Dynamics of hematological parameters and oxidative stress markers in Ukrainian warmblood horses under exercise influence

А. В. Андрійчук
Г. М. Ткаченко
Н. М. Кургалюк
І. В. Ткачова

Keywords: hematological parameters; oxidative stress; lipid peroxidation; oxidative modification of proteins; lipid hydroperoxides; middle molecules; training; Ukrainian warmblood horses

Abstract

The aim of this study was to analyze changes of the oxidative stress markers (levels of malonic dialdehyde, lipid hydroperoxides, middle molecules, aldehyde and ketonic derivates of oxidatively modified proteins) and hematological parameters in Ukrainian warmblood horses under the training. Significant changes in counts of red blood cells, hemoglobin, hematocrit and subpopulations of leukocytes, as well as platelets after the exercises were observed. This could indicate about adaptive responses of the blood system to maintain homeostasis to systematic training and physical activity. There was significant decrease in the thiobarbituric acid reactive substrates (TBARS) content and the lipid hydroperoxides level in the erythrocytes and plasma of Ukrainian warmblood horses after training. Significant decrease of the aldehyde derivatives of protein oxidation level in the plasma after training occurred. The level of oxidative stress markers and hematological parameters of sport horses can be sensitive and informative indicators for the assessment of horse’s performance.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Андрийчук А.В., Ткачова И.В., Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.Н. Оксидативный стресс у спортивных лошадей под влиянием физических нагрузок // Научное обеспечение развития коневодства: Международная научно-практическая конференция. – Дивово, 2012. – С. 93–98. /Andriichuk A.V., Tkachova I.V., Tkachenko H.M., Kurhaluk N. N. Oksidativnyy stress u sportivnykh loshadey pod vliyaniyem fizicheskikh nagruzok // Nauchnoye obespecheniye razvitiya konevodstva: Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya. – Divovo, 2012. – S. 93–98./

Андрійчук А.В., Ткачова І.В., Ткаченко Г.М., Кургалюк Н.М. Гематологічні показники та прооксидативні маркери у крові кобил арабської чистокровної та великопольської порід // Природничий Альманах. Біологічні науки, збірник наукових праць. – 2012. – В.17. – С. 17–31. /Andriichuk A.V., Tkachova I.V., Tkachenko H.M., Kurhaluk N.M. Gematologichni pokaznyky ta prooksydatyvni markery u kobyl arabskoi chystokrovnoi ta velykopolskoi porid // Pryrodnychyy almanakh. Biologichni nauky, zbirnyk naukovykh prats. – 2012. – V.17. – S. 17–31./

Андрійчук А.В., Ткачова І.В., Ткаченко Г.М. та ін. Маркери оксидативного стресу у коней, що використовуються у виїздці в динаміці тренінгу // Природничий Альманах. Біологічні науки, збірник наукових праць – 2012. – В.17. – С. 32–43. /Andriichuk A.V., Tkachova I.V., Tkachenko H.M., ta in. Markery oksydatyvnogo stresu u koney shcho vykorystovuyutsya u vyizdtsi v dynamitsi treningu // Pryrodnychyy almanakh. Biologichni nauky, zbirnyk naukovykh prats. – 2012. – V.17. – S. 32–34./

Андрійчук А.В., Ткачова І.В., Ткаченко Г.М. та ін. Зміни резистентності еритроцитів периферійної крові у спортивних коней під впливом фізичних навантажень. // Науково-технічний бюлетень. – 2012. – Т.13, № 3–4. – С. 93–98. /Andriichuk A.V., Tkachova I.V., Tkachenko H.M. ta in. Zminy rezystentnosti erytrotsytiv peryferiynoi krovi u sportyvnykh koney pid vplyvom fizychnykh navantagen // Naukovo-tekhnichnyy byuleten. – 2012. – T.13, № 3–4. – S. 93–98./

Антонов А.В. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная защита троеборных лошадей в соревновательный период // Сельскохозяйственная биология. – 2010. – №6. – С. 47–49. /Antonov A.V. Perekisnoye okisleniye lipidov i antioksidantnaya zashchita u troebornykh loshadey v sorevnovatelnyy period // Selskokhozyaystvennaya biologiya. – 2010. – №6. – S. 47–49./

Бондар О.О. Динаміка вмісту еритроцитів та гемоглобіну в крові коней російської рисистої породи різних вікових груп // Розведення і генетика тварин. – 2010. – №44. – С. 50–52. /Bondar O.O. Dynamika vmistu erytrotsytiv ta gemoglobinu v krovi koney rosiyskoi rysystoi porody riznykh vikovykh grup // Rozvedennya i genetyka tvaryn. – 2010. – №44. – S. 50–52./

Бондар О.О. Динаміка гематологічних показників коней російської рисистої породи різних вікових груп протягом тренувального сезону // Розведення і генетика тварин. – 2009. – №43. – С. 31–39. /Bondar O.O. Dynamika gematologichnykh pokaznykiv koney rosiyskoi rysystoi porody riznykh vikovykh grup protyagom trenuvalnogo sezonu // Rozvedennya i genetyka tvaryn. – 2009. – №43. – S. 31–39./

Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике. – М.: МедПресс-информ, 2004. – 589с. /Kamyshnikov V.S. Spravochnik po kliniko-biokhimicheskim issledovaniyam i laboratornoy diagnostike. – M.: MedPress-Inform, 2004. – 589s./

Ласков А.А. Подготовка лошадей к олимпийским видам конного спорта. – ВНИИ коневодства, 1997. – 241с. /Laskov A.A. Podgotovka loshadey k olimpiyskim vidam konnogo sporta. – VNII konevodstva, 1997. – 241s./

Нероденко В.В. Биологические основы спортивной тренировки в конном спорте. – Черкассы, 2009. – 412с. /Nerodenko V.V. Biologicheskiye osnovy sportivnoy trenirovki v konnom sporte. – Cherkasy, 2009. – 412s./

Радченко О.М. Адаптаційні реакції в клініці внутрішніх хвороб. – Львів: Ліга-Прес, 2004. – 231с. /Radchenko O.M. Adaptatsiyni reaktsii v klinitsi vnutrishnikh khvorob. – Lviv: Liga-Pres, 2004. – 231s./

Andriichuk A., Tkachenko H., Kurhaluk N. et al. Wybrane wskaźniki hematologiczne klaczy różnych ras // Słupskie Prace Biologiczne. – 2012. – №9. – P. 21–34.

Brun J.F., Connes P., Varlet-Marie E. Alterations of blood rheology during and after exercise are both consequence and modifies of body’s adaptation of muscular activity // Science & Sport. – 2007. – Vol.22. – P. 251–266.

Clemens M.R., Waller H.D. Lipid peroxidation in erythrocytes // Chem. Phys. Lipids. – 1987. – Vol.45. – P. 251–268.

Deaton C.M, Marlin D.J. Exercise-associated oxidative stress // Clin. Tech. Equine. Pract. – 2003. – Vol.2. – P. 278–291.

Gill J., Rastawicka M. Diurnal changes in the hematological indices in the blood of racing Arabian horses // Polskie Archiwum Weterynaryjne. – 1986. – Vol.26. – P. 169–179.

Hickson R.C., Overland S.M., Dougherty K.A. Reduced training frequency effects on aerobic power and muscle adaptation in rats // J. Appl. Physiol. – 1984. – Vol.57. – P. 1834–1841.

Kingston J.K., Bayly W.M., Sellon D.C. et al. Effects of sodium citrate, low molecular weight heparine and prostaglandin E1 on aggregation, fibrinogen binding and enumeration of equine platelets // American Journal of Veterinary Research. – 2001. – Vol.62 (4). – P. 547–554.

Kinnunen S., Atalay M., Hyyppä S. et al. Effects of prolonged exercise on oxidative stress and antioxidant defense in endurance horse // Journal of Sports Science and Medicine. – 2005. – Vol.4. – P. 415–421.

Kirschvink N., de Moffarts B., Lekeux P. The oxidant/antioxidant equilibrium in horses // The Veterinary Journal. – 2008. – Vol.177. – P. 178–191.

Levine R.L., Garland D., Oliver C.N. et al. Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins // Methods in Enzymolology. – 1990. – Vol.186. – P. 465–478.

Marlin D.J., Fenn K., Smith N. et al. Changes in circulatory antioxidant status in horses during prolonged exercise // The Journal of Nutrition. – 2002. – Vol.132. – P. 162–167.

Masuda K., Choi J.Y., Shimojo H., Katsuta S. Maintenance of myoglobin concentration in human skeletal muscle after heavy resistance training // Eur. J. Appl. Physiol. – 1999. – Vol.79. – P. 347–352.

Nesse L.L., Johansen G.I., Blom A.K. Effect of racing on lymphocyte proliferation in horses // American Journal of Veterinary Research. – 2002. – Vol.63 (4). – P. 528–530.

Nieman D.C. Exercise effect of systemic immunity // Immunology and Cell Biology. – 2000. – Vol.78 (5). – P. 496–501.

Piccione G., Assenza A,. Fazio F. et al. Different periodicities of some haematological parameters in exercise-loaded athletic horses and sedentary horses // Journal of Equine Veterinary Science. – 2001. – Vol.12. – P. 17–23.

Piccione G., Giannetto C., Fazio F. et al. Haematologocal response to different workload in jumper horses // Bulgarian Journal of Veterinary Medicine. – 2007. – Vol.10 (4). – P. 21–28.

Radak Z., Young Chung H., Goto S. Systematic adaptation to oxidative challenge induced by regular exercise // Free Radical Biology & Medicine. – 2008. – Vol.44. – P. 153–159.

Rubio M.D., Escribano B.M., Oropesa A. et al. Influence of trotting and galloping exercises on erythrogram of andalusian horse stallion // Journal of Equine Veterinary Science. – 1996. – Vol.16 (6). – P. 249–253.

Satué K., Hernández A., Muñoz A. Physiological factors in the interpretation of equine hematological profile // Hematology – Science and Practice. – Dr. Charles Lawrie (Ed.). – 2012.

(http://www.intechopen.com/books/hematology-science-and-practice/haematological-profile-of-the-horse-phisiological-factors-influencing-equine-haematology)

Stadman E.R. Metal, ion-catalyzed oxidation of protein: biochemical mechanism and biological consequences // Free Radical Biology and medicine. – 1991. – Vol.10 (3–4). – P.249.

Trigo P., Castejyn F.M., Riber C., Mucoz A. Use of biochemical parameters to predict metabolic elimination in endurance rides // Equine Veterinary Journal. – 2010. – Vol.38. – P. 142–146.

Tyler-McGovan C.M., Golland L.C., Evans D.L. et al. Haematological and biochemical response to training and overtraining // Equine Veterinary Journal. Supplement. – 1999. – Vol.30. – P.621.

Vollaard N.B.J., Reedera B.J., Shearmana J.P. et al. A new sensitive assay reveals that hemoglobin is oxidatively modified in vivo // Free Radical Biology and Medicine. – 2005. – Vol.39. – P. 1216–1228.

Wickle R.S., Anderson T.P. Haematological changes and athletic performance in horses in response to high altitude (3800 m) // Am. J. Physiol. Regulatory Integrative Comp Physiol. – 2000. – Vol.279. – P. 1176–1181.

Zar J.H. Biostatistical analysis. 4th ed. – New Jersey: Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, 1999. – 663p.