Введение к работе
Актуальность исследования. Исследование надпочечников представляет особый интерес, поскольку их адекватное функционирование способствует обеспечению необходимого взаимодействия целого ряда систем, отвечающих за сохранность организма и возможность его полноценного функционирования в условиях постоянного воздействия внутренних и внешних факторов (Колдышева Е.В., 2008).
Под контролем надпочечников находятся рост, развитие и функциональная активность органов и тканей. Надпочечники обеспечивают гормональную регуляцию обмена веществ, а также принимают участие в развитии адаптационных реакций организма к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды (Барвенко А.Д., 2009; Солодкова О.А. и др., 2009; Пшукова А.А., 2009; Иванова И.К. и др., 2011).
Причиной нарушений функционирования надпочечников в результате хронического стресса являются нарушение секреторной активности клеток гипоталамуса и гипофиза, а также процессы изменения микроокружения адренокортикоцитов в разных отделах надпочечников. Функциональная активность, физиологический рост и регенерация надпочечниковых желез находится под контролем адренокортикотроп-ного гормона, нейротрансмиттеров, нейропептидов, цитокинов и разветвленной сети ростовых факторов (Hammer G.D. et al, 2005; Karpac J. et al, 2005).
Одним из факторов, способных приводить к развитию стресса, является нарушение режима освещенности. Так называемое «световое загрязнение», то есть искусственное освещение в ночное время, на сегодняшний день является частью современной жизни. Подобное воздействие можно рассматривать в качестве одного из главных стрессовых экологических факторов, которые являются причиной нарушения гомео-стаза и ускорения развития целого ряда заболеваний, особенно у людей определенных профессий (Pauley S.M., 2004; Виноградова И.А. и др., 2007).
Существует много спорных и нерешенных вопросов в отношении обусловленных сезонными факторами морфофункционального состояния систем организма, в том числе, особенностями реакций надпочечных желез на действие различных факторов окружающей среды.
В связи с интенсивным развитием промышленности, транспорта, индустриализацией и химизацией сельского хозяйства, за последние годы значительно увеличилось и продолжает нарастать поступление в окружающую среду тяжелых металлов. Данные металлы являются наиболее опасными загрязнителями окружающей среды. Они способны накапливаться в биологических объектах и оказывают на них отрицательное биологическое воздействие (Бурлакова Л.В., 2011; Seiler С. et al, 2012).
Одними из самых высокотоксичных экополютантов являются соединения кадмия. Как и многие другие тяжелые металлы, кадмий сравнительно легко усваивается из пищи и воды и имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме. Поэтому исследование, связанное с тканевыми и половыми особенностями при хронической интоксикации кадмием, имеет актуальный характер и важное значение в понимании механизмов его действия как на организм в целом, так и на отдельные органы и системы. В малых дозах кадмий имеет неспецифическое влияние на организм. Он способен на первых этапах бессимптомно накапливается в органах и тканях, что затрудняет определение его эффектов в клинических условиях (Степанова Е.В., Игнатов В.В., 2007; Вишняков А.И., Лебедев СВ., 2011). Негативное влияние тяжелых металлов обусловлено их канцерогенным и гонадотоксическим действием (Арсоева И.В., 2002; Deb S. et al, 2012; Carpenter R.L. et al, 2013). Кадмий способен вызывать химический стресс. Вместе с тем, его эффекты на организм с учетом различных экологических ус-
ловий, изучены недостаточно (Текуцкая Е.Е. и др., 1999; Erk М., Raspor В., 2000; Аргунов М.Н., Свиридов Е.М., 2003; Радцева Г.Л., Радцев Ю.А., 2010).
Одновременно с развитием токсического воздействия агента на организм начинают формироваться и адаптивные реакции, направленные на ликвидацию нарушений гомеостаза, для которых токсическое вещество играет роль пускового фактора. Это гипофизарно-адреналовая стресс-реакция. Поэтому общий токсический эффект следует рассматривать как результат токсического действия вещества и компенсаторно-защитных неспецифических реакций организма (Изатулин А.В. и др., 2011; Flora G. etal, 2012).
В связи с вышеизложенным, актуальным является исследование влияния тяжелых металлов на морфофункциональное состояние адреналовой системы с учетом сезона года и режима освещенности.
Цель исследования - изучение морфометрических показателей надпочечников белых крыс обоего пола в норме и в условиях интоксикации хлоридом кадмия в разные сезоны года и при различных режимах освещенности.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
-
Исследовать сезонные особенности морфометрических показателей надпочечников белых крыс разного пола.
-
Оценить морфометрические показатели надпочечников самцов и самок при интоксикации хлоридом кадмия в разные сезоны года.
-
Проанализировать влияние режимов освещенности на морфометрические показатели надпочечников у животных разного пола.
-
Изучить влияние хлорида кадмия на морфометрические показатели надпочечников у животных разного пола в условиях изменения режимов освещенности.
Научная новизна.
Получены новые сведения о сезонных изменениях морфофункционального состояния надпочечников у животных обоего пола.
Выявлены закономерности влияния хлорида кадмия на морфометрические показатели надпочечников животных обоего пола в разные сезоны года.
Проанализированы половые особенности морфометрических показателей надпочечников в обычных условиях и при изменении режимов освещенности.
Впервые проанализирована реакция надпочечников в условиях измененных световых режимов (световой и темновой депривации) у интактных животных и при интоксикации хлоридом кадмия.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные расширяют представления:
о сезонных закономерностях изменения морфофункционального состояния органов и тканей и роли пола организма в этих изменениях;
о роли характера светового режима в формировании морфофункционального статуса систем организма.
об эффектах и механизмах действия токсических веществ на организм в зависимости от сезона года пола и режима освещенности
Выявленные в результате проведенных исследований закономерности указывают на необходимость учета пола и сезонных факторов при планировании и проведении экспериментальных исследований.
Результаты исследования могут быть использованы при разработке нормативов ПДК с учетом пола, сезона года и режима освещенности.
Полученные данные могут быть использованы при составлении курса лекций по физиологии, морфологии, эндокринологии и токсикологии в вузах биологического и медицинского профиля.
Результаты исследования используются при чтении лекций по дисциплинам «Физиология человека и животных», «Токсикология» в Астраханском государственном техническом университете.
Положения, выносимые на защиту:
-
Половые различия в морфометрических показателях надпочечников интактных животных наблюдаются во все сезоны года. При этом площадь коркового вещества надпочечников у самок превышает этот показатель у самцов, а наибольшие половые отличия характерны для зимнего периода года.
-
Степень и направленность изменений морфометрических показателей зон надпочечников под влиянием хлорида кадмия зависят от сезона года и пола животного.
-
Изменение режимов освещения приводит к изменению морфометрических показателей надпочечников. Характер этих изменений в разных зонах надпочечников зависит от режима освещения и пола животного.
-
Влияние хлорида кадмия на морфометрические показатели зон надпочечников зависит от пола животного и режима освещения.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и апробированы на 6-й Междунар. биогеохимической школе «Биогеохимия в народном хозяйстве: фундаментальные основы ноосферных технологий» (Астрахань, 2008); Ш Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия» (Владикавказ, 2009); Международной научной конференции «Globalization and environment» (Beograd, 2009); Международной конференции «Первые международные Беккеровские чтения» (Волгоград, 2010); XVI Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2009); IV Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России сопредельных стран (Владикавказ, 2010); IV Международной научной конференции студентов, аспирантов, молодых ученых. Научный потенциал студенчества в XXI веке (Ставрополь, 2010); Международной отраслевой научной конференции профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета (Астрахань, 2010), VI Международной Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2011), научной конференции «Современные проблемы естествознания» (Чебоксары, 2011), VIII Международной (XVII Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2013).
Публикации: По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе З в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, результатов исследования, обсуждения, заключения, выводов и списка литературы.
Общий объем диссертации 168 страниц с 22 таблицами и 108 рисунками. Список литературы включает 282 работы, в том числе 79 иностранных.
