Electroactivated solutions influence on rat behavior reaction

Abstract

Rat behavior reaction has been estimated by the open field test. Animals took catholyte and anolyte instead of drinking water during four weeks. Results demonstrated sedative effect of electroactivated solutions. During the first three weeks catholyte influence is stronger than anolyte. It is shown that catholyte influence is anxiolytic.

Full Text

Актуальность. В настоящее время имеются многочисленные публикации об использовании католитов и анолитов в лечебной практике. В крупных обзорных работах (В.И. Прилуцкий, В.М. Бахир, 1995; С.А.Алехин, И.М. Байбеков и др., 1998) содержатся сведения об эффектах при применении электроактивированных растворов наружно и внутрь, показана эффективность при многих патологических процессах. Однако, данных по действию электроактивированных растворов, кроме работ выполненных на кафедре фармакологии, в доступной литературе нами не обнаружено. Исследования, проведенные на этой кафедре, показали, что после введения католита per os происходит снижение индекса депрессивности. Кроме того выявлена возможность возникновения стимулирующего эффекта католита по данным теста «подвешивание за хвост» (Семенова Е.А. и др., 2005). В связи с полученными данными возникает необходимость оценить изменения поведенческих реакций лабораторных животных на фоне длительного приема внутрь электроактивированных растворов. Цель работы - изучить изменения поведенческих реакций крыс на фоне приема вместо питьевой воды католита и анолита в течение 4 недель. Материал и методы исследования. Исследования проводились на лабораторных животных (белые крысы) в строгом соответствии с современными требованиями (Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, 2000). В работе использовались 25 белых нелинейных лабораторных крыс обоего пола массой 170-220 граммов. Крысы содержались в стандартных условиях вивария кафедры фармакологии. Крысы первой опытной группы (9 животных) в течение 4 недель получали вместо питьевой воды католит, крысы второй опытной группы (7 животных) - анолит, крысы контрольной группы (9 животных) - водопроводную воду. Перед началом опыта и далее с интервалом 1 неделю поведенческие реакции животных оценивались в тесте «открытое поле» (В.Я.Гельман, С.И. Кременевская, 1990). Установка представляла собой площадку 60 * 60 см с 16 отверстиями диаметром и глубиной 3 см., ограниченную по периферии бортами высотой 40 см. Площадка разделена разметкой на 100 равных черных и белых квадратов. Тестируемое животное помещалось в центр площадки хвостом к экспериментатору. В течение 10 минут каждую минуту регистрировалось количество пересеченных крысой квадратов (двигательная активность), количество заглядываний в «норки», вставаний на задние лапы и на бортик (ориентировочно-исследовательская активность), груминг и количество дефекаций (эмоциональный фактор). Обработка цифровых данных и представление результатов проводилось на ПЭВМ класса Pentium - 4 с помощью электронных таблиц Exel в операционной среде Windows. Для доказательства достоверности изменений тех или иных показателей эксперимента использовался критерий Стьюдента. Полученные результаты и их обсуждение. Двигательная активность крыс в контрольной группе имела тенденцию к уменьшению начиная со второй недели эксперимента приблизительно на 15 % каждую неделю. В опытной группе наблюдалось статистически достоверное снижение двигательной активности животных в течение 3 недель употребления католита до 24,1% от исходного уровня после 1 недели (р<0,05), 13,9 % - после 2 недели (р<0,01), 14,6 % - после 3 недели (р<0,01). На 4-ой неделе употребления католита наблюдалось некоторое увеличение двигательной активности - 36,8 % от исходного (р<0,01). При употреблении крысами анолита начиная со второй недели наблюдалось статистически достоверное снижение данного показателя до 15,4 % от исходного к концу 4 недели (р<0,01). (Рис. 1) Описание: D:\диск_D\Cлужbа\Сборник\архив\ПриАм_9_1\Прикладные информационные аспекты медицины (Т-9 № 1)_files\8.gif Рис. 1. Изменение двигательной активности (количество пересеченных клеток) при приеме крысами внутрь вместо питьевой воды, католита и анолита в течение 4 недель (в % от исходного уровня) Число заглядываний в отверстия в контрольной группе уменьшалось до 21,1 % от исходного уровня на 4-ой неделе. В первой опытной группе уже после 1 недели употребления католита данный показатель достоверно уменьшился до 15,7 % от исходного уровня, на 2-й и 3-й неделе наблюдалось дальнейшее уменьшение показателя до 8,7 (р<0,05) и 7% (р<0,05) соответственно. На 4-й неделе наблюдалось увеличение количества заглядываний в норки - 21,7 % от исходного уровня, что превысило данный показатель в контрольной группе. При приеме животными анолита данный показатель достоверно уменьшался приблизительно в 2 раза каждую неделю и к концу 4-ой недели составил 7,5 % от исходного (р<0,01). (Рис.2) Описание: D:\диск_D\Cлужbа\Сборник\архив\ПриАм_9_1\Прикладные информационные аспекты медицины (Т-9 № 1)_files\9.gif Рис. 2. Изменение исследовательской активности (число заглядываний в отверстия) при приеме крысами внутрь вместо питьевой воды, католита и анолита в течение 4 недель (в % от исходного уровня Количество вставаний на бортик в контрольной группе достоверно уменьшилось после 3-ей и 4-ой недели - 17,8 % и 25,2% от исходного уровня соответственно (р<0,05). Динамика данного показателя в опытных группах аналогична преыдущему: при приеме католита после первых трех недель происходит резкое достоверное снижение показателя (р<0,01), после 4-ой недели - некоторое увеличение (р<0,05); при приеме анолита в течение 4 недель наблюдается постепенное достоверное снижение числа вставаний на бортик до 9,9% от исходного (р<0,01). (Рис.3) Описание: D:\диск_D\Cлужbа\Сборник\архив\ПриАм_9_1\Прикладные информационные аспекты медицины (Т-9 № 1)_files\10.gif Рис. 3. Изменение исследовательской активности (количество вставаний на бортик) при приеме крысами внутрь вместо питьевой воды, католита и анолита в течение 4 недель (в % от исходного уровня) Количество вставаний на задние лапы в контрольной к 4-ой неделе уменьшилось до 18,2%. В первой опытной группе с использованием католита данный показатель достоверно снизился до 4,8% после 1 недели (р<0,05), после 2-ой и 3-ей недели эксперимента вертикальной активности не зарегистрировано, после 4-ой недели показатель достиг 9,6% от исходного уровня, что в 2 раза меньше, чем в контрольной группе. Во второй опытной группе с использованием анолита также наблюдалась тенденция к снижению показателя вертикальной активности, но эти изменения не достоверны. При оценке эмоциональных реакций были получены следующие результаты. Количество груминга в контрольной группе после 1-й недели эксперимента увеличилось в 1,5 раза, в дальнейшем наблюдалась тенденция к снижению данного показателя до 40% от исходного на 4-й неделе. При употреблении животными католита наблюдалось некоторое уменьшение данного показателя - 70% после 1-й и 2-й недели, 60% после 3-й и 4-й недели. (Рис. 4). Описание: D:\диск_D\Cлужbа\Сборник\архив\ПриАм_9_1\Прикладные информационные аспекты медицины (Т-9 № 1)_files\12.gif Рис. 5.Изменение эмоциональной реакции (количество актов груминга) при приеме внутрь крысами вместо питьевой воды, католита и анолита в течение 4 недель (в % от исходного уровня) Количество дефекаций в контрольной группе резко увеличилось на 2-й, 3-й и 4-й неделе и достигало уровня, более чем в 3 раза превышающий исходный (р<0,05). В первой опытной группе количество дефекаций увеличилось в 2 раза после одной недели употребления католита, но в дальнейшем произошел возврат к исходному уровню. В опытной группе с использованием анолита наблюдалась тенденция к увеличению количества дефекаций, данный показатель на третьей неделе более чем в 2 раза превысил исходный (Рис. 5) Описание: D:\диск_D\Cлужbа\Сборник\архив\ПриАм_9_1\Прикладные информационные аспекты медицины (Т-9 № 1)_files\13.gif Рис. 5. Изменение эмоциональной реакции (количество дефекаций) при приеме внутрь крысами вместо питьевой воды, католита и анолита в течение 4 недель (в % от исходного уровня) В контрольной группе происходит прогрессивное снижение показателей двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной реакции. При употреблении крысами католита вместо питьевой воды происходит достоверное снижение двигательной и ориентировочно-исследовательской активности с первой по третью неделю эксперимента. На четвертой неделе происходит увеличение данных показателей. В опытной группе с использованием католита эмоциональная реакция животных по показателю дефекации возрастает со второй по четвертую неделю эксперимента. При употреблении крысами вместо питьевой воды анолита происходит постепенное достоверное снижение показателей двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной реакции в течение всех четырех недель эксперимента. Для правильной интерпретации изменений показателей поведенческих реакций в опытных группах необходимо отметить, что неизбегаемый стресс формирует у животных «дефицит поведения», одним из проявлений которого является подавление мотиваций, ориентировочно-исследовательской активности, дефицит выработки новых навыков. С одной стороны, именно такой «дефицит поведения» в виде резкого снижение двигательной и ориентировочно-исследовательской активности наблюдается у животных при длительном употреблении вместо питьевой воды электроактивированных растворов (табл. 1,2). Таблица 1 Изменений показателей двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной реакции крыс в тесте «открытое поле» при приеме животными внутрь вместо питьевой воды католита и анолита в течение 4 недель. Группа, срок наблюдения Двигательная активность (количество пересеченных клеток) Число заглядываний в отверстия Количество вставаний на бортик Вертикальная активность (число вставаний на задние лапы) Количество актов груминга Количество дефекаций Контрольная Начало опыта 98,9±17,4 3,8±0,7 10,7±1,9 1,1±0,7 2,5±0,8 2,2±0,7 1 нед. 99,9±25,7 2,1±0,9 7,1±2,0 0,8±0,4 3,7±1,5 2,7±0,8 2 нед. 83,0±15,2 2,5±1,0 5,9±1,5 0,6±0,4 2,2±0,7 5,8±0,7** 3 нед. 72,3±21,9 1,9±0,9 1,9±0,9** 0,8±0,5 1,2±0,8 7,1±1,1** 4 нед. 44,0±21,9 0,8±0,7* 2,7±1,9* 0,2±0,1 1,0±0,7 5,3±1,1* Католит Начало опыта 233,8±57,6 14,4±4,5 14,3±3,8 2,6±1,1 1,25±0,4 1,9±0,5 1 нед. 56,1±11,3* 2,3±0,9* 2,1±0,6* 0,1±0,1* 0,9±0,7 3,8±0,8 2 нед. 32,6±11,5** 1,3±0,7* 0,75±0,3** 0* 0,9±0,5 1,1±0,6 3 нед. 34,1±9,8** 1,0±0,7* 0,4±0,2* 0* 0,8±0,4 1,8±0,7 4 нед. 86,0±19,4* 3,1±1,5* 3,0±1,0* 0,3±0,3 0,8±0,4 2,4±0,8 Анолит Начало опыта 282,3±28,7 17,3±2,6 20,1±3,7 3,6±1,6 1,7±0,7 1,9±0,4 1 нед. 166,6±44,1 7,4±3,1* 9,0±2,6* 1,0±0,9 0,7±0,3 3,1±0,9 2 нед. 103,4±31,9** 4,1±2,0** 3,7±1,5* 0,3±0,2 1,3±0,7 2,7±0,7 3 нед. 56,4±17,4** 2,3±1,0** 1,7±0,8** 0 1,1±0,6 4,1±0,4 4 нед. 43,4±13,8** 1,3±0,6** 2,0±1,2** 0,1±0,1 1,3±0,6 3,6±1,5 * - p < 0,05 ** - - p < 0,01 Таблица 2 Табл. 2 Изменений показателей двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной реакции крыс в тесте «открытое поле» при приеме животными внутрь вместо питьевой воды католита и анолита в течение 4 недель (в % от исходного) Группа, срок наблюдения Двигательная активность (количество пересеченных клеток) Число заглядываний в отверстия Количество вставаний на бортик Вертикальная активность (число вставаний на задние лапы) Количество актов груминга Количество дефекаций Контрольная Начало опыта 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 1 нед. 101,0% 55,3% 66,4% 72,7% 148,0% 122,7% 2 нед. 83,9% 65,8% 55,1% 54,6% 88,0% 263,6%** 3 нед. 73,1% 50% 17,7%** 72,7% 48,0% 322,7%** 4 нед. 44,5% 21,1%* 25,2%* 18,2% 40,0% 240,9%* Католит Начало опыта 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 1 нед. 24,0%* 15,7%* 14,5%* 4,8%* 70,0% 206,7% 2 нед. 13,9%** 8,7%* 5,3%** 0%* 70,0% 60,0% 3 нед. 14,6%** 6,9%* 2,6%* 0%* 60,0% 100,0% 4 нед. 36,8%* 21,8%* 21,1%* 9,5% 60,0% 126,7% Анолит Начало опыта 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 100 % 1 нед. 59,0% 42,9%* 44,7%* 28,0% 41,7% 169,2% 2 нед. 36,6%** 23,9%** 18,4%* 8,0% 75,0% 146,2% 3 нед. 19,9%** 13,2%** 8,5%** 0% 66,7% 223,1% 4 нед. 15,4%** 7,5%** 9,9%** 4,0% 75,0% 192,3% * - p < 0,05, ** - - p < 0,01 Но при комплексной оценке всех показателей теста «открытое поле» видно, что наряду со снижением двигательной и исследовательской активности, эмоциональные реакции крыс при приеме внутрь католита практически не изменялись, а при приеме анолита ухудшение реакций было менее резко выражено, чем в контрольной группе. Это позволяет сделать выводы, что снижение двигательной и исследовательской активности при приеме внутрь в течение 4 недель католита и анолита свидетельствует о седативном действии эдектроактивированных растворов, в течение первых трех недель более выраженном у католита. На основании динамики эмоциональной реакции у крыс первой опытной группы был сделан вывод о наличии анксиолитического эффекта католита. Снижение двигательной и ориентировочно-исследовательской активности крыс контрольной группы можно объяснить их обучением, так как для оценки поведенческих реакций каждую неделю использовалась одна и та же методика. Это заставляет предположить, что в опытных группах подобное, но более резко выраженное снижение данных показателей, является следствием стимуляции обучения, что требует проведения дальнейших исследований. Выводы. В стандартных условиях питьевого режима в течение 28 суток происходит прогрессивное снижение показателей двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной реакции белых крыс. При употреблении крысами католита вместо питьевой воды происходит достоверное снижение двигательной (до 14,6% от исходного уровня) и ориентировочно-исследовательской активности (до 6,9% от исходного уровня по числу заглядываний в отверстия и 2,6% по количеству вставаний на бортик) с первой по третью неделю эксперимента, а на четвертой неделе происходит их увеличение (количество пересеченных клеток - до 36,8 % от исходного уровня, число заглядываний в отверстия - до 21,8%, количество вставаний на бортик - 21,1%) В опытной группе с использованием католита эмоциональная реакция животных по показателю дефекации возрастает со второй по четвертую неделю эксперимента более чем в 2 раза по сравнению с контрольной группой. При употреблении крысами вместо питьевой воды анолита происходит постепенное достоверное снижение показателей двигательной (до 15,4% от исходного), ориентировочно-исследовательской активности (до 7,5% от исходного уровня по числу заглядываний в отверстия и 9,9% по количеству вставаний на бортик) и эмоциональной реакции (в 1,5 раза по срвнению с контрольной группой) в течение всех четырех недель эксперимента.