Введение к работе
Актуальность исследования. Зависимость от температуры окружающей среды большинства процессов жизнедеятельности делает ее важнейшим экологическим фактором, приспособление к которому может иметь решающее значение для выживания организма. С действием высоких и сверхвысоких температур человеку часто приходится встречаться в силу особенностей некоторых климатических зон. В связи с миграцией людей, развитием туризма перегревание нередко оказывает нежелательное воздействие на организм человека. В повседневной деятельности с влиянием высоких температур сталкиваются работники различных производств (угольной, горнорудной, металлургической, металлообрабатывающей, машиностроительной и др. отраслей), военнослужащие, сотрудники служб спасения МЧС, ВСМК. В народной медицине уже несколько тысячелетий применяются тепловые воздействия на организм (бани, сауны, компрессы). В последнее время возрос интерес ученых и практических врачей к использованию высокой температуры как к перспективному лечебному методу, который может применяться для лечения онкологических и инфекционно-токсических заболеваний (Кареев И. Д. с соавт., 2003; Исмаил-заде Р. С, 2004; Bakhshandeh A., Bruns I., 2000; Westermann А. М., GrosenE. А., 2001). При этом управляемая гипертермия в диапазоне температур от 42,5 до 44 С является достаточно жестким фактором, приводящим к изменению функционирования всех систем организма (Сувернев А. В., Ефремов А. В., 2001) и, наряду с активацией процессов физической терморегуляции, вовлекает в ответную реакцию организма различные метаболические системы (Новиков В. С. и соавт., 1999).
Степень патогенности любого повреждающего фактора, в том числе и гипертермии, лимитируется интегральными взаимодействиями между печенью, являющейся по своей значимости и многообразию выполняемых функций "метаболическим мозгом" организма (Мак-Мюррей У., 1980), и гомеостатическими системами, обеспечивающими резистентность организма (лимфатической, иммунной, эндокринной). При этом основные
детоксикационные метаболические процессы реализуются на уровне тканевого микрорайона - функциональной тканевой единицы, включающей в себя кровеносный синусоидный капилляр, прекапиллярные структуры с лимфатическими капиллярами и прилегающие клетки паренхимы (Казначеев В. П., Субботин М. Я., 1971; Мичурина С. В., 1995, 1996, 2000). Морфофункциональное состояние тканевого микрорайона печени является отражением не только функционального напряжения самого органа, но и может свидетельствовать о реакции организма в целом (Бородин Ю. И., 1993; Бородин Ю. И., Мичурина С. В., 1998; Мичурина С. В., Колесников С. И. и др., 2000). Роль лимфатической системы определена как дренажно-детоксикационная. Её структурно-функциональной единицей является лимфатический регион. Он включает в себя интерстициальный компонент, сосудистый компонент и регионарные лимфатические узлы. Последние являются важнейшим звеном тканевого дренажа и детоксикации, выполняют иммунную функцию (Бородин Ю. И., 1998,2001,2004, 2008).
Согласно данным литературы, любые стрессовые воздействия приводят к десинхронизации биоритмов организма и срыву систем детоксикации и адаптации (Гаркави Л. X., 1998; КветнаяТ. В. и др., 2005). В восстановлении нарушенного гомеостаза принимает участие гормон эпифиза — мелатонин. Этот гормон является универсальным адаптогеном и регулятором биоритмов, кроме того, он обладает мощной антиоксидантной активностью и метаболизируется в печени (Комаров Ф. И., 2004). Поэтому применение мелатонина в качестве корректора при воздействии внешних факторов, в частности - высокой внешней температуры, может способствовать более быстрому восстановлению морфофункционального состояния печени и её регионарных лимфатических узлов.
Цель исследования. Выявить и оценить особенности морфологических преобразований в печени и её регионарных лимфатических узлах в разные сроки (3, 7 и 14 суток) после однократного воздействия экспериментальной гипертермии и коррекции мелатонином.
Задачи исследования:
1. Провести микро- и ультраструктурное исследование печени, на
светооптическом уровне изучить структуру регионарных лимфатических узлов
крыс в остром периоде (3 суток) после однократного воздействия высокой
внешней температуры.
Выполнить микро- и ультраструктурные исследования печени, изучить структуру её регионарных лимфатических узлов крыс в восстановительном периоде (7 и 14 суток) после однократного воздействия высокой внешней температуры.
Провести микро- и ультраструктурное исследование печени, изучить структуру регионарных лимфатических узлов крыс на светооптическом уровне в остром периоде (3 суток) после однократного воздействия высокой внешней температуры и коррекции мелатонином.
Провести микро- и ультраструктурное исследование печени, изучить структуру печеночных лимфатических узлов крыс в восстановительном периоде (7 и 14 суток) после однократного воздействия высокой внешней температуры и коррекции мелатонином.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное морфологическое исследование печени и регионарных лимфатических узлов крыс на разных сроках (острый и восстановительный периоды) после воздействия высокой температуры.
Впервые установлено:
-воздействие высокой внешней температуры вызывает микро- и ультраструктурные изменения в паренхиматозных и синусоидных клетках печени, приводит к нарушению гемато-лимфатического барьера, ухудшению дренирования прелимфатических пространств Диссе и затруднению транспортной функции синусоидных капилляров;
-показано, что под влиянием экспериментальной гипертермии происходят значительные нарушения ультраструктурной организации гепатоцитов (баллонообразное расширение каналов ГЭР, дезорганизация
структуры митохондрий и т. д.), признаки которого сохраняются до 14-х суток восстановительного периода;
-установлено, что развитие стереотипной реакции регионарных лимфатических узлов печени (уменьшение объемной плотности Т-зависимой паракортикальной зоны) на однократное воздействие высокой температуры наступает на 7-е сутки после ЭГ (восстановительный период).
Впервые выявлено корригирующее влияние мелатонина на печень и регионарные лимфатические узлы у животных, подвергнутых действию высокой внешней температуры:
-обнаружено, что введение мелатонина после воздействия высокой внешней температуры приводит к ускорению восстановительных процессов в тканевом микрорайоне печени: уже в остром периоде уменьшаются нарушения крово- и лимфообращения в органе, к 14-м суткам восстановительного периода уменьшается относительная площадь сети синусоидных капилляров, увеличивается относительная площадь ядер и численная плотность гепатоцитов;
-установлено, что введение мелатонина ускоряет проявление стереотипной реакции регионарных лимфатических узлов печени на однократное воздействие высокой температуры (уменьшение объемной плотности Т-зависимой паракортикальной зоны происходит уже в острый период), что способствует более быстрому развитию восстановительных процессов в печени.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные научные данные расширяют представление о влиянии высокой внешней температуры на микро- и ультраструктурную организацию печени, состояние регионарных лимфатических узлов и позволяют дать оценку гемато-лимфатическим отношениям в лимфатическом регионе печени после воздействия исследуемого теплового фактора. Обнаруженные факты корригирующего влияния мелатонина после воздействия ЭГ представляют существенный интерес при разработке стратегии лечения и для создания лекарственных препаратов для тех
сфер деятельности, где человеческий организм испытывает неблагоприятное влияние высокой внешней температуры.
Положения, выносимые на защиту:
Воздействие высокой внешней температуры вызывает значительные структурные преобразования в печени, свидетельствующие о клеточной деструкции в органе и нарушениях гемато-лимфатического барьера, которые наиболее выражены в острый период и не исчезают к 14-м суткам после теплового воздействия.
Развитие стереотипной реакции регионарных лимфатических узлов печени (уменьшение размеров Т-зависимой зоны) на однократное воздействие высокой температуры наступает в восстановительный период на 7-е сутки после ЭГ.
Введение мелатонина ускоряет проявление стереотипной реакции регионарных лимфатических узлов печени (уменьшение размеров Т-зависимой паракортикальной зоны) на однократное воздействие высокой температуры и способствует ее развитию уже в остром периоде после ЭГ.
Применение мелатонина после воздействия высокой температуры активизирует восстановительные процессы в печени (нормализует микроциркуляцию, приводит к значительному улучшению ультраструктурной организации тканевого микрорайона печени).
Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертации доложены на XII Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2007), Международной конференции «Фундаментальные проблемы лимфологии и клеточной биологии» (Новосибирск, 2008), XIV Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2009), ежегодном конкурсе-конференции студентов и молодых ученых «Авиценна - 2007» (Новосибирск, 2007).
Внедрение результатов работы в практику. Новые данные об особенностях морфологической организации печени и её регионарных
лимфатических узлов после воздействия на организм высокой внешней температуры и коррекции мелатонином могут быть внедрены в практику научно-исследовательской работы в Центральной научно-исследовательской лаборатории, использованы в учебном процессе на кафедрах анатомии человека, гистологии, эмбриологии и цитологии, общей гигиены, мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф Новосибирского государственного медицинского университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них одна - в ведущем рецензируемом научном журнале, рекомендуемом ВАК для публикации результатов диссертационных исследований.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, характеристики материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения полученных данных, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 185 страницах машинописного текста, содержат 8 таблиц и 65 рисунков. Список литературы включает 235 источников.
Личный вклад автора. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором.
