Из опыта исследовательской работы по изучению показателей электрокардиограммы у грызунов разного возраста с помощью беспроводной системы регистрации «Физиобелт» на базе мини-зоопарка детского экологического центра

Из опыта исследовательской работы по изучению показателей электрокардиограммы у грызунов разного возраста с помощьюбеспроводной системы регистрации «Физиобелт» на базе мини-зоопарка детского экологического центра

Сухоруков Евгений Геннадьевич, старший методист

КГБУ ДО «Алтайский краевой детский экологический центр»

В детской учебно-исследовательской лаборатории «Фауна» Алтайского краевого детского экологического центра», созданной при поддержке гранта Президента Российской Федерации на развитие гражданского общества, предоставленного Фондом президентских грантов «Открытая эколого - просветительская школа «Фауна» реализуются новые научно - исследовательские проекты.

Главной задачей мини-зоопарка «Фауна», на базе которого проводилось исследование, является образовательная функция – проведение экскурсий и занятий по вопросам биологии и охраны природы. Зоопарк расположен на территории детского экологического центра, поэтому основными его посетителями являются дети, которые тесно взаимодействуют с питомцами зоопарка. Поэтому в данном случае считаем важным вести мониторинг состояния здоровья  животных. Одним из малоизученных параметров для мелких грызунов являются показатели сердечно-сосудистой системы. В ходе данной работы были изучены показатели электрокардиограммы у грызунов разного возраста мини-зоопарка Алтайского краевого детского экологического центра.

Ранее подобных исследований в условиях мини-зоопарка не проводилось, работа с беспроводной системой регистрации «Физиобелт» так же проводилась нами впервые.

Исследования были проведены Мотиной Дарьей, обучающейся 11 класса Алтайского краевого детского экологического центра. Дарья – является призером и победителем конференций различного уровня, таких как Всероссийская онлайн конференция «Научный потенциал России», Межрегиональная научно-исследовательская конференция «Ньютония», открытая научно-практическая конференция «Наука и практика: от идеи до внедрения» в Алтайском государственном университете,региональноймолодежной научной конференции «Теория и практика инновационного развития в представлениях нового поколения».

Одним из основных направлений исследований в зоопарках являются изучение здоровья животных. Содержание в неволе - испытание для животных, их природная среда гораздо богаче. Даже если животное проживет в зоопарке дольше, чем в природе, и будет размножаться, это не значит, что оно не испытывает хронического стресса. Одной из специфических задач зоопарка является создание адекватных условий обитания для всех групп животных.

Объекты нашего исследования: представители отряда Грызуны - песчанка, дегу, морская свинка, крыса, живущие в мини-зоопарке экологического центра.

В данной работе используется система беспроводной регистрации данных «Физиобелт», которая позволяет получить серии продолжительных записей у животных.

Система «Физиобелт» предназначена для длительной регистрации и передачи по радиоканалу ЭКГ-сигнала с частотой опроса 500 Гц и используется в составе компьютерной системы, обеспечивающей беспроводной прием данных и их обработку при исследовании ЭКГ животных среднего и мелкого размера. Одним из основных применений является измерение R-R интервалов на ЭКГ свободно перемещающегося животного. Подобраны по размеру жилеты для дегу, морских свинок, крыс и песчанок для снятия ЭКГ.

Мы изучили показатели ЭКГ крыс, песчанок, морских свинок и дегу содержащихся в мини-зоопарке АКДЭЦ. Эксперимент был выполнен на 3 молодых и 3 возрастных особях грызунов каждого вида (всего 24 особи), содержащихся в зоопарке в стандартных условиях. Замеры проведены в трехкратной повторности. Длительность времени записи составляла минимум 30 секунд.Расчеты проводились в программном пакете Microsoft Office (Excel). Анализ полученных данных ЭКГ производился в программе EDF browser.

Показатели ЭКГ крыс содержащихся в мини-зоопарке. Индекс напряжения составил 16 у молодых и 31,9 у возрастных крыс. Индекс напряжения у возрастных особей крыс выше, т.е. они более чувствительны к стрессовым факторам. То есть, с возрастом у крыс амплитуда и длительность зубца ЭКГ не изменяется, но возрастаетR-R интервал и уменьшается частота сердечных сокращений (пульс).

Показатели ЭКГ песчанок, содержащихся в мини-зоопарке. Индекс напряжения составил 43 у молодых и 19 у возрастных песчанок. Индекс напряжения у молодых особей песчанок выше, т.е. они более чувствительны к стрессовым факторам, чем возрастные особи. С возрастом у песчанок амплитуда и длительность зубца ЭКГ не изменяется, но возрастает R-R интервал и уменьшается частота сердечных сокращений (пульс).

Показатели ЭКГ морских свинок, содержащихся в мини-зоопарке. Индекс напряжения составил 108 у молодых и 33 у возрастных морских свинок. Индекс напряжения у молодых особей морских свинок выше, т.е. они более чувствительны к стрессовым факторам, чем возрастные особи. С возрастом у морских свинок амплитуда и длительность зубца ЭКГ не изменяется, но возрастает R-R интервал и уменьшается частота сердечных сокращений (пульс).

Показатели ЭКГ дегу, содержащихся в мини-зоопарке.Индекс напряжения (по Баевскому) составил 30 у молодых и 23 у возрастных особей дегу. Индекс напряжения у молодых особей дегу выше, т.е. они более чувствительны к стрессовым факторам, чем возрастные особи. С возрастом у дегу амплитуда и длительность зубца ЭКГ не изменяется, но уменьшаетсяR-R интервал и возрастает частота сердечных сокращений (в отличие от других исследуемых видов грызунов).

В ходе анализа параметров ЭКГ грызунов мини-зоопарка было выявлено, что с возрастом высота зубца ЭКГ не изменяется, но возрастает R-R интервал и уменьшается частота сердечных сокращений (пульс). Исключение составляют дегу, у них пульс возрастных особей больше, а R-R интервал соответственно меньше.

Индекс напряжения (по Баевскому) у молодых особей выше, т.е. они более чувствительны к стрессовым факторам, чем возрастные особи. Исключение составляют крысы и дегу (кустарниковая крыса), у них индекс напряжения у возрастных особей выше.

Список литературы

1. Автаева Ю.Н., Просвирнин А.В. Неинвазивная регистрация ЭКГ у мышей // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 4-3.;

2. Воробьев, А.С. Электрокардиография: пособие для самостоятельного изучения / А.С. Воробьев. - СПб.: СпецЛит, 2011. - 455 c.;

3. Дощицин, В.Л. Руководство по практической электрокардиографии / В.Л. Дощицин. - М.: МЕДпресс-информ, 2015. - 416 c.;

4.Каркищенко Н. Н., Грачев С. В. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях //М.: Профиль–2С. – 2010. – Т. 358.

5. Каркищенко В. Н., Шмидт Е. Ф., Брайцева Е. В. Исследователи предпочитают мышей balb/c //Биомедицина. – 2007. – Т. 1. – №. 1.

6. Орлов В.Н. Руководство по электрокардиографии. М.: Медицина. 1983. 528с.

7. Пигичка Ю.Л. Компьютерные технологии в учебно-исследовательской деятельности обучающихся: Групповое исследование учащимися глобальных проблем современности с использованием новых информационных технологий. – СПб., 1999.

8. Струтынский А.В. Электрокардиограмма. Анализ и интерпретация. – М.: МЕДпресс- информ, 2013. – 223 с.;

9. Ткаченко П.В, Липатов В.А., Привалова И.Л., Северинов Д.А, Хмаро Н.И. Этико-правовые аспекты экспериментальной практики// Электронный научный журнал «INNOVA». - 2016. - №1 (2). - С. 29-35.

 10. Хаткина, М. А. Декоративные грызуны. Рекомендации по уходу и содержанию / М.А. Хаткина. - М.: Феникс, Кредо, 2007. - 224 c.

11. Циммерман, Ф. Клиническая электрокардиография / Ф. Циммерман. - М.: Бином, 2008.

12. Зоовет [Электронный ресурс]: Зоовет клуб http://www.zoovet.ru

Фото 1. Система беспроводной регистрации данных «Физиобелт».

Фото 2. Снятие ЭКГ у морской свинки.

Фото 3. Подготовка к снятию ЭКГ у песчанки.