Вплив світлового режиму на естральний цикл самиць щурів
Дослідження репродуктивної функції самиць-щурів при різних режимах штучного освітлення за цитологічною картиною естрального циклу. Опис порушень гормонального балансу, процесів старіння, зміни порогу чутливості гіпоталамуса до гальмування естрогенами.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 18.03.2018 |
| Размер файла | 19,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вплив світлового режиму на естральний цикл самиць щурів
Мамотенко А.В., викл.,
Комісова Т.Є., к.б.н., доц. Харківський національний педагогічний університет ім. Г. С. Сковороди, м. Харків, Україна
Анотація
Досліджували репродуктивну функцію самиць-щурів при різних режимах штучного освітлення за цитологічною картиною естрального циклу. У проведеному досліджені показано, що, штучне збільшення тривалості і постійна дія освітлення, як зовнішнього біогенного фактору навколишнього середовища, призводить до зміни у дизайні естрального циклу статевозрілих самиць щурів. У тварин, які знаходилися під дією постійного штучного освітлення (ПО-група) та під дією 12-годинного освітлення (12/12-група) спостерігається статистично значиме збільшення тривалості естрального циклу за рахунок зростання стадії тічки, що включає еструс та проеструс, і міжгічкової фази циклу у порівнянні з вихідними даними. У тварин контрольної групи, що утримувалися в умовах природного освітлення, впродовж експериментального періоду тривалість і фазова структура естрального циклу практично не змінилася. Ймовірно, що штучне подовження освітлення на декілька годин і постійне освітлення призводить до порушення гормонального балансу, ключовим механізмом при цьому є зміна порогу чутливості гіпоталамуса до гальмування естрогенами. При цьому циклічна продукція гонадотропінів, пролактина, естрогенів та прогестерону, що характеризує нормальний репродуктивний період життя, перебудовується на ациклічний механізм.
Ключові слова, освітлення, естральний цикл, еструс, діеструс.
Исследовали репродуктивную функцию самок-крыс при различных режимах искусственного освещения за цитологической картиной астрального цикла. В проведенном исследовании показано, что искусственное увеличение длительности и постоянное действие освещения, как внешнего биогенного фактора окружающей среды, приводит к изменению в дизайне астрального цикла половозрелых самок крыс. У животных, которые находились под действием постоянного освещения (ПО-группа) и под действием 12-часового освещения (12/12-группа) наблюдается статистически значимое увеличение длительности астрального цикла за счет удлинения стадии течки, что включает эструс и проеструс, а также межтечковой фазы цикла в сравнении с первичными данными. У животных контрольной группы, что содержались в условиях природного освещения, в течении экспериментального периода длительность и фазовая структура эстрального цикла практически не изменилась. Возможно, что искусственное удлинение освещения на несколько часов и постоянное освещение приводит к нарушению гормонального баланса, ключевым механизмом при этом является изменение порога чувствительности гипоталамуса к торможению эстогенами. При этом циклическая продукция гонадотропинов, пролактина, эстрогенов и прогестерона, что характеризует нормальный репродуктивный период жизни, перестраевается на ациклический механизм.
Ключевые слова: освещение, эстральный цикл, диеструс.
We studied the reproductive function of female rats at different modes of artificial lighting cytological picture of the estrous cycle. In the conducted research, showed that artificially increasing the duration and constant performance lighting as biogenic external environmental factors, leading to changes in the design of the estrous cycle mature female rats.
The animals, which were under constant artificial light (in the group) and under 12-hour lighting (12/12-group) observed a statistically significant prolongation of the estrous cycle due to the growth stage of estrus, including estrus, proestrus and also between estrus phase of the cycle compared to the original data. In the control group of animals that were kept under natural light, during an experimental period and phase structure of the estrous cycle has not changed. It is likely that the artificial extension of coverage for a few hours and constant lighting leads to hormonal imbalance, a key mechanism here is the change in threshold sensitivity to inhibition of the hypothalamic estrogen.
Key words: lightening. estralcycle, estrus,diestrus.
Вступ
Адаптація живих організмів до циклічних змін в процесі еволюції, особливо до добових коливань освітлення, призвела до життєво важливих періодичних програм обміну речовин і поведінки.
Однією з таких програм гормональної регуляції статевої функції самиць є циклічна функція яєчників, що і визначає синхронні зміни в їхньому організмі.
Після винайдення електричного освітлення світлове забруднення стало значною частиною сучасного способу життя, що супроводжується серйозними розладами поведінки та функцій.
Встановлено, що циркадіані і сезонні ритми регулюються за допомогою зміни активності циркадіанної системи, представленої головним чином супрахіазматичними ядрами гіпоталамуса (СХЯ) і епіфізом [1,7].
Тривалий вплив постійного світла індукує повне пригнічення циркадіанних ритмів температури тіла і локомоторної активності у щурів і порушує астральну функцію [10].
Пінеалоцити епіфіза виробляють в циркадианному ритмі мелатонін, гормон фотоперіодичності, який пригнічує секрецію гонадоліберину гіпоталамусом і гонадотропінів передньою часткою гіпофіза, інгібуючи при цьому діяльність гонад.
Встановлено, що постійне освітлення призводить до порушення гормонального балансу та прискорення процесів старіння; ключовим механізмом при цьому є зміна порогу чутливості гіпоталамуса до гальмування естрогенами.
Замість циклічної продукції гонадотропінів, пролактина, естрогенів та прогестерону, що характеризує нормальний репродуктивний період життя, ці гормони секретуються ациклічно, що негативно впливає на репродуктивну здатність організму.
Модифікуюча дія постійного освітлення на фізіологічні процеси організму, в тому числі і на репродуктивну функцію, описана багатьма дослідниками [3,5,8,9]. Проте залишається недостатньо висвітленою у науковій літературі.
Метою нашого дослідження стало вивчення змін естральної функції у щурів, що утримувалися в умовах різних світлових режимів.
штучний освітлення щур естральний
Матеріали та методи досліджень
Дослідження проводилося на статевозрілих щурах-самицях. Тварин утримували в стандартних умовах віварію при різних режимах штучного освітлення при харчуванні ad libitum, та вільному вживанні води.
Самиць - щурів розподілили на 3 групи. Контрольна група (К-група) тварин знаходилися в умовах природного освітлення. Для тварин групи 12/12 були створені умови штучного освітлення впродовж 12 годин на добу. Тварин ПО-групи утримували в умовах цілодобового штучного освітлення. Змінений фотоперіод самок груп 12/12 і ПО моделювали шляхом електричного освітлення з використанням ламп накалювання потужністю 100 Вт. Кожна клітка з тваринами (по 5 особин в кожній) освітлювалася лампою, розміщеною над нею на відстані 0,5 м. Рівень штучного освітлення в приміщеннях складав 300 лк. Саме така інтенсивність освітлення дає можливість ліквідувати розбіжність між циркадними ритмами у тварин. Якщо використовувати інші показники рівня освітлення, це призведе до суттєвого зрушення ритму виділення мелатоніну і, таким чином, до розбіжності ритмів організму в цілому.
У самиць-щурів до початку експерименту вивчали тривалість і структуру естрального циклу за допомогою вагінальних мазків за загальноприйнятою методикою [6]. Вагінальні мазки досліджували щоденно в одні й ті ж години доби протягом всього експерименту В експеримент включені самиці-щури з 4- 5-денним естральним циклом.
При дослідженні естрального циклу враховували наступні показники: тривалість циклу, частоту зустрічаємості еструсу, тривалість тічкового періоду та тривалість періоду спокою.
Імовірність відмінностей оцінювали за допомогою критерію (4) Стьюдента.
Результати досліджень та їх обговорення
У самиць контрольної групи, які утримувалися при природному освітленні протягом 14 експериментальних днів дослідження тривалість і фазова структура естрального циклу практично не змінилася (табл.1).
Таблиця 1 Показники естрального циклу самиць, які утримувалися в умовах природного та штучно зміненого освітлення
|
Групи експерименту |
Тривалість циклу, днів |
Тривалість тічкового періоду, днів |
Тривалість міжтічкового періоду, днів |
|
|
Вихідні дані |
4,76±0,08 |
2,07±0,03 |
2,6±0,09 |
|
|
К-група |
4,77±0,09 |
2,08±0,08 |
2,6±0,02 |
|
|
12/12- група |
6,31±0,28* |
2,63±0,1* |
3,62±0,24* |
|
|
ПО- група |
8,81±0,41* |
3,07±0,11* |
5,7±0,4* |
Примітка: * - вірогідна різниця у порівнянні з вихідними даними при Р<0,05
У самиць експериментальних груп, що знаходилися в умовах штучного освітлення, у фазовій структурі естрального циклу були зареєстровані статистично значимі зміни. Так, у групі 12/12 (самиці утримувалися у режимі 12-годинного штучного освітлення протягом двох тижнів) вихідна тривалість циклу становила 4,76±0,08 днів, і достовірно збільшилася до 6,31 ±0,28 (Р<0,05). Фазова структура циклу цих самиць характеризувалася збільшенням тривалості міжтічкового періоду з 2,6±0,09 днів до 3,62±0,24 днів (Р<0,05), і збільшенням тривалості тічкового періоду з 2,07±0,03 днів до 2,63±0,1 днів (Р<0,05) (див. табл.1).
У тварин, що підлягали цілодобовій дії штучного освітлення, ПО-група, відмічалося вірогідне збільшення тривалості естрального циклу від 4,76±0,08 днів до 8,81±0,41 днів (Р<0,05). У самиць ПО групи у фазовій структурі естрального циклу відбулися аналогічні зміни, які були характерними і для естрального циклу самиць групи 12/12, а саме - збільшення тічкового періоду, в основному за рахунок збільшення тривалості еструса, від 2,07±0,03 днів до 3,07±0,11 днів (Р<0,05). Також статистично значимо збільшилася тривалість міжтічкового періоду ( див. табл.1).
Отримані дані узгоджуються з дослідженнями Виноградової І.А., Чернової І.В. [2], де показано, що співвідношення еструс/діеструс залежить від сезонності: воно становило 1:3 в осінньо-зимовий період і 1:1 - у весняно- літній період.
Отже добова динаміка гормональної активності є першопричиною найрізноманітніших періодичних змін інтенсивності фізіологічних і біохімічних реакцій організму. Зміна клітин епітеліальної тканини піхви самиць-щурів також відбувається за участю гормонів - естрогену і прогестерону [4]. Можна припустити, опираючись на літературні джерела, що порушення репродуктивної функції, а саме естрального циклу у самиць, які утримувалися під дією різних режимів штучного освітлення, обумовлені гормональним дисбалансом тварин. На основі цих даних зареєстровану тенденцію до збільшення тічкової фази, а також міжтічкової стадії в експериментальних групах тварин можна пояснити ростом рівня естрогенів.
Висновки
1. Зміни загальної картини естрального циклу самиць-щурів, що утримувалися при різних умовах штучного освітлення, характеризуються збільшенням його тривалості, пролонгацією тічкового і міжтічкового періодів.
2. В основі змін у структурі естрального циклу, викликаного штучним освітленням, є порушення циклічності секреції гонадотропних та статевих гормонів.
Література
1. Анисимов В.Н. Эпифиз, свет и рак молочной железы / В.Н. Анисимов, Д.А. Батурин, Э.К. Айламазян // Вопр. онкол. - 2002. - Т. 48. -С.524-535.
2. Виноградова И.А. Влияние светового режима на возрастную динамику эстральной функции и уровня пролактина в сыворотке крови у крыс / И.А. Виноградова, И.В. Чернова // Успехи геронтол. - 2006. - Вып. 19. -С.60-65.
3. Волкова Н.Е. Генетические аспекты полового поведения / Н.Е. Волкова, Л.И. Воробьева // Теоретична та експериментальна медицина. - 2004,-№4.-С. 54-57.
4. Деряпа Н.Р. Проблемы мед. Биоритмологии / Н.Р. Деряпа. - М. : Медицина, 1985.-208 с.
5. Думитру И.И. Физиология и патофизиология воспроизводства человека / И.И. Думитру. - Бухарест, 1981. - 186 с.
6. Кабак Я.М. Практикум по эндокринологии. Основные методы экспериментально-эндокринологических исследований / Я.М. Кабак. - М. : Изд-во МГУ, 1968.-76 с.
7. Львова Л.В. Ритмы жизни / Л.В. Львова // Провизор - 2003. - № 1. -С.34-37.
8. Чичинадзе К. Механизмы регуляции полового поведения/ К. Чичинадзе // Проблемы эндокринологии - 2004. - Т. 50, № 1 - С.47-48.
9. Barbacka-Surowiak G. The involvement of the suprahiasmatic nuclei in the regulation of estrous cycles in rodents / G. Barbacka-Surowiak, J. Surowiak, S.Stoklosowa // Reproduct Biol.- 2003. - Vol. 3. - P. 99-129.
10. Hoffmann J.C. Effect of photoperiods on estrous cycle length in the rat/ J.C. Hoffmann // Endocrinology - 1968. - Vol. 83. - P. - 1355-1357.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Біоритми як загальні властивості живого. Структурні елементи біоритмів, їх класифікація. Поведінкові реакції тварин і методи їх вивчення. Методика вироблення штучного циркадного біоритму у самців щурів лінії Вістар. Проведення тесту "Відкрите поле".
дипломная работа [226,2 K], добавлен 21.03.2011Вільні амінокислоти у регуляторних і адаптаційних процесах організму. Надходження важких металів і кадмію та пошкодження макромолекул та надмолекулярних компонентів клітини. Вплив кадмію сульфату на азотний і вуглеводний обмін в організмі щурів.
автореферат [46,9 K], добавлен 09.03.2009Накопичення продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків. Ефективність функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту. Вільнорадикальні процеси в мозку при експериментальному гіпотиреозі в щурів при фізичному навантаженні.
автореферат [84,7 K], добавлен 20.02.2009Вплив попереднього періодичного помірного загального охолодження щурів-самців у віці 3 та 6 місяців на формування та наслідки емоційно-больового стресу при визначенні функціонального стану церебральних механізмів регуляції загальної активності.
автореферат [58,6 K], добавлен 12.02.2014Особливості стану кардіо-респіраторної системи у підлітковому віці. Характеристика серцево-судинної системи: функції і будова серця, серцевий цикл та його регуляція. Дослідження впливу режиму дня підлітків та фізичних навантажень на стан серцевої системи.
творческая работа [44,6 K], добавлен 07.09.2014Енергетичний баланс біосфери. Зміни енергетичного балансу, пов'язані з діяльністю людини. Біогеохімічні цикли. Кругообіг важливих хімічних елементів у біосфері. Антропогенний вплив на природні цикли основних біогенних елементів, стабільність біосфери.
реферат [2,3 M], добавлен 23.11.2010Гідробіонти як переважно первинноводні тварини, які все життя проводять у воді. Вплив середовища існування на гідробіонтів: температури, прозорості води, газового режиму водоймища, вуглекислого газу, водневого показника (рН), різних речовин, організмів.
курсовая работа [27,0 K], добавлен 28.10.2010Проведення наукового експерименту з метою визначення умов, необхідних для пророщування насінини. Вплив повітря, освітлення, вологості ґрунту, температурного режиму на зростання та розвиток рослин. Термін збереження насінням здатності до пророщування.
презентация [229,9 K], добавлен 10.01.2012Характер зміни вмісту нітратів у фотоперіодичному циклі у листках довгоденних і короткоденних рослин за сприятливих фотоперіодичних умов. Фотохімічна активність хлоропластів, вміст никотинамидадениндинуклеотидфосфату у рослин різних фотоперіодичних груп.
автореферат [47,7 K], добавлен 11.04.2009Розвиток ендокринології та вивчення ролі гормонів в пристосувальних реакціях організму. Структурно-функціональні особливості та патологічні стани наднирників у ембріонів та дітей, їх дослідження в процесі старіння у зрілих людей та осіб похилого віку.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 12.02.2011Основні джерела антропогенного забруднення довкілля. Вплив важких металів на фізіолого-біохімічні процеси рослин, зміни в них за впливу полютантів. Структура та властивості, функції глутатіон-залежних ферментів в насінні представників роду Acer L.
дипломная работа [950,6 K], добавлен 11.03.2015Морфологічні та біохімічні зміни в організмі гідробіонтів за дії пестицидів. Залежність стійкості риб до токсикантів від температури середовища та пори року. Вплив гідрохімічних показників при визначенні токсичного ефекту. Патологоанатомічні зміни у риби.
курсовая работа [71,5 K], добавлен 22.12.2014Молекулярна структура та фізіологічні властивості води. Термодинамічні показники водного режиму рослин. Процеси надходження і пересування води в рослині. Коренева система як орган поглинання води. Особливості водного режиму у різних екологічних груп.
курсовая работа [52,6 K], добавлен 25.12.2013Історія дослідження покривів земноводних. Порівняльно-анатомічне дослідження щільності інфраепідермальних капілярів у шкірі земноводних різних екологічних груп в залежності від місця їх проживання. Еколого-морфологічний аналіз досліджуваних видів.
научная работа [2,8 M], добавлен 12.03.2012Поняття ендорфіни, загальна характеристика. Ендорфінна система організму. Система ендогенних опіатів. Регулювання збудження і гальмування. Будова ендорфінів, їх основні функції. Порушення синтезу ендорфінів. Еволюційне значення гормонів щастя.
реферат [29,7 K], добавлен 14.06.2016Схема будови очного яблука, нервова регуляція. Оптичний апарат ока. Особливості розвитку зорового аналізатора. Матеріали та методи дослідження сліпої плями. Аналіз матеріалу, морфологічні зміни, вплив середовища, комп`ютерної техніки на орган зору.
курсовая работа [228,4 K], добавлен 15.09.2010Стероидные гормоны как отражение благополучия животного. Инвазивный и неинвазивный методы оценки гормонального статуса животного. Уровень глюкокортикоидов у самцов и самок в течение года. Отличия гормонального статуса у отдельных особей гепардов.
курсовая работа [838,1 K], добавлен 25.06.2017Мітохонрдрії як органоїди клітини, їх будова та функції. Розміри, форма, загальна схема організації мітохондрій. Локалізація ферментної системи мітохондрій. Методи дослідження мітохондрій: електронна мікроскопія; інтерференційне мікроскопування.
курсовая работа [398,9 K], добавлен 21.09.2010Загальний біоморфологічний опис Gіnkgo bіloba. Поширення рослини в Україні. Орфографічні та кліматичні умови міста Львова. Фармакологічні властивості, будова і функції білків в рослинному організмі. Аналіз методів дослідження і характеристика обладнання.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 09.06.2014Основі регуляції різноманітної діяльності організму. Функції нервової та ендокринної систем. Реакція організму на будь-яке подразнення. Механізм утворення умовних рефлексів. Роль підкіркових структур та кори великого мозку. Гальмування умовних рефлексів.
реферат [30,7 K], добавлен 30.03.2012
