Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Структурно-функциональные изменения головного мозга и иммунного статуса организма при черепно-мозговой травме 12
1.1. Механизмы повреждения и структурно-функциональные изменения головного мозга после черепно-мозговой травмы 12
1.2. Ответ иммунной системы организма на повреждение головного мозга 20
1.3. Высшие отделы регуляции иммунного ответа организма 26
1.4. Возможные пути коррекции иммунного ответа организма с помощью модуляции опиоидной системы головного мозга 32
Глава 2. Материал и методы исследования 40
2.1. Дизайн исследования 42
2.2. Экспериментальная модель 43
2.3. Методы исследования 45
2.3.1. Оценка интегративной деятельности головного мозга 45
2.3.2. Морфологическое исследование 46
2.3.3. Методы оценки иммунореактивности организма 49
2.3.4. Обоснование выбора препарата, доз и путей его ведения 50
2.4. Статистический анализ 52
Глава 3. Структурно-функциональные изменения гиппокампа и ядер заднего гипоталамуса белых крыс с высоким и низким типом иммунного ответа после тяжелой сочетаннои черепно-мозговой травмы 53
3.1. Гиппокамп
3.1.1. Цитоархитектоника гиппокампа контрольных животных с высоким и низким типом иммунного ответа 53
3.1.2. Цитоархитектоника гиппокампа животных с высоким и низким типом иммунного ответа в посттравматическом периоде 57
3.2. Ядра заднего гипоталамуса 70
3.2.1. Цитоархитектоника ядер заднего гипоталамуса контрольных животных с высоким и низким типом иммунного ответа 70
3.2.2. Цитоархитектоника ядер заднего гипоталамуса животных с высоким и низким типом иммунного ответа в посттравматическом периоде 71
3.3. Сравнительная оценка изменения общей численной плотности нейронов гиппокампа и ядер заднего гипоталамуса в посттравматическом периоде п
3.4. Межнейронные синапсы гиппокампа и ядер заднего гипоталамуса животных с высоким и низким типом иммунного ответа в норме и после тяжелой сочетанной черепно-мозговой травмы
Глава 4. Летальность, психоневрологттческий статус и иммунореактивность организма белых крыс с высоким и низким типом иммунного ответа после тяжелой сочетанной черепно-мозговой травмы 94
4.1. Летальность 94
4.2. Психоневрологический статус 95
4.3. Иммунореактивность 104
Глава 5. Влияние даларгина на структурно-функциональное состояние гиппокампа и ядер заднего гипоталамуса белых крыс с низким типом иммунного ответа после тяжелой сочетанной черепно-мозговой травмы 108
5.1 .Цитоархитектоника гиппокампа 108
5.2. Цитоархитектоника ядер заднего гипоталамуса 110
5.3. Межнейронные синапсы гиппокампа и ядер заднего гипоталамуса 115
Глава 6. Влияние даларгина на летальность, психоневрологический статус и иммунореактивность организма белых крыс с низким типом иммунного ответа в посттравматическом периоде 119
6.1. Летальность 119
6.2. Психоневрологический статус 120
6.3. Иммунореактивность 125
Глава 7. Обсуждение полученных результатов 131
Выводы 150
Литература 152
- Ответ иммунной системы организма на повреждение головного мозга
- Оценка интегративной деятельности головного мозга
- Цитоархитектоника гиппокампа контрольных животных с высоким и низким типом иммунного ответа
- Психоневрологический статус
Введение к работе
Черепно-мозговая травма является актуальной медицинской проблемой современного общества (Рыбаков Г.Ф., 1992; Могучая О.В., 1993; Ярцев В.В., 1995; Коновалов А.Н., 1998; Лихтерман Л.Б. и др., 1998; Лебедев В.В., Крылов В.В., 2000; Фраерман А.П. и др., 2002, 2008; Ghajar J., 2000; Feinstein А., 2000; Wagner А.К. et al., 2000; ParkN.W., Ingles J.L., 2001).
Тяжелая черепно-мозговая травма сопровождается структурно-функциональным повреждением головного мозга, развитием острого катаболического состояния, которое в сочетании с системным воспалительным ответом существенно изменяет адаптивный потенциал организма, увеличивает риск неблагоприятного исхода, высокую степень физической и социальной инвалидности в отдаленном периоде (Астраков СВ. и др., 2002; Левит Д.А., Лейдерман И.Н., 2006; Семченко В.В. и др., 2008; Henry J.D., Crawford J.R.A., 2004; Belanger H.G. et al., 2005; Frencham K.A. et al., 2005).
Перспективным направлением в рамках изучения черепно-мозговой травмы является выяснение закономерностей реализации адаптивных и компенсаторно-восстановительных механизмов организма в посттравматическом периоде (Полушин Ю.С., 2002). Ключевым звеном при этом рассматривается нервная, иммунная и эндокринная системы. Это связано с тем, что иммунный ответ организма на внешнее и внутреннее патологическое воздействие контролируется этими системами (Соколов Е.И., 1998). Накоплены данные экспериментальных исследований, которые обосновывают существование интеграционных взаимоотношений иммунной, нервной и эндокринной систем и их объединение в единую систему регуляции общего гомеостаза и адаптации организма к меняющимся условиям внешней и внутренней среды (Адо А.Д. и др., 1999; Полетаев А.Б. и др., 2002; Сепиашвили Р.И., 2003; Hilschmann N. et al., 2000). Это обосновывает применение системных принципов и подходов к разработке вопросов иммунопатогенеза и лечения черепно-мозговой травмы.
Высший уровень регуляции иммунологических реакций организма включает целый комплекс взаимосвязанных отделов головного мозга (гипоталамус, гиппокамп, ретикулярная формация среднего мозга, ядра шва, миндалина, стриатум, синее пятно, циркумвентрикулярные структуры мозга) (Оленев С.Н., 1987; Ашмарин И.П., Каменская М.А., 1988; Гомазков О.А., 2006). В настоящее время нет целостного представления о конкретных механизмах развития такой разновидности посттравматической церебральной недостаточности, как неспособности мозга обеспечивать регуляцию иммунного гомеостаза. Отсутствие четких критериев центральной дизрегуляции иммунной системы ограничивает возможности целенаправленной ее коррекции. Наименее изучено влияние черепно-мозговой травмы на структурно-функциональное состояние высших отделов нервной системы, осуществляющих непосредственную регуляцию иммунологических реакции организма (гипоталамус). Это затрудняет понимание механизмов и закономерностей нарушения и восстановления регуляции этих реакций в посттравматическом периоде (Липатова Л.В. и др., 2003).
Особое значение в рамках проблемы нарушения регуляции системы иммунитета имеет разработка новых способов защиты мозга, стимуляции компенсаторно-восстановительных процессов, параллельной модуляции иммунной системы при активации механизмов его вторичного повреждения после тяжелой черепно-мозговой травмы (Зотов Ю.В. и др., 1996; Молчанов И.В., 2002; Семченко В.В. и др., 2003, 2008; Бабаян Е. и др., 2005; Мороз В.В., Чурляев Ю.А., 2006). В этом плане перспективным может быть использование естественных регуляторов мозга, например, опиоидных пептидов (и их синтетических аналогов), главное назначение которых - защита от стрессорных повреждений, обезболивание и координация работы тканей, органов, систем и организма в целом.
Цель работы. Изучение структурно-функционального состояния гиппокампа- и ядер заднего гипоталамуса, психоневрологического статуса и иммунореактивности белых крыс с высоким и низким типом иммунного ответа, перенесших тяжелую сочетанную черепно-мозговую травму, обоснование возможности целенаправленной коррекции иммунного ответа организма с помощью синтетического аналога опиоидных пептидов даларгина.
Задачи исследования:
1. Изучить закономерности деструктивных и компенсаторно восстановительных изменений неирональнои популяции и межнейронных синапсов полей СА1, САЗ гиппокампа и ядер заднего гипоталамуса белых крыс с высоким и низким типом иммунного ответа, перенесших тяжелую сочетанную черепно-мозговую травму.
2. Изучить закономерности изменений психоневрологического статуса и иммунореактивности белых крыс с высоким и низким типом иммунного ответа, перенесших тяжелую сочетанную черепно-мозговую травму.
3. Изучить влияние раннего использования даларгина на структурно-функциональные изменения гиппокампа и ядер заднего гипоталамуса, психоневрологический статус и иммунореактивность белых крыс с низким типом иммунного ответа в посттравматическом периоде.
Новизна исследования. Впервые в эксперименте с использованием комплексного методического подхода и сравнительного анализа выявлены закономерности реорганизации нейронных популяций и межнейронных синапсов высших отделов (гиппокамп, ядра заднего гипоталамуса) регуляции . системы иммунитета белых крыс с изначально высоким и низким типом иммунного ответа после тяжелой черепно-мозговой травмы. В результате системного статистического анализа данных, полученных при детальном морфометрическом исследовании структурно-функционального состояния нейронов и межнейронных синапсов этих отделов мозга в норме и в динамике восстановительного периода после тяжелой черепно-мозговой травмы, было установлено, что тип иммунного ответа существенно влияет на динамику морфологических показателей в посттравматическом периоде. У животных с низким типом иммунного ответа после травмы содержание нормохромных нейронов в секторе СА1 снижается на 53,0% (7 сут), в САЗ - 40,0% (1 сут), а у животных с высоким типом иммунного ответа — только на 12 и 17% (21 сут) соответственно. При низком типе иммунного ответа после травмы происходит более значительное повреждение межнейронных синапсов высших отделов регуляции системы иммунитета: через 3 и 7 суток в поле СА1 гиппокампа максимальное уменьшение общей численной плотности синапсов составляет 33,8 и 34,4%, а в ядрах заднего гипоталамуса - 27,7 и 29,8%. При этом у животных с высоким типом иммунного ответа снижение этого показателя в гиппокампе составило 30,9 и 10,7%, а в ядрах заднего гипоталамуса - 26,2 и 8,7% соответственно.
Выявлено, что даларгин предотвращает развитие посттравматической иммунодепрессии, способствует многократному подъему уровня антитело образующих клеток в селезенке (в 4,96 раза) и увеличению количества антиэритроцитарных антител (в 2,46 раза). Параллельно с нормализацией иммунореактивности организма при использовании даларгина происходит более быстрое и полное восстановление ориентировочно-исследовательской деятельности и структурно-функционального состояния высших отделов регуляции системы иммунитета экспериментальных животных.
Ответ иммунной системы организма на повреждение головного мозга
Сущность патофизиологических механизмов иммунологических нарушений при различных повреждениях головного мозга, в основе которого лежит первичное острое повреждение (преимущественно некроз) и вторичная ишемия, показана в экспериментальных и клинических работах (Редькин Ю.В. и др., 1993; Белобородова Н.В., Бачинская Е.Н., 2000; Семченко В.В. и др., 2008; Harris B.N., et al., 1995; Morganti-Kossmann M.C. et al., 2007). Изменения в иммунной системе в ответ на травму головного мозга относятся к проявлениям общего адаптационного синдрома (Дерябин И.И., Насонкин О.С., 1987; Долгушин И.И. и др., 1989; Аврунин А.С., 1998). Установлено, что любая тяжелая травма вызывает в организме ряд фоновых изменений его защитных функций специфического и общего неспецифического характера, с первых дней приводит к понижению антибактериальной резистентности на фоне выраженных нарушений клеточного и гуморального иммунитета (Долгушин И.И. и др., 1989; Александров В.Н. и др.. 1994; Теплова С.Н. и др., 1997; Гайдук В.А. и др., 2000; Золотокрылина Е.С., 2000; Zhang X.et al., 2002), развитию вторичного иммунодефицита смешанного типа (Чеснокова И.Г., 2000).
Вторичный иммунодефицит представляет собой клинико-иммунологический синдром, основу которого составляют приобретенные функциональные нарушения различных популяций и субпопуляций лимфоидных клеток, клеток моноцитарно-фагоцитирующей системы и неспецифических факторов защиты (Ширинский B.C., 1997; Цой О.Г. и др., 2003), обусловливающие не только особенности течения посттравматического периода, но и исход тяжелой травмы (Соколов В.А., 1998).
Так, в раннем посттравматическом периоде происходит сложная перестройка структуры и функции звездчатых ретикулоцитов в печени, альвеолярных макрофагов и нейтрофилов, сочетающаяся с изменениями концентрации неспецифического опсонина плазмы крови фибронектина. Выраженность депрессии макро- и микрофагов на фоне гипофибронектинемии отражает тяжесть течения постагрессивных состояний, и как правило, нивелируется при естественном купировании острого процесса (Харин Г.М. и др., 1998).
В эксперименте установлено, что при множественной механической травме нарушается секреторная функция нейтрофилов — уменьшается уровень секреции медиаторов с иммуностимулирующими свойствами (Третьякова И.Е., 2002). При травмах различного генеза нейтрофилы утрачивают способность секретировать продукты, оказывающие стимулирующее действие на заживление ран (Долгушин И.И. и др., 1998). При переломах длинных трубчатых костей число макрофагов снижается почти в 5 раз, резко уменьшается концентрация катионных белков и более чем в 2 раза падает фагоцитарный индекс (Хавинсон И.Х. и др., 2001), функциональная активность макрофагов снижается (Ляшев Ю.Д., 2002).
Увеличение числа активных фагоцитов характерно для тяжелых форм травмы, сопровождающихся воспалительными осложнениями (Балберкин А.В. и др., 1998; Белобородова Н.В., Бачинская Е.Н., 2000).
Тяжелая травма любой локализации приводит к активации механизмов развития синдрома системного воспалительного ответа и полиорганной недостаточности, в основе которых лежит поражение клеток организма многочисленными медиаторами, которые начинают выделяться из иммунореактивных клеток и мононуклеарных фагоцитов, а также из мембран поврежденных клеток различных органов и тканей (Руднов В.А., 2000; Онищенко Н.А. и др., 2001; Хавинсон И.Х. и др., 2001; Kossmann Т., et al., 1997). В результате в организме развиваются медиаторно-цитокиновая буря и генерализованная системная воспалительная реакция, которая усугубляет энергетическую задолженность в органах и становится фактором прогрессирования полиорганной недостаточности (Онищенко Н.А. и др., 2001).
Нарушение сбалансированности цитокиновой регуляции (содержание провоспалительных и противовоспалительных цитокинов), основанной на равновесии альтернативных по биологической активности пулов молекул, и ведет к развитию патологии (Фрейдлин И.С., 2001; Намазова Л.С. и др., 2000; Кузнецов В.П. и др., 2002; Yong V.W.; Ransohoff R.M., 2001). Так, при травмах содержание основного повреждающего цитокина ФНО-сс возрастает в 40 раз. (Хавинсон И.Х. и др., 2001; Яковлева И.И. и др., 2001), развивается цитокин-опосредованная системная иммуносупрессия (Останин А.А. и др., 2002; HailerN.P., 2008). При ишемическом инсульте у экспериментальных животных происходит резкий подъем уровней провоспалительных агентов, что создает условия для острой и отсроченной гибели клеток (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001). Предпосылки к развитию подобного патологического процесса возникают уже в самые первые часы после действия различных повреждающих факторов и требуют немедленного вмешательства для разрыва механизмов воспалительного каскада (Белобородова Н.В., Бачинская Е.Н., 2000).
У больных, находящихся в критическом состоянии, выявляется макрофагально-лимфоцитарный дисбаланс, который характеризуется лейкоцитозом, палочкоядерным сдвигом, лимфопенией, появлением большого количества функционально неполноценных нежизнеспособных и быстро гибнущих лейкоцитов (Дерябин И.И., Насонкин О .С, 1987; Гурова Я.В., Редькин Ю.В., 1999; Хлуновский А.Н., и др., 1999; Онищенко Н.А.идр.,2001). с Изменения клеточного иммунитета неспецифичны и в большей степени зависят от тяжести повреждения (Вагнер Е.А. и {"др., 1996; Горбунов В.И., 1998; Старченко А.А. и др., 1999, 2002; Хлуновский А.Н., Старченко А.А., 1999; Белобородова Н.В., Бачинская Е.Н., 2000; Германашвили Т. и др., 2002; Sholkina M.N. et al., 2002).
Сразу после множественной механической травмы наступает период ранней иммуносупрессии (Редькин Ю.В. и др., 1993; Александров В.Н., Томчин Ф.Б., 1994; Третьякова И.Е., 2002). Через 1 сутки после тяжелой политравмы число стволовых клеток в костном мозге, миграция В-клеток из костного мозга, супрессорный эффект Т-лимфоцитов, Т-В-кооперация в гуморальном иммунном ответе, хелперный эффект Т-лимфоцитов снижаются, а миграция стволовых клеток из костного мозга, миграция Т-клеток из тимуса усиливаются (Александров В.Н., Тухватулина Л.К., 1991).
Оценка интегративной деятельности головного мозга
Для изучения функционального состояния ЦНС в посттравматическом периоде и процессе иммунного ответа использовали комплекс поведенческих методов. Ориентировочно-исследовательское поведение и эмоционально-психические реакции крыс изучали в тесте открытое поле (БурешЯ. и др., 1991).
Открытое поле представляло собой площадку 1,5x1,5 метра с бортиками высотой 30 см, расчерченную на квадраты с отверстиями в местах пересечения диаметром 2 см. Стороны периферических квадратов были равны 15 см, центрального — 30 см. Для освещения установки лампу мощностью 150 Вт располагали на высоте 1,8 м от центра поля. Тестирование экспериментальных животных проводили в течение 5 минут после 3-х минутной темновой адаптации. Регистрировали длительность латентного периода (время пребывания крысы в центральном квадрате), горизонтальную (число пересеченных квадратов), вертикальную двигательную активность (число стоек — подъемов на задние лапы), груминг (общую продолжительность умывания, чесания, лизания, выкусывания), количество заглядываний в отверстия — «норки», число дефекаций (количество болюсов) и уринаций, время неподвижности. Исследование болевой чувствительности проводили в тесте отдергивания хвоста и горячей пластины (Назаренко И.В. и др., 1996). В первом тесте болевое раздражение наносили погружением хвоста на глубину 5 см в горячую воду температурой 56 С. Регистрировали время от момента погружения до момента отдергивания хвоста. Болевую чувствительность определяли каждые 10 минут в течение одного часа. В тесте горячей пластины крысу помещали на разогретую до 53 С металлическую поверхность, при этом термическое болевое раздражение действовало на лапы животного. Регистрировали время от момента посадки до первого облизывания задней лапы. Ортостатическую пробу проводили путем фиксации крысы на спине. После отмены фиксации регистрировали время, в течение которого животное принимало естественное положение.
Морфологическое исследование головного мозга крыс проведены под руководством заведующего кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии ОмГМА, руководителя лаборатории гипоксических повреждений мозга и нейрореабилитации Омского НИЦ СО РАМН, проф. В.В.Семченко, д.м.н. С.С.Степанова. Для морфологических исследований мозг экспериментальных животных фиксировали путем транскардиальной перфузии в смеси 4% раствора параформальдегида, 1% раствора глютарового альдегида, 5% раствора сахарозы на 0,1 М фосфатном буфере (рН=7,4). Мозг забирали у контрольных (интактных) крыс, через 1, 3, 7, 21 и 30 суток после травмы. После фиксации материал промывали в фосфатном буфере и заключали в парафин (светооптические препараты) или смесь эпона и аралдита (электронномикроскопические препараты). Далее срезы помещали на предметные стекла и окрашивали гематоксилин-эозином и по Нисслю.
Светооптическое исследование проводили в секторах СА1 и САЗ гиппокампа и на уровне ядер заднего гипоталамуса. Для этого на каждом срезе в 10-ти полях зрения подсчитывали общую численную плотность нейронов на площади среза 126660 мкм ), количество нормохромных, гиперхромных несморщенных, гиперхромных сморщенных, гипохромных нейронов и клеток-теней, которое выражали в виде относительных единиц (% от общего количества) (Miller M.W., Potempa G., 1990). Для каждого типа клеток учитывали количество свободных нейронов и нейронов, имеющих сателлитную глию. Рассчитывали нейро-глиальный индекс, как отношение общего числа глиоцитов к числу нейронов на единице площади. Среди глиальных клеток различали свободные и сателлитные глиоциты. Все количественные показатели пересчитывали на 1 мм2 пирамидного слоя гиппокампа. Для определения численной плотности нейронов в единице объема (только для ядер заднего гипоталамуса) использовали формулу Abercrombie (1946).
На цифровых изображениях исследуемых областей с помощью встроенных инструментов "Photoshop CS" при увеличении х 1000 измеряли площадь тел нейронов. Учитывали только те нейроны, в которых хорошо дифференцировалось ядрышко. Ядерно-цитоплазматическое отношение (ЯЦО) для нейронов рассчитывали как частное от деления площади ядра и площади цитоплазмы. Определяли продольный (D1) и поперечный (D2) диаметры тела нейронов и ядер. Средний диаметр (Dcp) рассчитывали как: (Dl+D2)/2. Объем (V) тела и ядра нейронов, имеющих округлую форму, вычисляли по формуле, предложенной Г.Г.Автандиловым (2002): 71 V = -x Ab 2 6 , где V — объем нейрона; А - большой диаметр нейрона; b малый диаметр нейрона; тс = 3,14. Объем (V) тела и ядра нейронов, имеющих более сложную форму, — с помощью встроенных инструментов "Photoshop CS". Сначала определяли количество пикселей на выделенном пространстве, а затем пересчитывали в мкм . Электронномикроскопическое исследование. Ультратонкие срезы готовили на ультрамикротоме «Ultracut-E» (фирма Reichert-Jung), помещали на сетки без подложки и контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца. Просмотр и фотографирование ультратонких срезов производили на электронном микроскопе «Hitachi-бООН». В каждом случае анализировали по 20 полей зрения нейропиля, произвольно отснятых при просмотре материала в электронном микроскопе при увеличении 7000-25000. Определение численной плотности синаптических контактов, их размеров проводили на оцифрованных электронограммах при конечном увеличении хЗОООО.
Цитоархитектоника гиппокампа контрольных животных с высоким и низким типом иммунного ответа
Анализ светооптического материала проводили на фронтальных срезах головного мозга белых крыс (п=35), окрашенных тионином по методу Ниссля. Дорсальный гиппокамп был представлен в виде клеточных формаций в правом и левом полушариях мозга. Пирамидные нейроны поля СА1 (а) и САЗ (б) гиппокампа белой крысы контрольной группы. Преобладание нормохромных нейронов. Окраска по Нисслю. Ув. 400. В поле СА1 общая численная плотность нейронов составила 3468±317 на 1 мм , что было в 1,74 раза больше, чем в поле САЗ (р 0,00\ (табл. 1).
Ядра пирамидных нейронов поля СА1 светлые, округлые, гомогенные, содержали базофильное ядрышко и единичные полигональные мелкие глыбки, занимают в цитоплазме центральное положение (рис. 4). Объём ядра значительно превышал объём цитоплазмы (кариохромный тип клеток), что обусловливало высокое ядерно-цитоплазматическое отношение. Встречались нейроны, имеющие 2-3 ядрышка. Хроматофильная субстанция была расположена в цитоплазме равномерно. В популяции пирамидного слоя поля СА1 преобладали нормохромные нейроны (88,4%), 13,8% нейронов контактировало с сателлитными глиоцитами.
Пирамидные нейроны поля СА1 гиппокампа белой крысы контрольной группы. Преобладают светлые, округлые, гомогенные ядра, содержащие базофильное ядрышко и единичные полигональные мелкие глыбки хроматина. Окраска по Нисслю. Ув. 900. Глиальные клетки располагались чаще по периферии пирамидного слоя, реже встречались глиоциты среди плотно расположенных нейронов. В основном нейрон сопровождался одной глиальной клеткой. Нейро-глиальный индекс поля СА1 гиппокампа был меньше, чем поля САЗ (табл. 2).
Морфометрическая характеристика нейрональной и глиальной популяций полей СА1 и САЗ гиппокампа интактных белых крыс (п=10), м re±Q Показатель Сектор гиппокампа уровень Р СА1 САЗ Общая численная плотностьнейронов/мм 3468±317 1990±185 0,001 Средний диаметр нейронов (мкм) 9,0±0,8 13,2±1,0 0,001 Объем тела нейрона (мкм ) 377±110 1159±153 0,001 Ядерно-цитоплазматическое отношение 0,89±0,2 0,58±0,1 0,001 Типы не йронов/мм2 - нормохромные 3066±415 (88,4%) 1622±190 (81,5%) 0,01 - гиперхромные 121±26,5 (3,5%) 109,5±14,5(5,5%) 0,05 - гипохромные 281±103 (8,1%) 258,5±110 (13,0%) 0,05 - гиперхромные сморщенные 0 0 - клетки-тени 0 0 Контаї сг с глией - свободные нейроны /мм 2990±420 (86,2%) 1545±85 (77,6%) 0,001 - нейроны с сателлитной глией/мм 478±165 (13,8%) 445±П0 (22,4%) 0,05 Численная плотность глиоцитов/мм 1030±265 1080±290 0,05 Глио-нейральный индекс 0,30±0,07 0,55±0,1 0,001 Примечание. — наличие статистически значимых различий с полем СА1 (критерий Колмогорова-Смирнова и Манна-Уитни для независимых выборок). Поле САЗ образовано более крупными нейронами, чем поле СА1. Объем их перикарионов почти в 3 раза превышал объем перикарионов нейронов поля СА1 (табл. 2). Клетки располагались менее компактно, имели овальную форму, крупное светлое ядро с одним крупным ядрышком. Объем ядра был почти равен объему цитоплазмы. Хромафильная субстанция имела вид крупных глыбок и располагалась равномерно.
Нормохромные нейроны занимали 81,5% от нейрональной популяции в поля САЗ гиппокампа, гипохромные — 5,5%, гиперхромные — 13,0%. 77,6% нейронов являлись свободными, остальные контактировали с одним, очень редко — двумя глиоцитами. Численная плотность глиальных клеток в этом поле не отличалась от таковой в поле СА1, однако за счет меньшего количества нейронов в поле САЗ нейроглиальный индекс в 1,5 раза превышал аналогичный показатель для поляСАІ (р 0,001).
Таким образом, в строении полей СА1 и САЗ гиппокампа имелась гетерогенность и вариабельность цитоархитектоники и нейроглиальных отношений. Для поля СА1 характерно плотное расположение большого количества мелких пирамидных нейронов, преимущественно нормохромных и свободных. Соотношение глиоцитов и нервных клеток достигало 1:4. Поле САЗ содержало значительно меньше нейронов, соотношение глиоцитов и нейронов составляло 1:2.
Тяжелая черепно-мозговая травма, моделированная по способу Ноблу-Коллипу, приводила к существенным патоморфологическим изменениям нейронов полей СА1 и САЗ гиппокампа белых крыс с высоким (группы I) и низким (подгруппа Па) типом иммунного ответа организма. По исходу изменения нейронов были обратимыми и необратимыми. Обратимые дистрофические изменения нейронов (острое набухание нейронов, гидропическая дистрофия нервных клеток с умеренной вакуолизацией цитоплазмы, очаговый и субтотальный хроматолиз, гиперхроматоз и гомогенизация цитоплазмы). Очаговый хроматолиз проявлялся лизисом хроматофильной субстанции на периферии или в отдельных участках цитоплазмы нервных клеток. При субтотальном хроматолизе в нейронах наблюдалось равномерное измельчение и растворение глыбок вещества Ниссля в перикарионе и дендритах.
Психоневрологический статус
После тяжелой политравмы надежность регуляторных центров нервной системы и их функции нарушаются в связи с тяжелыми повреждениями головного мозга. В данных условиях достижение полезного для организма результата, как правило, затруднено из-за резкого снижения уровня активности регуляторных центров, рассогласования и ошибок в их работе.
При моделировании сублетальной вращательной политравмы по Ноблу-Коллипу дисфункция центральной нервной системы у крыс с высоким (группа I) и низким (подгруппа Па) типом иммунного ответа была представлена угнетением сознания вплоть до глубокой комы. При этом в первые трое суток в результате травмы в нашем эксперименте неврологические проявления посттравматической энцефалопатии отмечались у 95% животных группы I и 97% подгруппы Па (р 0,10).
После травмы у 31,0% выживших крыс группы I наблюдалось спонтанное двигательное возбуждение, а у 9,5% - спонтанные судорожные пароксизмы. У животных подгруппы Па — 28,5 и 7,0% соответственно (статистически значимых различий выявлено не было, /? 0,05). В группе I пик высокой двигательной активности приходился на 3 и 21-е сут посттравматического периода, а в подгруппе Па - только на 3-е сут (табл. 15 и 15а). Это свидетельствовало о том, что после травмы у исходно высокопороговых крыс обеих групп повышалась судорожная готовность мозга до спонтанных (в первые 3-е суток) и вызванных судорожных пароксизмов (7-14-е сут). Однако восстановление процессов возбуждения и торможения головного мозга у животных с высоким типом иммунного ответа происходило быстрее (в течение 14 сут), а у животных с низким типом иммунного ответа растягивалось до 30 сут. Поведение здоровых животных в процессе адаптации к новой обстановке экспериментальной камеры характеризовалось активной деятельностью. Биологическая мотивация, направленная на удовлетворение потребностей по сохранению и развитию индивидуума и вида, которая определяет целенаправленное поведение, детерминирующееся как реакциями на внешние раздражители, так и активностью связанной с удовлетворением внутренних потребностей, реализовалась принятием решения о пересечении границы, отделявшей центральную площадку от остального поля. На принятие данного решения и его осуществление здоровому животному требовалось 5,7±0,7 сек. В течение последующего времени крысы активно обследовали поле, чередуя локомоции с вертикальными стойками, заглядыванием в норки, грумингом и кратковременными замираниями (табл. 15). При этом наиболее і весомыми в структуре поведения были вертикальный и горизонтальный компоненты, соотношение между которыми составили 1:3. Выбрав наиболее безопасное и комфортное место и достигнув тем самым определенного приспособительного результата, животное успокаивалось и прекращало исследовательскую активность. О спокойном состоянии крыс, привыкших к условиям открытого поля, свидетельствовало их пассивное поведение в виде чередования акта сидения с грумингом.
Тестирование животных группы I и подгруппы Па через 1 сут после травмы выявило, что поведение крыс в обеих группах стало однообразным и обедненным. Животные были малоподвижны, исследовательская активность у них была очень незначительной. В результате травмы число пробежек и пересечение квадратов снизилось в 2 раза (р 0,001), при этом уменьшилось количество вертикальных стоек. Возросла длительность латентного периода (р 0,001). Травмированные крысы затрачивали в 2 раза больше времени, по сравнению со здоровыми животными, для того, чтобы покинуть ярко освещенную центральную площадку. Животные проявляли нерешительность и страх при пересечении черты, отделявшей площадку от остального поля. Доминирующим актом поведения у крыс являлись реакции чистки (груминг), выраженность которого, согласно Я.Буреш и др. (1991), в сочетании с параметрами вегетативного компонента эмоций (числом уринаций и дефекаций) составляет фактор «тревожности» в поведении животных. Интенсивность и продолжительность груминговых движений превышала контрольные значения в 3 раза (р 0,001). При этом, было снижено число уринаций (р 0,05) и дефекаций (р 0,001).Через 3 сут после травмы структура поведения крыс изменилась. Животные обеих групп были возбуждены и проявляли высокую двигательную активность. Активация поведения происходила за счет увеличения как горизонтального, так и вертикального компонентов, роста числа перемещений и вертикальных стоек. В сравнении с 1-ми сут количество локомоций и стоек было выше в 2 раза (р 0,001). Число первых достигло, а вторых превысило показатели контроля (р 0,01). Уменьшилось время полной неподвижности животных (/? 0,001). Продолжительность латентного периода снизилась (р 0,01), но оставалась выше, чем у интактных животных (р 0,05). Данное увеличение двигательной активности может свидетельствовать о состоянии возбуждения животного. На это указывало и сохранение высокого уровня эмоциональной напряженности - продолжительность и интенсивность груминга возросли и превышали показатели контроля в 4 раза (р 0,001), увеличилось число дефекаций (р 0,001).
Через 7 сут большинство элементов исследовательского поведения грызунов, перенесших травму, стали соответствовать показателям группы здоровых животных. Количество локомоций и вертикальных стоек уменьшилось до контрольных значений. Число заглядываний в норки было чуть ниже уровня контроля (р 0,05) Возросла продолжительность неподвижности животных (р 0,001). При этом у травмированных крыс наблюдалось снижение «чувства опасности».
В 2 раза, по сравнению с предыдущим сроком, сократилось время их пребывания на центральной площадке (р 0,001). Травмированные крысы покидали ее в 1,5 раза быстрее, чем здоровые животные (р 0,05). Однако, как и в предыдущие сроки, достижение целесообразного поведенческого результата было затруднено, что подтверждалось частым переключением ориентировочно-исследовательской деятельности на другой вид моторной активности - груминг. Продолжительность груминга, по-прежнему, четырехкратно превышала уровень контроля (р 0,001).В данном случае животные, не достигая оптимального результата в одном виде деятельности, получали положительные эмоциональные ощущения в других видах активности.
Через 14 сут после травмы поведение животных группы I (высокий уровень иммунного ответа) статистически значимо не отличалось от контрольных животных по основным показателям, а крысы из подгруппы II становились пассивными. Число пробежек (р 0,01) и заглядываний в норки (р 0,05) у животных подгруппы Па стало ниже, чем у интактных животных. Эти животные дольше находились в состоянии неподвижности (р 0,01). Интенсивность и продолжительность груминга соответствовали контролю. Количество дефекаций уменьшилось (р 0,01).
