Конкабаева, А.Е. Поведенческие реакции животных при

Конкабаева, А.Е.
Поведенческие реакции животных при воздействии
полиметаллической пыли г. Балхаша / А.Е.Конкабаева,
С.С.Тыржанова // ҚарМУ хабаршысы: Биология, медицина,
география сер. = Вестник КарГУ: Сер. биология, медицина,
география. – 2005. – №4(40). – С.18-20
Өндіріс мекемелерінен əртүрлі қашықтықтағы топырақ құрамындағы
ауыр металдар зерттелді. Құрамында ауыр металдары бар шаңмен əсер
ету арқылы жануарлардың жүйке жүйелерінің функционалдық күйі мінезқұлық əсері негізінде айқындалды.
The Studied contents heavy metal in ground on different distance from
industrial enterprise. The Explored functional condition of the nervious system on
base to behavioural reactions animal at influence of dust being kept heavy metals.
Загрязнение объектов окружающей среды химическими соединениями
представляет растущую угрозу здоровью населения. Важная роль в этом
процессе принадлежит антропогенному поступлению в биосферу тяжелых
металлов, которые в списке приоритетности проблемы занимают одно из
ведущих мест [1].
Город Балхаш по уровню загрязнения окружающей среды относится к
одному из наиболее неблагополучных городов Центрального Казахстана.
Основной вклад в загрязнение воздушного бассейна и территории
Балхашского региона вносит Балхашский горно-металлургический комбинат.
Главным источником загрязнения атмосферного воздуха являются
промышленные
выбросы
БГМК,
которые
представляют
собой
многокомпонентный пылевой фактор, содержащий широкий спектр химических веществ, таких как сернистый газ, двуокись азота, окись углерода,
оксид кремния, зола, свинец, ртуть, кадмий, медь, цинк, хром и другие [2-4].
Тяжелые металлы, входящие в состав изучаемой пыли, обладают
токсическим действием на организм человека и животных и в частности
негативно влияют на центральную нервную систему. Устойчивость
организма к повреждающим воздействиям и способность адаптироваться к
ним в значительной мере определяются особенностями его нервной системы.
Высшая нервная деятельность является физиологической основой трудовой
деятельности. Поведенческие акты — одни из важных и в то же время
сложных операций в деятельности нервной системы [5-8]. В связи с этим
актуальными представляются вопросы изучения изменения функции ЦНС в
эксперименте при воздействии пыли в Балхаше.
Материалы и методы исследования
Для определения количественного содержания тяжелых металлов в
почве был использован атомно-эмиссионный анализ на ИСП-28 [9]. Точки
забора располагались в жилом массиве на различном расстоянии от
промышленных предприятий — 1 км (1 точка), 7 км (2 точка). Были
рассчитаны коэффициенты среднего содержания в почве относительно ПДК
почвы.
Экспериментальные исследования выполнены на беспородных белых
крысах-самцах, с массой тела в среднем 200-250 г. Животные подвергались
ингаляционному запылению в затравочной камере [10], пылью города
Балхаша в дозе 0,05 мг/м3 (доза, соответствующая ПДК для населенных мест)
по пять дней в неделю, по 4 часа в день, в течение 70 дней.
Для изучения различных токсических факторов на поведенческие
реакции животных использовался тест «Открытое поле». «Открытое поле» —
это круглая площадка с диаметром 100 см, ограниченная непрозрачными
бортами высотой 40 см, вся площадка круга расчерчена на 16 квадратов [11,
12]. Тест «Открытое поле» проводился перед запылением и каждый месяц в
течение эксперимента непосредственно в условиях естественного освещения
в течение 2-х минут.
Оценка показателей двигательной активности производилась по
следующим
параметрам:
горизонтальная
активность
(локомоция),
вертикальная активность (стойки) и выходы в центр. Эмоциональная
реактивность оценивалась по количеству груминга и болюсов, также
учитывался интегральный показатель веса животных. Оценка достоверности
полученных данных осуществлялась с применением параметрического tкритерия Стьюдента.
Результаты исследования и обсуждения
При исследовании почвы города было отмечено наличие семи
химических элементов, входящих в класс тяжелых металлов. Данные
представлены в таблице 1.
Поэлементное рассмотрение загрязнения почв Балхаша тяжелыми
металлами показало их возрастание по коэффициенту среднего содержания
их в почве. Так, коэффициент концентрации среднего содержания в почве
относительно ПДК в точке 1 показал высокое содержание мышьяка:
превышал в 7 раз по отношению к ПДК в почве, на расстоянии 7 км от
промышленных предприятий — в 5 раз. Содержание кобальта по
коэффициенту концентрации превышало ПДК в 2,4 раза. Наибольшее
накопление наблюдалось со стороны меди и свинца, их содержание было
выше ПДК в 20,6 и 18,4 раза соответственно.
На расстоянии 7 км концентрация металлов в почве снижается. Вместе с
тем идет превышение ПДК по меди в 3 раза, по свинцу — в 8,3 раза.
Марганец и цинк превышают ПДК в 2,4 раза.
При длительном ингаляционном воздействии полиметаллической пыли
г. Балхаша тест « Открытое поле» показал существенное снижение
двигательной активности животных. Значения показателей горизонтальной
активности (числа локомоций) через 30 дней запыления снизились в 4,6 раза,
через 60 дней — в 6,5 раза, через 70 дней — в 10,6 раза по сравнению с
показателями до запыления. Одновременно наблюдалось уменьшение
вертикальной активности (числа стоек) животных: через 30 дней – в 4,16
раза, через 60 дней — в 3,5 раза по сравнению показателями вертикальной
активности перед запылением, в то время как через 70-дней пылевого
воздействия наблюдали полное отсутствие вертикальной активности (табл.
2.). Полученные данные свидетельствуют о преобладании в нервной системе
процессов торможения.
Поскольку вертикальная и горизонтальная активность — основные
показатели, определяющие тип поведения животных, можно сделать вывод,
что пыльсодержащие тяжелые металлы оказывают моделирующее влияние
на структуру поведения. Вес животных через 30 дней запыления снизился в
среднем на 20 гр. Отмеченное снижение веса тела обусловлено тем, что
адаптирующиеся к новым условиям крысы переходят на новый уровень
функционирования, сопровождающийся повышенным обменом веществ. К
60-ти дням запыления вес животных сравнялся с показателями до запыления.
Показатели эмоциональной реактивности оценивались по количеству
болюсов и грумингов. Среди показателей эмоциональной реактивности
существенных различий не выявлялось (табл. 2).
Выводы
1. Расчет суммарного загрязнения почв металлами позволил определить
районы чрезвычайного и опасного загрязнения.
2.
После
перенесенного
стресса
(длительное
воздействие
полиметаллической пыли, содержащей тяжелые металлы) наблюдается
изменение в структуре поведения, в частности снижение двигательной
активности, что является следствием изменений деятельности ЦНС.
3. Тяжелые металлы, входящие в состав изучаемой пыли, способствуют
развитию заторможенного состояния у животных, что можно объяснить
подавляющим влиянием на центральную нервную систему.
Список литературы
1. Намазбаева З.И. Некоторые аспекты токсичности аэрозолей
окружающей среды // Современные проблемы профессиональных
заболеваний бронхолегочной системы: Материалы междунар. науч. конф. Караганда, 2001. - С. 22-27
2. Нурбеков А.Н. Влияние вредных факторов окружающей среды на
состояние здоровья населения г. Балхаша: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Караганда, 1998.
3. Омаров К.К. Состояние здоровья населения г. Балхаша // Медицина. 2000. - № 2.
4. Нурбеков А.Н. Влияние неблагоприятных факторов окружающей
среды на состояние здоровья населения г. Балхаша // Экология и медицина. 1998. -№ 1. -С. 14-18.
5. Шандала М.Г., Руднев И.И., Навакатикян М.А. Поведенческие
реакции в экспериментальных гигиенических исследованиях // Гигиена и
санитария. - 1980. - № 16. - С. 43-48.
6. Маркелъ А.Л. К оценке основных характеристик поведения крыс в
тесте «Открытое поле» // Журн. высш. нерв. деятельн. - 1988. - № 5. - С. 855863.
7. Пахомова Д.К. Сравнительная оценка работоспособности организма
при интенсивной мышечной деятельности на фоне воздействия постоянного
магнитного поля и антиоксиданта пробукола: Дис. ... канд. мед. наук. Караганда, 1999. -28 с.
8. Мухин Е.И. Структурные, функциональные и нейрохимические
основы сложных форм поведения. - М.: Медицина, 1990.-240 с.
9. Методические указания по контролю почвы, растений, снега
тяжелыми металлами № 1 05.07.074.02. - 2002.
10. А.С. №939016 ткн А61 м 11/02 СССР Устройства для распыления
порошков // Бурханов А.И., Агапкин В.Н. Опубл. Бюлл. №24.-1982.-2с.
11. Навакатикян М.А. Методика изучения оборонительных условных
рефлексов активного избегания // Журн. высш. нерв. деят. - 1992. - № 4. - С.
812-818.
12. Hall C.S. Emotional behabior in the rat // J. Compar. Psisiol. - 1934. Vol. 18. - № 5. - 385.