Введение к работе
Актуальность проблемы. Постоянство внутренней среды теплокровных организмов является основополагающим условием их жизнедеятельности. В связи с этим чрезвычайно важное значение имеет функционирование тех систем и органов, которые напрямую контактируют с факторами внешней среды и в процессе эволюции приобрели строение, обеспечивающее им способность адекватно реагировать на эти воздействия (Хлопин Н.Г.,1946; Kimura A. et al.,1991).
Процесс адаптации организма к различным факторам окружающей среды связан с многообразными структурно-функциональными, компенсаторными и приспособительными реакциями, развивающимися на всех уровнях организации живой материи и направленными на поддержание клеточного и тканевого гомеостаза (Маянский Д.Н.,1981; Саркисов Д.С. с соавт., 1982; Михайлов В.П., 1983). При этом слизистая оболочка бронхов является одним из первых значимых барьеров во взаимодействиях организма с факторами воздушной среды. Под воздействием различных химических агентов, присутствующих во вдыхаемом воздухе, в организме могут возникнуть существенные изменения в тканях лёгкого (Бонашевская Т.И.,1977,1986; Серденко ММ. с соавт,1992; Полунин ИН. с соавт.,1999). Структурные изменения в различных отделах лёгких наиболее подробно изучены при экспериментальном воздействии газов: азота (Evans М. J. et al., 1986; Kawakami М., 1989), озона (Nikula К. J. et al.,1990; Pino M. V. et al.,1992), диоксида серы (Ito M. et al.,1995), формальдегида (Saladino A. I. et al.,1985), сероводорода (Боев В M., Сетко Н.П., 2001; Полякова В.С.,2004). При этом большинство исследователей описывают деструкцию и слущивание клеток реснитчатого эпителия в бронхах, не выясняя регуляторных механизмов данных изменений.
Стресс-реакции организма выступают как общее неспецифическое звено адаптации к многообразным факторам внешней среды. В связи с этим стрессорные повреждения различных органов и систем, в том числе гипоталамо-гипофизарной и дыхательной, формируются как результат чрезмерного усилия адаптивного эффекта стресса (Меерсон Ф.3.,1986).
В экспериментальных исследованиях на представителях различных классов позвоночных было показано, что в разнообразных стрессорных ситуациях гипоталамо-гипофизарная нейросекреторная система (ГГНС), как правило, даёт однотипную реакцию: активацию крупноклеточных ядер переднего гипоталамуса, проявляющуюся в резком уменьшении содержания нейросекреторного материала гипофиза, в том числе в задней его доле (Красновская И.А.,1974; Поленов А.Л.,1980; Стадников А.А., Шевлюк Н.Н.,1996). Вместе с тем, отсутствуют данные о взаимосвязи изменений в гипоталамо-гипофизарной нейроэндокринной системе со структурной реорганизацией эпителия внутрилегочных бронхов и возможности коррекции возникающих нарушений их гомеостаза в условиях
эмоционально-болевого стресса и при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси.
Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования -изучение особенностей структурно-функциональной реорганизации эпителия внутрилёгочных бронхов в условиях воздействия дестабилизирующих факторов, её взаимосвязи с изменениями в гипоталамо-гипофизарном комплексе и возможности медикаментозной коррекции возникающих изменений. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
На тканевом, клеточном и субклеточном уровнях изучить структурно-функциональную реорганизацию эпителия внутрилёгочных бронхов на воздействие сероводородсодержащей газовой смеси (природный газ + воздух) в зависимости от длительности влияния.
Выявить особенности морфофункциональной реорганизации эпителия внутрилёгочных бронхов в условиях моделирования эмоционально-болевого стресса.
Установить взаимосвязь структурной реорганизации эпителия внутрилёгочных бронхов с изменениями в гипоталамо-гипофизарном комплексе при воздействии дестабилизирующих факторов.
Структурно обосновать возможности использования регуляторного пептида (семакса) для коррекции возникающих изменений в эпителии бронхов при воздействии исследуемых дестабилизирующих факторов.
Новизна исследования. Впервые на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях изучена структурно-функциональная реорганизация эпителия внутрилёгочных бронхов в условиях эмоционально-болевого стресса и при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси и её взаимосвязь с изменениями в гипоталамо-гипофизарном комплексе. При длительном воздействии этих дестабилизирующих факторов впервые показана кумуляция патогенного эффекта, создающая материальную базу для развивающихся процессов дезадаптации и предложен способ коррекции возникающих изменений при помощи семакса, обладающего адаптогенным действием.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты существенно дополняют сведения о роли гипоталамо-гипофизарного комплекса в регуляции тканевого гомеостаза эпителия внутрилёгочных бронхов при воздействии дестабилизирующих факторов. Намечены возможности коррекции нарушений при использовании регуляторного пептида, обладающим адаптогенным действием. Полученные данные могут быть использованы для дальнейших фундаментальных разработок вопросов межсистемных корреляций и в прикладной медицине при разработке корригирующих средств в отделах охраны труда производств, в технологии которых присутствует сероводород и профилактических мероприятий по стабилизации деятельности эпителиального барьера бронхов при стрессовых ситуациях, особенно у лиц с бронхолёгочной патологией.
Внедрение. Результаты работы используются в учебном процессе при изложении материала на лекциях и проведении практических занятий со студентами на кафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической анатомии Оренбургской государственной медицинской академии, в поведении экспериментальных исследований в проблемной научно-исследовательской лаборатории «Нейроэндокринная регуляция гомеостазиса про- и эукариот» Южно-Уральского научного центра Российской академии медицинских наук, в радиоизотопной лаборатории Южно-Уральского научного центра Российской академии медицинских наук, кафедре профилактической медицины Оренбургского Государственного Университета.
Основные положения, выносимые на защиту:
Воздействие сероводородсодержащей газовой смеси продолжительностью 2 недели и моделирование эмоционально-болевого стресса по O.Desiderato et al. (1974) вызывают развитие комплекса защитно-приспособительных реакций, проявляющихся стимуляцией метаболических процессов в специализированных эпителиоцитах воздухоносных отделов легких.
Длительные воздействия газовой смеси (30 дней) и длительное эмоционально-болевое стрессирование (10 суток) приводят к кумуляции цитопатического эффекта и появлению начальных признаков дизадаптации, проявляющихся в снижении ДНК-синтезирующей способности клеток эпителиальной выстилки бронхов, образованием в реснитчатых клетках крупных везикул на месте бывших митохондрий, нарушением выведения секрета в нейроэндокринных клетках пласта.
При длительном воздействии двух исследуемых дестабилизирующих факторов более ранние процессы дезадаптации в эпителиальной выстилки бронхов возникают в условиях длительного эмоционально-болевого стресса по сравнению с действием сероводородсодержащей газовой смеси.
Развитие кумулятивных изменений в эпителиальной выстилке бронхов при длительном воздействии дестабилизирующих факторов коррелирует с изменениями в гипоталамо-гипофизарном комплексе.
Использование регуляторного пептида - семакса, обладающего адаптогенными свойствами, при моделировании эмоционально-болевого стресса и при воздействии сероводородсодержащей газовой смеси приводит к улучшению структурно-метаболических показателей клеток эпителиального барьера внутрилегочных бронхов.
Апробация работы. Материалы работы доложены на VIII конгрессе международной ассоциации морфологов (Орел, 2006), на конференции, посвященной 70-летию Тверской государственной медицинской академии (Тверь, 2006), на VII Всероссийской научно-практической конференции врачей Приволжско-Уральского военного округа (Оренбург, 2006), на научной конференции «Актуальные проблемы учения о тканях» (Санкт-Петербург, 2006), на международной морфологической конференции
«Морфогенезы в эволюции, индивидуальном развитии и эксперименте» (Тюмень, 2008), на IX конгрессе Международной ассоциации морфологов (Бухара, 2008), на Научной сессии, посвященной 10-летию Южно-Уральского научного центра РАМН (Челябинск, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ в материалах международных, всероссийских, региональных научных конференций, международных конгрессов и съездов из них 2 статьи.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трёх глав результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 44 рисунками и 5 таблицами. Список литературы включает 236 источников, в том числе зарубежных 148.
