Оценка влияния высокой температуры воздуха на поведенческую активность и физическую работоспособность животных (в модели на крысах)

Введение. Профессия пожарных относится к экстремальным видам деятельности. К опасным факторам пожара относятся пламя и искры, тепловой поток, повышенная температура окружающей среды, повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения, пониженная концентрация кислорода, а также снижение видимости в дыму. Высокая температура воздуха при пожаротушении является одним из основных неблагоприятных физических факторов, оказывающих воздействие на организм пожарных.

Материалы и методы. Исследование выполнено на 124 беспородных белых крысах-самцах 3-месячного возраста массой 250–300 г, разделённых произвольно на 2 группы: 1-я группа (62 крысы) подвергалась однократной гипертермической нагрузке, 2-я группа (62 крысы) подвергалась ежедневной гипертермической нагрузке в течение 14 дней. Изучение поведенческой активности и физической работоспособности животных проводилось после однократной и длительной гипертермической нагрузки с применением следующих методик: «Открытое поле», «Приподнятый крестообразный лабиринт», тест Порсолта, «Бег на тредбане». Тесты проводили два раза: первый раз – до воздействия (фоновые значения), второй – после, с интервалами между тестированиями не менее 2 нед. Результаты, полученные после гипертермического воздействия, сравнивали с фоновыми значениями.

Результаты. Полученные данные свидетельствуют, что высокая температура окружающей среды вызывает у животных изменение показателей поведенческих реакций, выражающееся повышением уровня тревожности, снижением двигательной и исследовательской активности, развитием депрессивноподобных состояний, а также снижение физической выносливости.

Заключение. Экспериментальная модель экстремального теплового воздействия на животных показала возникновение и сохранение изменений показателей поведенческой активности и физической работоспособности животных. Данные, полученные в результате проведённого эксперимента, могут быть использованы для изучения отдалённых последствий воздействия повышенных температур на организм пожарных.

Участие авторов:

Крийт В.Е. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, статистическая обработка, написание текста;

Сладкова Ю.Н. — сбор материала и обработка данных, написание текста;

Санников М.В. — редактирование;

Пятибрат А.О. — сбор материала и обработка данных, статистическая обработка.

Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Заключение комитета по биомедицинской этике: исследование одобрено локальным этическим комитетом ФБУН «СЗНЦ гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора, проведено в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (ETS N 123), директивой Европейского парламента и Совета Европейского союза 2010/63/EC от 22.09.2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей.

1. Алексанин С.С., Бобринев Е.В., Евдокимов В.И., Кондашов А.А., Сибирко В.И., Харин В.В. Показатели профессионального травматизма и смертности у сотрудников государственной противопожарной службы России (1996-2015 гг.). Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2018; (3): 5-25. https://doi.org/10.25016/2541-7487-2018-0-3-05-25

2. Быкова В.Ю., Домрачев А.А., Домрачева О.А. Актуальность обеспечения безопасности профессиональной деятельности сотрудников оперативных подразделений МЧС России. Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2015; (1-1): 16-8.

3. Колычева И.В., Несмеянова Н.Н., Соседова Л.М., Тараненко Н.А. Оценка профессионального риска развития болезней органов дыхания и кожи у пожарных. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2005; (2): 50-3.

4. Колычева И.В. Актуальные вопросы медицины труда пожарных (обзор литературы). Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2005; (8): 133-8.

5. Васильев А.В. Проблемы оценки сочетанного влияния шума и других физических факторов на здоровье человека. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012; 14(6): 158-65.

6. Рукавишников В.С., Колычева И.В. Медицина труда пожарных: итоги и перспективы исследований. Медицина труда и промышленная экология. 2007; (6): 1-5.

7. Рукавишников В.С., Колычева И.В., Дорогова В.Б., Бударина Л.А. Некоторые подходы к мониторингу условий труда и состояния здоровья пожарных. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2005; (2): 7-14.

8. Шафран Л.М., Нехорошкова Ю.В. Комплексная гигиеническая оценка условий труда и трудового процесса пожарных-спасателей. Гигиена и санитария. 2015; 94(1): 77-82.

9. Смиловенко О.О., Курлович И.Г. Повышение безопасности труда пожарного-спасателя. Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. 2017; 1(4): 459-67.

10. Бибик Е.Ю., Мелещенко А.В. Реадаптационные изменения морфогенеза надпочечных желез после хронического гипертермического воздействия. Морфологический альманах имени В.Г. Ковешникова. 2018; 16(2): 9-13.

11. Николаев В.Ю., Шахматов И.И., Киселев В.И., Вдовин В.М. Система гемостаза у крыс при различных режимах однократной гипертермической нагрузки. Современные проблемы науки и образования. 2014; (4): 509.

12. Николаев В.Ю., Шахматов И.И., Киселев В.И., Москаленко С.В. Система гемостаза у крыс при долговременной гипертермической нагрузке. Сибирский научный медицинский журнал. 2015; 35(2): 43-6.

13. Зайцев С.А., Пахомова Ю.В., Самсонов А.В., Сазонов В.С., Астафьева К.А. К вопросу изучения гематолимфатических соотношений параметров обмена липидов у лабораторных животных при общей управляемой гипертермии. Медицина и образование в Сибири. 2008; (5): 7.

14. Иронова С.Ш. Влияние высокой температуры на выбор разнокачественной пищи у белых крыс. Наука и инновация. 2020; (1): 115-21.

15. Ковалев Г.И., Васильева Е.В., Салимов Р.М. Сравнение поведения мышей в тестах открытого поля, закрытого и приподнятого крестообразных лабиринтов с помощью факторного анализа. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2019; 69(1): 123-30. https://doi.org/10.1134/S0044467719010064

16. Анфилова М.Г., Додонова С.А., Алферова М.Е., Тенькова А.Н., Ворвуль А.О., Музалева Ю.А. и соавт. Изучение особенностей проведения теста Порсолта и его модификаций при доклинических исследованиях антидепрессантных и адаптогенных средств. В кн.: Материалы девятой международной дистанционной научной конференции, посвящённой 83-летию Курского государственного медицинского университета. Курск; 2018: 7-12.

17. Чайка А.В., Коношенко Е.В., Хусаинов Д.Р., Шахматова В.И., Можаровская И.А., Черетаев И.В. Тест Порсолта как лонгитюдный метод оценки динамики эмоционального состояния крыс в модели хронического непредсказуемого умеренного стресса. Учёные записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2018; 4(2): 133-47.

18. Даценко А.В. Регистрация показателей физической выносливости биообъектов при беге на тредбане и плавании с отягощением с помощью компьютерного безмаркерного видеотрекинга. Саратовский научно-медицинский журнал. 2014; 10(4): 766-71.

19. Иванов Д.Г., Александровская Н.В., Афонькина Е.А., Ерошкин П.В., Семенов А.Н., Бусыгин Д.В. Адаптационные изменения у крыс при ежедневном выполнении физической нагрузки в методике «Бег на тредбане». Биомедицина. 2017; (2): 4-22.