VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Механизмы действия физико-химических факторов на биологические системы

Влияние низкочастотного магнитного поля на физическую выносливость лабораторных животных в условиях стрессовой нагрузки

Н.В. Лопаткина1*, Н.С. Девяткова1

1.Российский Федеральный Ядерный Центр Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики;

* natali.lopatkina.80(at)mail.ru

Важнейшим направлением в решении проблемы снижения рисков функциональных нарушений, вызываемых острой стрессовой нагрузкой, является поиск средств профилактики и реабилитации, стимулирующих мобилизацию собственных функциональных резервов организма. Одним из таких средств может быть низкочастотное магнитное поле (НМП).

В работе представлены результаты экспериментальных исследований действия вихревого низкочастотного (до 110 Гц) магнитного поля с максимальным значением магнитной индукции (Вmax) до 3,15 мТл на физическую выносливость лабораторных животных в условиях острой стрессовой нагрузки.

Моделирование условий острого стресса проводили по методу «Вынужденное плавание с грузом до полного утомления» с троекратным нагрузочным плаванием животных. Критерием работоспособности являлось время плавания животных до «полного утомления» в течение 180…1200 секунд [ - ].

Эксперимент проводили на половозрелых белых аутбредных (нелинейных) крысах - самцах массой от 260 до 320 граммов в количестве 64 особей, распределенных на экспериментальные и контрольную группы. Экспериментальные группы различались по вариантам действия НМП: до моделирования стрессовой нагрузки - пятидневное (один раз в сутки) прекондиционирующее с Вmax=3,5 мТл; в процессе нагрузки между второй и третьей попытками - одноразовое с Вmax=1,4 мТл; комбинированное, т.е. как до, так и в процессе нагрузки при максимальных значениях магнитной индукции 3,5 мТл и 1,4 мТл, соответственно. В контрольной группе действие НМП было мнимым.

Полученные результаты в контрольной группе подтверждают, что состояние «утомление-восстановление» в условиях острой стрессовой нагрузки проходило по стандартной схеме: достоверное снижение (в 2,2 раза, р≤0,05) времени плавания животных во второй попытке плавания относительно первой с последующим ростом (в 1,2 раза, р≤0,005) исследуемого показателя в третьей попытке относительно второй, а также отсутствием достоверных отличий между временем плавания в третьей и в первой попытках.

В экспериментальной группе с прекондиционирующим действием НМП время плавания животных во всех трех попытках достоверно не отличалось. Можно предположить, что НМП является «актопротектором», повышающим физическую выносливость животных к неблагоприятным условиям стрессовой нагрузки.

Изменение исследуемого показателя в группе животных с применением НМП в процессе нагрузки между второй и третьей попытками было близко к контрольной группе: снижение (в 2,4 раза, р≤0,005) времени плавания во второй попытке относительно первой и повышение (в 1,1 раза, р≤0,05) в третьей попытке относительно второй. Однако, время плавания животных в третьей попытке было достоверно ниже (в 2,1 раза, р≤0,05), чем в первой попытке. Можно предположить, что единичное воздействие магнитного поля на утомленных животных являлось дополнительным нагрузочным фактором, «снижающим» восстановительные процессы организма.

В группе животных с комбинированным воздействием НМП между первой и второй попытками отметили достоверное снижение (в 2,4 раза, р≤0,002) исследуемого показателя, т.е. для «сдерживания» развития состояния усталости после первой плавательной нагрузки эффективности магнитного поля было недостаточно. Следовательно, прекондиционирующиее действие НМП может показывать нестабильный «актопротекторный» эффект. Дополнительное применение НМП в процессе нагрузки между второй и третьей попытками привело к увеличению (в 1,8 раза, р≤0,002) времени плавания в третьей попытке относительно второй. Кроме того, время плавания животных между третьей и первой попытками достоверно не отличалось. Полученные результаты доказывают, что низкочастотное магнитное поле, в зависимости от варианта применения, способствует сохранению физической устойчивости животных в условиях стрессовой нагрузки.

Таким образом, вихревое низкочастотное (до 110 Гц) магнитное поле с максимальным значением магнитной индукции до 3,15 мТл является мобилизующим фактором сохранения функциональных резервов и физической выносливости организма животных в условиях острого стресса. Причем, реализацию стабильности полученных эффектов целесообразно осуществлять в варианте комбинированного воздействия, включающем прекондиционирующе и дополнительное действие НМП с максимальными значениями магнитной индукции 3,5 мТл и 1,4 мТл, соответственно.



1. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях / под ред. Н.Н. Каркищенко, С.В. Грачева. – М.: Профиль–2С, 2010. – 358 с.

2. Porsolt R.D., Anton G., Blavet N., et.al. Behavioral despair in rats: a new model sensitive to antidepressant treatment // Eur.J. Pharmacol. 1978. V. 47. – P. 379 - 391.

3. Волчегорский И.А. Экспериментальное моделирование и лабораторноая оценка адаптивных реакций организма / Волчегорский И.А. Долгушин И.И., Колесников О.Л., Цейликман В.Э. // Челябинск: Изд-во Челябинского гос. пед. ун-та, 2000. – С. 13 – 15.

4. Ковалева М.А., Макарова М.Н., Макаров В.Г. Применение теста «Принудительное плавание» при проведении доклинических исследований / Международный вестник ветеринарии, № 4, 2015. – С. 90 – 95.







Effect of low-frequency magnetic field onto the physical endurance of laboratory animals under stress load conditions

N.V. Lopatkina1*, N.S. Devjatkova1

1.RFNC-VNIIEF;

* natali.lopatkina.80(at)mail.ru

The most important area in solving the problem of reducing the functional disturbance risks which are caused by acute stress load is searching for prevention and rehabilitation means which stimulate mobilization of body’s own functional reserves. Low-frequency magnetic field (LFMF) could be one of these means.

The paper presents the results of experimental researches of the vortex low-frequency (up to 110 Hz) magnetic field action with maximum magnetic induction value of (Вmax) up to 3,15 mT onto physical endurance of laboratory animals under stress load conditions.

Simulation of acute stress conditions was carried out using the «Forced floating with load until total exhaustion» method with triple load floating of animals. Performance criterion was the floating time of animals until “total exhaustion” for 180…1200 seconds [ - ].

The experiment was carried out on mature white outbred (non-linear) rats – males of 260 to 320 grams weight in quantity of 64 individuals, which were distributed for experimental and control groups. Experimental groups differed by versions of LFMF influence: before simulation of stress load – five-day (once a day) pre-condition action with Вmax=3,5 mT; during the loading between the second and third trial – single action with Вmax=1,4 mT; combined action, i.e. both before and during the loading with maximum magnetic induction values of 3,5 mT and 1,4 mT, respectively. In control group the LFMF action was imaginary.

The obtained results in control group confirm that the “exhaustion-recovery” state under acute stress load conditions passed according to the standard scheme: reliable decrease (for 2,2 times, р≤0,05) of the floating time of animals during the second trial of floating in relation to the first one with the following growth (for 1,2 times, р≤0,005) of the investigated factor during the third trial in relation to the second one, as well as the absence of reliable differences between the floating time during the third and the first trials.

In experimental group with pre-condition action of LFMF, the floating time of animals in all three trials didn’t differ significantly. It can be assumed that LFMF is an “actoprotector” which increases the physical endurance of animals under unfavorable stress load conditions.

The change of the investigated factor in the group of animals using LFMF during the loading between the second and third trials was close to that one of the control group: decrease (for 2,4 times, р≤0,005) of the floating time during the second trial in relation to the first one and growth (for 1,1 times, р≤0,05) during the third trial in relation to the second one. However, the floating time of animals during the third trial was reliably lower (for 2,1 times, р≤0,05), than during the first trial. It can be assumed that single action of magnetic field onto the exhausted animals was an additional loading factor, “decreasing” the recovery processes of the body.



In the group of animals with combined action of LFMF between the first and the second trials the reliable decreasing (for 2,4 times, р≤0,002) of the investigated factor was marked, i.e. magnetic field effectiveness for “moderation” of development of the exhaustion state after the first floating loading was not sufficient enough. Hence, pre-condition action of LFMF may show unstable “actoprotector” effect. Additional application of LFMF during the loading between the second and the third trials led to the increasing (for 1,8 times, р≤0,002) of the floating time during the third trial in relation to second one. Besides, the floating time of animals between the third and the first trials didn’t differ significantly. The obtained results prove that low-frequency magnetic field depending on the application enables keeping physical resistance of animals under stress load conditions.

Thus, vortex low-frequency (up to 110 Hz) magnetic field with maximum value of magnetic induction up to 3,15 mT is a mobilizing factor of keeping functional reserves and physical endurance of animal’s body under acute stress conditions. Though, the obtained effects will be reasonably stable under combined action including pre-condition and additional action of LFMF with maximum values of magnetic induction of 3,5 mT and 1,4 mT, respectively.



1.Guidance on laboratory animals and alternative models in biomedical researches / edited by N.N. Karkishchenko, S.V. Gracheva. – M.: Prifil–2С, 2010. – 358 p.

2. Porsolt R.D., Anton G., Blavet N., et.al. Behavioral despair in rats: a new model sensitive to antidepressant treatment // Eur.J. Pharmacol. 1978. V. 47. – P. 379 - 391.

3. Volchegorsky I.A. Experimental simulation and laboratory assessment of adaptive reactions of the body / Volchegorsky I.A., Dolgushin I.I., Kolesnikov O.L., Tseylikmun V.E. //Chelyabinsk: Chelyabinsk State Pedagogic University press, 2000. – P. 13 – 15.

4. Kovaleva M.A., Makarova M.N., Makarov V.G. Application of the “Forced floating” test when carrying out preclinical investigations / International veterinary herald, № 4, 2015. – P. 90 – 95.







Докладчик: Лопаткина Н.В.
304
2023-02-12

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists