Введение

Постнатальное развитие организма тесно связано с условиями внутриутробного существования, в том числе с уровнем физической активности беременной самки. По данным ряда исследований, физическая активность в период беременности может приводить к замедлению формирования регуляторных нейроэндокринных систем у потомства, таких как гипоталамо-гипофизарно-кортикоидная и тиреоидная оси. Это, в свою очередь, вызывает транзиторные состояния гипофункции, способные существенно тормозить общее морфофункциональное созревание, включая формирование системы красной крови. Понимание этих механизмов крайне важно в контексте организации физической активности у детей и подростков, чтобы избежать негативного влияния чрезмерных нагрузок на рост и развитие физиологических функций. С этой целью нами был проведён эксперимент, направленный на изучение влияния физических нагрузок во время беременности на морфофункциональные характеристики эритроцитов у крысят в постнатальном онтогенезе.

Цель

Настоящее исследование направлено на оценку воздействия систематических физических нагрузок, осуществляемых в течение всей беременности (ежедневное плавание продолжительностью 1,5 часа), на дыхательную функцию крови у потомства. В качестве основных показателей рассматривались концентрация эритроцитов и активность антиоксидантных ферментов — каталазы (EC 1.11.1.6) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).

Материалы и методы

В экспериментальной работе использовались белые крысы линии Вистар. Исследование охватывало период от рождения животных до их взросления. Эксперимент был разделён на две серии. Первая серия включала изучение возрастных изменений функционального состояния системы красной крови в условиях физиологического развития. Во второй серии оценивалось влияние физических нагрузок, которым подвергались беременные крысы (ежедневное 90-минутное плавание в воде температурой около 32 °C), на формирование системы красной крови у их потомства.

У животных обеих серий отбирали пробы крови на 1, 3, 6, 9, 12, 15, 21, 30 и 60 сутки жизни. Количество эритроцитов определяли с использованием камеры Горяева. Активность каталазы оценивали по методу А.Н. Баха и С.Р. Зубковой [1], пероксидазы — по методике Т. Попова и Л. Нейковской [4].

Результаты

Полученные данные свидетельствуют о том, что физическая активность беременных животных оказывает статистически значимое влияние на показатели красной крови у их потомства. Так, в первые сутки после рождения уровень эритроцитов у крысят опытной группы превышал значения контрольной (табл. 1). Однако к третьим суткам наблюдалось снижение этого показателя, в результате чего он становился ниже, чем в контроле. В последующем, с шестого по шестидесятый день, у потомства, подвергшегося антенатальному стрессу, отмечалась постепенная нормализация количества эритроцитов, однако скорость прироста оставалась значительно ниже по сравнению с контрольной группой. 

Наряду со сниженным уровнем количества эритроцитов к периоду половозрелости у антенатально стрессированных животных наблюдается высокий пероксидазный индекс клеток красной крови. Это является критерием функциональной устойчивости эритроцитов к органическим и неорганическим перекисям, высокий уровень которых ингибирует активность ключевых ферментов гликолиза и пентозофосфатного шунта [5]. Следовательно, последнее обстоятельство является одним из важных механизмов повышения адаптационных возможностей организма к воздействию неблагоприятных факторов. Эти наши данные согласуются с положением А.И. Клиорина и Л.А. Тиунова [3] о функциональной неравнозначности эритроцитов, суть которого состоит в том, что люди и животные с относительно низким количеством эритроцитов и большим уровнем их каталазного и пероксидазного индекса обладают высоким адаптационным потенциалом

Каталазная активность эритроцитов у крысят опытной группы демонстрировала волнообразную динамику: высокие значения при рождении, пик активности на третий день жизни и последующее снижение по мере взросления. Эти изменения выражены значительно сильнее, чем у контрольных животных, что подтверждено таблицей 2. Анализ корреляции показал наличие обратной зависимости между концентрацией эритроцитов и активностью каталазы.

Согласно результатам, представленным в таблице 3, физические нагрузки во время беременности изменяли возрастную динамику пероксидазной активности эритроцитов у потомства. В контрольной группе пик пероксидазной активности приходился на первый день жизни, далее следовало её устойчивое снижение. У животных из опытной группы снижение активности происходило уже к третьим суткам, и в последующие сроки показатель колебался в незначительных пределах, за исключением 6 и 9 суток, где фиксировалось его кратковременное снижение.

Корреляционный анализ между концентрацией эритроцитов и пероксидазной активностью указывал на наличие отрицательной зависимости практически на всех этапах исследования, за исключением первого и двадцать первого дней, где коэффициенты составили -0,27 и -0,48 соответственно.

Обсуждение

Результаты исследования демонстрируют, что физическая нагрузка беременных самок оказывает влияние на процессы становления системы красной крови у потомства. Установлено, что в раннем постнатальном периоде (1–3 сутки жизни) наблюдаются существенные колебания числа эритроцитов и активности ферментов антиоксидантной защиты, что, вероятно, связано с воздействием антенатального стресса. Уменьшение количества эритроцитов к третьим суткам у новорождённых из опытной группы может указывать на нарушение процессов эритропоэза либо на ускоренное разрушение клеток крови.

Особого внимания заслуживает динамика антиоксидантной активности. Повышенная активность каталазы и пероксидазы в ранние сроки может рассматриваться как компенсаторная реакция. Нестабильность ферментативной активности в более поздние сроки свидетельствует о снижении адаптационных возможностей антиоксидантной системы у потомства животных, подвергшихся физическим нагрузкам во время беременности.

Обратные корреляционные связи между числом эритроцитов и активностью ферментов подтверждают идею о взаимозависимости процессов кислородного транспорта и антиоксидантной защиты. Установленные особенности формирования системы красной крови могут иметь прогностическое значение при оценке последствий антенатального воздействия стресс-факторов.

Заключение

Таким образом, физические нагрузки (ежедневное полуторачасовое плавание крыс на протяжении всей беременности) приводят к задержке функционального становления системы красной крови (сниженные уровни концентрации эритроцитов, их каталазного и пероксидазного индексов) в постнатальном онтогенезе потомства. Это указывает на важную роль внутриутробного существования для формирования дыхательной функции крови в период постнатального онтогенеза, если учесть, что новорожденному организму приходится адаптироваться к совершенно новым условиям и типу дыхания. Продемонстрированные результаты нашего исследования согласуются с положением А.И. Клиорина [2] о наличии в онтогенезе особочувствительных периодов, в пределах которых воздействие внешних факторов максимально отражается на развитии определенных систем и функций организма. Это особенно важно для понимания того, что во время беременности, не допустимы физические перегрузки, которые негативным образом отразятся на удовлетворительные темпы развития морфофункционального состояния организма ребёнка в целом и в частности системы красной крови.