaev Ы.¥. К vopгosu о ГипЫшопа!-noj s1steшe dykhaniya и zh1votnykh // 8е^кок-hozyajstvennaya b1o1og1ya. 2008. №2. 8. 7-11.
6. Карашаев М.Ф. Функциональное состояние газотранспортного звена дыхательной системы телят // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. №3(71). С. 180-183.
7. Колчинская А.З. Автоматизированный анализ эффективности использования адаптации к гипоксии в медицине и спорте // Сборник научных трудов в 3-х томах. Москва-Нальчик: КБНЦ РАН, 2001. С. 13-36.
8. Косилов В.И. «Зимний» или «весенний» молодняк ? // Животноводство России. 2017. №2. С. 71-72.
9. Шаов М.Т., Пшикова О.В. Нейроинже-нерные технологии ускоренной адаптации организма человека к высокогорной гипоксии // Юг России: экология, развитие. 2018. Т. 13. №1. С. 145-153. DOI: 10.18470/1992-10982018-1-145-153
10. Шевхужев А.Ф., Улимбашев М.Б. Сравнительная оценка продуктивных качеств молочного скота // Зоотехния. 2017. №9. С. 6-8.
11. Шевхужев А.Ф., Улимбашев М.Б., Попов. Продуктивные качества молочного скота в зависимости от технологии содержания // Проблемы развития АПК региона. 2017. Т. 1. №1(29). С. 87-90.
12. Shevkhuzhev A.F., Ulimbashev V.B., Ta-ov I.K., Getokov O.O., Gosteva E.R. Variability of hematological indices of brown swiss cattle with different technologies of keeping // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. Т. 8. №6. С. 591-596.
6. Karashaev M.F. Funktsionalnoe sostoya-nie gazotransportnogo zvena dykhatelnoj sistemy telyat // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstven-nogo agrarnogo universiteta. 2018. №3(71). S. 180-183.
7. KolchinskayaA.Z. Avtomatizirovannyj ana-liz effektivnosti ispolzovaniya adaptatsii k gipok-sii v medicine i sporte // Sbornik nauchnykh tru-dov v 3-kh tomakh. Moskva-Nalchik: KBNC RAN, 2001. S. 13-36.
8. Kosilov V.I. «Zimnij» ili «vesennij» mo-lodnyak? // Zhivotnovodstvo Rossii. 2017. №2. S. 71-72.
9. ShaovM.T., Pshikova O.V. Nejroinzhener-nye tekhnologii uskorennoj adaptatsii organizma cheloveka k vysokogornoj gipoksii // Yug Rossii: ekologiya, razvitie. 2018. T. 13. №1. S.145-153. DOI: 10.18470/1992-1098-2018-1-145-153
10. Shevhuzhev A.F., Ulimbashev M.B. Srav-nitelnaya otsenka produktivnykh kachestv mo-lochnogo skota // Zootekhniya. 2017. №9. S. 6-8.
11. Shevhuzhev A.F., Ulimbashev M.B., Popov. Produktivnye kachestva molochnogo skota v zavisimosti ot tekhnologii soderzhaniya // Problemy razvitiya APK regiona. 2017. T. 1. №1 (29). S. 87-90.
12. Shevkhuzhev A.F., Ulimbashev V.B., Ta-ov I.K., Getokov O.O., Gosteva E.R. Variability of hematological indices of brown swiss cattle with different technologies of keeping // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2017. T. 8. №6. C. 591-596.
