CC BY
30
Таблица 4
Иммунный статус при введении адреналина (M±m, n = 60)
Показатели Контроль n = 10 0,00000001 мкг адреналина n = 10 (0,1 мкг/ 100 г массы тела) адреналина n = 10 (10 мкг/ 100 г массы тела) адреналина n = 10 (50 мкг/ 100 г шссытепа) адреналина n5=10 (300 мкг/ 100 г массы тела) адреналина n = 10
IgG, мкмоль/л 54,0±2,01 55,0+1,52 56,0±2,5 65,0±2,52* 72,7±2,24* 25,2±1,34*
^А, мкмоль/л 6,5±0,20 6,0±0,36 7,0±0,31 7,2±0,23 8,0±0,11* 1,9±0,12*
ЮМ, мкмоль/л 0,59±0,02 0,60+0,02 0,50±0,01 0,43±0,01* 0,42±0,02* 0,50±0,01*
Примечание: * - р < 0,05
Системы свертывания и противосвертывания при введении адреналина откликаются повышением содержания а2-макроглобулина и а1-антитрипсина на дозах 10-50 мкг/100 г веса тела, и резким снижением их содержания при дозе 300 мкг/100 г веса тела, постепенным снижением концентрации гепарина и умеренным подъемом растворимого фибрина. Ожидаемое значительное уменьшение времени свертывания крови по мере роста дозы наступает, но при введении 300 мкг / 100 г веса тела увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с исходным показателем, при значительном подъеме ПДФ, снижении антитромбина III, фибриногена. Активность плазмина уменьшается при дозах 50 мкг/100 г веса тела, при дозе 300 мкг/100 г веса тела - резко увеличивается. Такая динамика может говорить о формировании синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания.
□ Ig M, мкмоль/л 13 Ig G, мкмоль/л
Рис. 5. Иммунный статус при введении адреналина Примечание: 1 - введение адреналина 0,00000001 мкг (n = 10); 2 - введение адреналина 0,1 мкг/100 г массы тела (пз = 10); 3 - введение адреналина 10 мкг/100 г массы тела (п = 10); 4 - введение адреналина 50 мкг/100 г массы тела (п = 10); 5 - введение адреналина 300 мкг/100 г массы тела (п = 10)
Иммунный статус при введении адреналина характеризуется нарастанием IgG, IgA вплоть до дозы 50 мкг/100 г массы тела с резким падением при дозе 300 мкг/100 массы тела и медленным незначительным снижением IgM.
Заключение. Имеется дозозависимая ответная реакция функциональных систем на введение экзогенного адреналина в постепенно увеличивающейся дозе с определенными фазами состояния, формированием кататоксических программ адаптации (рост активности адренергической системы, снижение антиокис-лительной активности, активация гемокоагуляции, иммунитета).
Литература
1. Хадарцев А.А. и др. Адаптогены в медицинских и биологических системах: Теория и практика восстановительной медицины.-Т. III: Монография.- Тула - Москва, РАМН, 2005.- 220 с.
THE SYSTEM EXOGENOUS ADRENALINE EFFECTS
A.A. GORYATCHEVA, V.N. MOROZOV, E.M. PAL’TSEVA, A.A. KHA-DARTSEV, A.K. KHETAGUROVA.
The exogenous adrenaline introduction in increasing dose with phases of state of catatoxic adaptation program allows to reveal the dosodepending return reaction of functional systems which manifests itself by means of activity adrenergetic system increasing, activity antioxidant decreasing, activation og hemocoagulation, immunity.
Key words: exogenous adrenaline, adrenergetic system
УДК 591.432: 576.7
О ВЛИЯНИИ ПИТАНИЯ ДИСПЕРГИРОВАННОЙ ПИЩЕЙ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЫШЕЧНОЙ ОБОЛОЧКИ ПИЩЕВОДА БЕЛЫХ КРЫС
В.Ф. СЫЧ, Н.В. КЕЛАСЬЕВА, С.М. СЛЕСАРЕВ, А.А. ПАШИНА*
Длительное питание тщательно механически измельченной (диспергированной) пищей в постнатальном онтогенезе обусловливает отклонения в морфогенезе мышечной оболочки пищевода белых крыс, проявляющиеся на 180-сутки постнатального онтогенеза в гипотрофии миосимпластов, а также общей гипотрофии ее циркулярного и продольного слоев. Некоторые из этих отклонений не исчезают в течение последующего двухмесячного периода адаптации опытных животных к питанию недиспергиро-ванной пищей, что свидетельствует об устойчивости возникающих структурных изменений.
Являясь одной из наиболее лабильных систем организма, пищеварительная система подвергается масштабным и устойчивым структурно-функциональным изменениям при воздействии различных эндо- и экзогенных факторов. Результаты немногочисленных лабораторных и клинических исследований свидетельствуют о том, что физические свойства пищи влияют на морфофункциональное состояние органов пищеварительного тракта [3-4,12,17]. Актуальность подобных исследований существенно возрастает в связи с усиливающейся в современном обществе тенденцией потребления все более мелкоизмельченных, тщательно механически обработанных и лишенных естественных физических свойств пищевых продуктов. Прямым следствием этого становятся обретающие широкое распространение гиподинамия жевательных мышц, патологические изменения пародонта, одонтогенные воспалительные процессы челюстного аппарата, изменения формы и структуры черепа в целом [1, 2, 10]. Работами коллектива кафедры общей биологии УлГУ [5, 9, 11] показано, что постоянное питание тщательно механически размельченной пищей в течение постнатального онтогенеза вызывает отклонения в развитии органов пищеварительной системы. Объективная оценка их отрицательных последствий невозможна без знания специфики реакции структур отделов пищеварительного канала на такие воздействия, а также особенностей приспособительных и компенсаторных преобразований отдельных структур и органов и пищеварительной системы в целом. При этом адаптивные и функциональные особенности пищеварительного тракта во все периоды постнатального онтогенеза определяются спецификой морфогенеза и перестройки его структур, в первую очередь на клеточном и тканевом уровнях.
Цель исследования - изучение влияния питания диспергированной пищей на морфологические особенности мышечной оболочки пищевода белых крыс, а также установление ее адаптационных возможностей у животных, длительно потреблявших диспергированную пищу, к питанию недиспергированной пищей. При выборе объекта исследования учитывали место пищевода среди других отделов пищеварительного канала, обусловливаемое рядом его морфо-функциональных особенностей: присутствием в стенке пищевода двух видов мышечной ткани (поперечнополосатой и гладкой); особенностями топографии, благодаря которым пищевод первым из отделов пищеварительного канала испытывает воздействие диспергированной пищи; кратковременностью, по отношению к другим отделам пищеварительного канала нахождения пищевого кома в полости пищевода.
Материал и методы. Материалом исследования послужили 30 самцов беспородных белых крыс, которые на 21-е сутки после рождения произвольно разделялись на контрольную и две (I и II) опытные группы. Животные контрольной группы содержались в обычных условиях вивария на естественной для грызунов пище (цельное зерно мягких сортов пшеницы, разрезанные на крупные куски сырые овощи). Животные I опытной группы с 21-х по 180-е сутки эксперимента потребляли пищу того же состава, однако после тщательной механической обработки традиционными бытовыми устройствами (мясорубка, мельница) до мягкой пастообразной консистенции. Животные II опытной группы питались диспергированной пищей до 120-х суток пост-
432063, г. Ульяновск, ул. Архитектора Ливчака, 2 Ульяновский государственный университет, ИМЭиФК, кафедра общей биологии, Тел. (8422) 32-73-22, [email protected]
натального онтогенеза, после чего переводились на пищу животных контрольной группы. Кормление осуществлялось два раза в сутки, при этом животным обеспечивался свободный доступ к пище и воде. Участки средней трети пищевода брали у животных контрольной, а также I и II опытных групп в возрасте 180-и суток. Все эксперименты на животных осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ Минвуза от 13.11.1984 г. № 724). Материал для гистологического исследования фиксировали в 10% нейтральном формалине и заливали в парафин. Поперечные и продольные срезы пищевода толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилин-эозином по Майеру, а также по методу ван Гизона. Морфометрия структур мышечной оболочки пищевода проводилась с помощью видеотестсистемы, включающей микроскоп «Axiostar plus» («Carl Zeiss»), цифровую фотокамеру «Canon» и специальную компьютерную программу денситофотометрии «Мекос - Ц 1».
Главную функцию пищевода - относительно быстрый физиологический пассаж пищевого кома в желудок, обеспечивают мышечные структуры пищевода. Дилататорную функцию в пищеводе выполняет продольный мышечный слой, а констрик-торную функцию - циркулярный слой и мышечная пластинка слизистой оболочки [8]. Заслуживающими внимания морфологическими характеристиками мышечной оболочки пищевода белых крыс являются: 1) отсутствие каких-либо значительных изменений толщины оболочки по длине органа; 2) однородность строения, связанная с присутствием в ней исключительно поперечнополосатой мышечной ткани [7]. В отличие от мышечной оболочки мышечная пластинка слизистой оболочки пищевода образована только гладкой мышечной тканью. В процессе изучения гистопрепаратов определяли: толщину мышечной оболочки в целом, толщину продольного и циркулярного слоев мышечной оболочки, средний диаметр мышечных волокон каждого слоя, толщину мышечной пластинки слизистой оболочки, большой (L) и малый (B) диаметры ядер миосимпластов слоев мышечной оболочки и гладких миоцитов мышечной пластинки, количество ядер мио-симпластов и гладких миоцитов на стандартной площади среза (1225 мкм2 и 438 мкм2 соответственно). Объем ядер миосимпластов рассчитывали по формуле V=0,523x(L*B)3/2, индекс удлиненности ядер миосимпластов определяли по формуле E = L/B. Объем ядер гладких миоцитов вычисляли по формуле V=0,523xLxB2 [1]. Статистическую обработку результатов вели с использованием критерия Стьюдента (р<0,05).
Результаты исследования. Толщина мышечной оболочки пищевода животных контрольной группы в возрасте 180-и суток существенно превышает (р<0,001) таковую 180-суточных животных I опытной группы: ее значения у животных контрольной и I опытной групп составляют соответственно 350,84±14,12 мкм и 254,49±8,96 мкм. Более низкий показатель толщины мышечной оболочки пищевода у животных, питавшихся диспергированной пищей, по отношению к таковому контрольных животных, обусловлен гипотрофией ее продольного и, особенно, циркулярного мышечных слоев (рис. 1).
300 250 І 200 150 100 50 0
[□Контроль □ Опыт I □ Опыт II I
Рис. 1. Толщина циркулярного (а), продольного (б) слоев и мышечной оболочки в целом (в) пищевода 180-суточных животных
С недоразвитием у животных I опытной группы мышечной оболочки и каждого из ее слоев в отдельности взаимосвязан более низкий (р<0,001) средний показатель толщины мышечных волокон циркулярного и продольного слоев (рис. 2). Плотность расположения ядер миосимпластов на поперечном срезе мышеч-
ной оболочки пищевода животных I опытной группы оказывается в циркулярном слое в 2 раза (р<0,001), а в продольном слое в 1,5 раза (р<0,001) меньше таковой животных контрольной группы (табл. 1). Примечательно, что объем ядер миосимпластов циркулярного слоя мышечной оболочки пищевода у 180-суточных животных I опытной группы существенно (в 1,5 раза) превышает (р<0,001) аналогичный показатель для животных контрольной группы (табл. 1). В продольном слое различия в объеме ядер между особями I опытной и контроля выражены менее значительно (р>0,05). На основании значений морфометрического критерия изменения формы ядер поперечнополосатой мышечной ткани - индекса удлиненности, можно констатировать, что ядра миосимпластов мышечной оболочки стенки пищевода животных
I опытной группы характеризуются более округлой формой (р<0,01) по сравнению с ядрами особей контроля (табл. 1).
□ Циркулярный слой □Продольный слой
Рис. 2. Средний диаметр волокон циркулярного и продольного слоев мышечной оболочки пищевода 180- суточных животных (а - контроль, б -опыт I, в - опыт II)
Таблица
Морфометрические показатели миосимпластов мышечной оболочки пищевода 180- суточных животных
Кол-во ядер миосимпластов на стандартной площади среза (1225 мкм2) Объем ядер миосимпластов (мкм3) Индекс удлиненности ядер миосимпластов
Циркулярный слой
Контроль 3,45±0,07 63,2±1,02 3,41±0,04
Опыт I 1,7±0,03* 92,85±1* 3,15±0,05*
Опыт II 3,56±0,17v 62,59±1,5v 3,23±0,02*
Продольный слой
Контроль 4,75±0,25 72,55±1,16 3,27±0,02
Опыт I 3,01±0,04* 75±1,71 3,16±0,05*
Опыт II 6,35±0,76*v 71,8±0,86v 3,21±0,03
Примечание: * - достоверные отличия от контрольных значений (р<0,05); V - достоверные отличия от значений у животных контрольной и I опытной групп (р<0,05)
При снижении функциональной нагрузки на поперечнополосатую мышечную ткань происходит ряд морфологических изменений, проявляющихся в том числе в уменьшении диаметра миосимпластов и снижении в них количества ядер. Ядра, при этом, характеризуются чаще всего округлой формой и разнообразием размеров [6,10]. Подобные морфологические изменения мышечных волокон пищевода белых крыс обнаружены нами у животных, питавшихся диспергированной пищей. С учетом физиологических данных о прямой зависимости между консистенцией пищи и скоростью пассажа пищевого кома [2,15,18], можно допустить, что при потреблении диспергированной пищи снижается общая функциональная нагруженность поперечнополосатой мускулатуры стенки пищевода. В связи с изложенным выше заслуживает внимания тот факт, что толщина мышечной пластинки слизистой оболочки пищевода 180-суточных животных контрольной группы превышает таковую 180-суточных животных I опытной группы: ее значения у животных контрольной и I опытной групп составляют соответственно 14,51±0,03 мкм и 12,91±0,05 мкм (р<0,001). Наблюдаемое недоразвитие мышечной пластинки животных I опытной группы обусловливается уменьшением объема ядер и цитоплазмы гладких миоцитов (р<0,01), на которую указывает увеличение (р<0,05) количества ядер гладких миоцитов на стандартной площади продольного среза. По всей видимости, существует определенная взаимосвязь
400
350
в
между развитием циркулярного слоя мышечной оболочки и мышечной пластинки слизистой оболочки, которые объединяются единой функцией. Гладкие миоциты мышечной пластинки как и миосимпласты мышечной оболочки пищевода животных I опытной группы характеризуются гипотрофией, что в определенной степени может рассматриваться свидетельством снижения функциональной нагрузки на мышечные структуры стенки пищевода при питании диспергированной пищей (рис. 3 а, б).
Рис. 3. Мышечная пластинка слизистой оболочки пищевода 180-суточных животных контрольной (а) и I опытной (б) групп (микрофото, х1000, окраска по ван Гизону)
После перехода 120-суточных животных II опытной группы к питанию недиспергированной пищей происходит утолщение (р<0,001) как мышечной оболочки в целом, так и каждого слоя в отдельности (рис. 1). Тем не менее, достоверные различия соответствующих показателей у животных II опытной и контрольной групп сохраняются (р<0,01) по истечении двухмесячного периода адаптации к питанию недиспергированной пищей. Обращает внимание тот факт, что замена питания диспергированной пищей питанием недиспергированной пищей обусловливает у животных
II опытной группы утолщение мышечных волокон циркулярного и продольного слоев (рис. 2). Последние становятся значительно толще, чем таковые животных I опытной группы (р<0,001), однако их существенные отличия (р<0,001) от соответствующего показателя животных контрольной группы сохраняются. При этом если различия в количестве ядер миосимпластов на стандартной площади поперечного среза (табл. 1) обнаруживаются у животных контрольной и II опытной групп только в продольном слое (р<0,001), то между животными I и II опытных групп они имеют место в каждом слое мышечной оболочки (р<0,001). Двухмесячный период адаптации животных II опытной группы к питанию недиспергированной пищей оказывает существенное влияние на объем ядер миосимпластов мышечных слоев пищевода: у животных II опытной группы он достоверно снижается по отношению к животным I опытной группы, приближаясь по своему значению к таковому контрольных животных (табл.). При этом намечается тенденция к удлинению ядер миосимпластов 180-суточных животных II опытной группы, однако значения индекса удлиненности ядер в циркулярном слое, в отличие от продольного слоя, не достигают (р<0,05) значений контрольных животных (табл.). После перехода животных II опытной группы от питания диспергированной пищей к питанию недиспергиро-ванной пищей степень развития (р>0,05) мышечной пластинки слизистой оболочки пищевода, а также объем ядер и цитоплазмы гладких миоцитов существенно не изменяются (р>0,05), вследствие чего сохраняются различия данных параметров между животными II опытной и контрольной групп (р<0,001).
Заключение. Длительное питание исключительно диспергированной пищей обусловливает в постнатальном онтогенезе
гипотрофию мышечной оболочки пищевода, включающую гипотрофию ее циркулярного и продольного слоев. В основе недоразвития поперечнополосатой мышечной ткани пищевода лежит гипотрофия миосимпластов. Отмеченные адаптивные преобразования мы склонны рассматривать как отклонения морфогенеза мышечной оболочки пищевода. Причиной ослабления функциональной нагрузки мышечной оболочки пищевода при потреблении диспергированной пищи может рассматриваться уменьшение длительности и частоты перистальтических волн, ведущих к повышению скорости их распространения и сокращению времени пребывания пищевого кома в пищеводе. Наблюдаемая гипотрофия мышечной пластинки слизистой оболочки у животных, питающихся диспергированной пищей, подтверждает ее тесную взаимосвязь с констрикторными структурами стенки пищевода. Сохранение ряда описанных изменений мышечной оболочки пищевода у животных, питавшихся диспергированной пищей по истечении 2-месячного периода адаптации к питанию недиспер-гированной пищей, говорит об устойчивости возникающих отклонений морфогенеза и о сужении возможностей адаптации мышечной оболочки пищевода по завершению основных морфогенетических процессов.
Литература
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия.- М., Медицина, 1990.- 384 с.
2. Араблинский ВМ. и др. Физиология и патология двигательной функции пищевода.- М., Наука, 1978.- 208с.
3. Богач П.Г. и др. // Вопро. питания.- 1959.- №2.- С.562.
4. Губарь В.Л. Физиология и экспериментальная патология желудка и двенадцатиперстной кишки.- М.: Медицина, 1970.- 308 с.
5. Дрождина Е.П. и др. // Морфологические ведомости.-2006.- № 1-2.- С.21-23.
6. Коваленко Е.А. и др. Гипокинезия.- М., Наука, 1980.320с.
7. Петрова М.Б. Мышечная оболочка пищевода в филогенезе позвоночных: Автореф. дис...д.б.н.- М., 2002.- 42 с.
8. Сакс Ф. Ф. и др. Функциональная морфология пищевода.- М., Медицина, 1987.- 176 с.
9. Смирнова Е.В. и др. // Морфологические ведомости.-2006.- № 1-2.- С.48-51.
10. Соловьев В.А. // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии.- 1983.- № 2.- Т.84, № 2.- С.55-60.
11. Сыч В.Ф. и др. // Морфологические ведомости.- 2005.-№ 3-4.- С.97-99.
12. Jorgensen H. et al // Br J Nutr.- 1996.- Vol.75, №3.-Р.365-378.
13. Katsarov C. // Swed. Dent. J. Suppl.- 2001.- Vol. 151.-P.1-47.
14. Kuboyama N. et al // J. Nihon. Univ. Sch. Dend.- 1995.-Vol.37 (2).- P.91-96.
15. Langevin S et al // Dig Dis Sci. 1993 Feb Vol.38(2):225.
16. Miyata H. et al // Anat. Rec.- 1993.- Vol.237 (3).- P.415.
17. Mouille B. et al // Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol.- 2004.- Vol.287, №2.- Р.344-351.
18. Wilhelm K. et al // Z Gastroenterol.- 1993.- №9.- P. 475.
ABOUT INFLUENCE OF A DISPERSANT FOOD ON MORPHOFUNC-TIONAL FEATURES OF A WHITE RAT’S ESOPHAGUS MUSCULAR COAT
V.F. SYCH, N.V, KELAS’EVA, S.M. SLESAREV, A.A. PASHINA Summary
In work it is shown, that a long feed by carefully mechanically crushed (dispersant) food in postnatal ontogenesis is causes deviations in morphogenesis development of the white rat’s esophagus muscular coat, shown for 180-day postnatal ontogenesis in the hypotrophy of myosymplasts, and also the general hypotrophy of it’s circular and longitudinal layers. Some of these deviations do not disappear during the subsequent bi-monthly period of adaptation of skilled animals to a feed non-dispersant food that testifies to stability of arising structural changes.
Key words: dispersant food, esophagus, muscular coat.
