Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О НЕСПЕЦИФИЧЕСКОМ СТРЕССОВОМ СИНДРОМЕ В СИСТЕМЕ КРОВИ (по данным литературы) 9
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ 15
2.1. Условия проведения экспериментов 15
2.2. Маркеры стресса 15
2.3. Показатели функционального состояния крови 16
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 21
3.1. Влияние стресса, вызванного острой иммобилизацией, на функционально-биохимические показатели эритроцитов 21
3.1.1. Литературные данные 21
3.1.2. Собственные исследования 24
3.2. Влияние стресса, вызванного острой гипотермией, на функционально-биохимические показатели эритроцитов 42
3.2.1. Литературные данные 42
3.2.2. Собственные исследования 45
3.3. Влияние стресса, вызванного острой гипоксией, на функционально-биохимические показатели эритроцитов .59
3.3.1. Литературные данные 59
3.3.2. Собственные исследования 64
3.4. Влияние стресса, вызванного острой гипероксией, на функционально-биохимические показатели эритроцитов 80
3.4.1. Литературные данные 80
3.4.2. Собственные исследования 85
3.5. Влияние стресса, вызванного разовыми инъекциями адреналина, на функционально-
биохимические показатели эритроцитов 100
3.5.1. Литературные данные 100
3.5.2. Собственные исследования . 102
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ 120
4,1. Изменения в крови при действии стрессорных факторов 120
4.2» Изменения в крови в реадаптационный период . 135
ВЫВОДЫ 143
ЛИТЕРАТУРА
- СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О НЕСПЕЦИФИЧЕСКОМ СТРЕССОВОМ СИНДРОМЕ В СИСТЕМЕ КРОВИ (по данным литературы)
- Условия проведения экспериментов
- Влияние стресса, вызванного острой иммобилизацией, на функционально-биохимические показатели эритроцитов
- Изменения в крови при действии стрессорных факторов
Современные представления о неспецифическом стрессовом синдроме в системе крови (по данным литературы)
Различные физические, химические, биологические факторы внешней среды, с которыми постоянно сталкиваются живые существа и, в том числе, человек, могут стать причиной нарушения функционирования организма, если они превосходят адаптационные возможности или в случае изменения реактивности. За последнее столетие в результате научно-технического прогресса в среде обитания человека появились такие чрезвычайные повреждающие факторы, в отношении которых организм не располагал эволюционно выработанными механизмами компенсации и приспособления. Поэтому воздействие этих факторов может привести за короткий срок к тяжелым последствиям. Такие факторы принято обозначать как "экстремальные".
Согласно тезису К.Бернара, необходимым условием жизни является поддержание постоянства состава внутренней среды организма (1878). Работами В.Кеннона и Г.Селье установлено наличие у высо-коорганизованных организмов активной способности к адаптации, которая обеспечивается активацией симпатоадреналовой и, в более отдаленные сроки, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем (Кеннон, 1927; Селье, I960). Этот этап является начальным в цепи изменений при экстремальном воздействии, или, по образному выражению П.Д.Горизонтова, "пусковым" (1980). Весь комплекс изменений в деятельности симпатической нервной системы и мозгового слоя надпочечников J.Gray назвал "реакцией на критическую ситуацию" (1971). Сравнение литературных данных о характере отве-та различных видов позвоночных животных на воздействие экстремальных факторов показывает, что физиологические реакции во многом гомологичны у низших и высших позвоночных (Хамидов и др., 1973; Peters, 1978,1979). Отсюда можно сделать заключение, что они сложились и закрепились в процессе эволюции как необходимое неспецифическое звено сложного целостного механизма адаптации (Меерсон, 1981). Это неспецифическое звено и составляет главное содержание стресса, или общего адаптационного синдрома.
На сегодняшний день стресс характеризуют как неспецифическую защитную и адаптивную нейрогормональную реакцию организма, возникающую в ответ на действие различных экстремальных раздражителей, или стрессоров. По интенсивности своего влияния на организм они превышают пределы повседневных воздействий, нарушают гомеостаз и вызывают включение не только нервного, но и гормонального звена регуляции (Горизонтов, 1974,1975). Цепь развития стресс-реакции представляется следующей схемой.
Каждое сильное воздействие на организм приводит к возбуждению коры головного мозга. Возбуждение коры, в свою очередь, вызывает освобождение норадреналина из нервных клеток гипоталамуса. Активируя норадренергические элементы различных отделов центральной нервной системы, в первую очередь ее лимбико-ретикуляр-ной формации, норадреналин через высшие симпатические центры стимулирует деятельность симпато-адреналовой системы. Нервные импульсы, поступающие в мозговой слой надпочечников, способствуют выбросу адреналина в кровь. А активация нервных элементов симпатического отдела вегетативной нервной системы ведет к нарастанию содержания во внутренней среде норадреналина. Накапливаясь в крови, вследствие высокой проницаемости гематоэнцефалического барьера для катехоламинов, они поступают в область адренергических рецепторов заднего гипоталамуса. Это, во-первых, активирует систему гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников через адренергичес-кие элементы ретикулярной формации и, во-вторых, стимулирует образование специальными нейросекреторными клетками кортиколибери-нов. Поступая в переднюю долю гипофиза, кортиколиберины стимули - II руют образование адренокортикотропного гормона, который, в свою очередь, способствует синтезу и выбросу кортикостероидов из коркового слоя надпочечников. Легко проникая через гематоэнцефали-ческий барьер в мозг, кортикостероиды по закону отрицательной обратной связи тормозят образование кортиколиберинов. Следовательно, содержание их в крови начинает уменьшаться. Однако, при длительных и угрожающих жизни стрессовых воздействиях кортикостероиды связываются с особым белком крови - транскортином. Их комплекс задерживается гематоэнцефалическим барьером. В мозг перестает поступать информация о содержании кортикостероидов в крови. Непрерывное поступление гормонов коры надпочечников в кровь приводит к истощению коркового, а впоследствии и мозгового слоя надпочечников. Это состояние характерно для заключительной стадии развития стресс-синдрома (Майстрах, 1975; Горизонтов, 1981; Кокс, 1981; Судаков, 1981; Кассиль, 1983; Панин, 1983).
Не касаясь патогенетического, заключительного звена стресса, в дальнейшем мы будем рассматривать его на начальных этапах формирования, в стадии реакции тревоги. Любой раздражитель, будь то лекарственный препарат, физическая травма, температура, измененная газовая среда и т.д., помимо характерного, или специфического действия, вызывает неспецифические реакции стресса. Неспецифический адаптационный синдром проявляется комплексом расстройств в метаболических процессах на различных уровнях функционирования организма, в том числе и в крови.
Условия проведения экспериментов
В формировании стресс-реакции показано участие высших вегетативных центров. При взятии животного в руки наблюдаются типичные для стресса изменения в белой крови, и резко возрастает уровень катехоламинов плазмы (Харват, 1961; Хамидов и др., 1973; Di Giusto et al., 1971; Kvetnansky et al., 1978; David, Liand, 1979; Prada et al., 1979). Мы постарались по возможности исключить влияние процесса подготовки к эксперименту на функциональное состояние животного. С этой целью принесенные из вивария крысы находились в течение двух часов в отдельных клетках. Контрольных и, соответственно срокам наблюдения, экспериментальных крыс гильотинировали одновременно. Смешанную кровь собирали в пробирки, смоченные раствором гепарина. Анализы производили сразу после взятия крови. Учитывая возможность различной стратегии адаптации, производили выбраковку животных, характеризующихся резкой функциональной неравнозначностью эритроцитов.
Влияние стресса, вызванного острой иммобилизацией, на функционально- биохимические показатели эритроцитов
Установлено, что гипокинезия приводит к стрессовым реакциям, которые сменяются периодом адаптации, после чего развивается состояние, характерное для гипокинезии как таковой (Сахарова, 1966; Долгун и др., 1971; Разин, Рычко, 1976; Чернов, 1980). К настоящему времени остается наименее изученным начальный период развития синдрома гипокинезии.
Стресс-реакция в ответ на подавление "инстинкта свободы" у человека и животных отмечается рядом авторов (Португалов и др., 1967; Коваленко, 1975; Космолинский, 1976). По мнению Г.Селье, в стадии "тревоги" в организме развивается ряд неспецифических изменений (Селье, 1961). Взятие крыс в руки, т.н. handling , сопровождается значительным повышением уровня адреналина и нор-адреналина в плазме ( David, Liand, 1979; Prada et al., 1979). Увеличивается содержание кортикостероидов в крови и моче; уровень катехоламинов и тиреоидных гормонов прогрессивно нарастает и достигает максимума к 45-й минуте иммобилизации. Через 30 минут концентрация АКТГ в гипофизе увеличивается в 2, а в плазме - в 3 раза, концентрация II-0KC в надпочечниках и плазме повышается в 1,75 раза и продолжает нарастать после снятия 60-минутной иммобилизации (Кулагин, Давыдов, 1973; Мельник, Кахана, 1981; Kvetnansky et al., 1981. Цит. по Ковалеву, 1981). Найдено, что у крыс при 15-ти, 60-ти и 180-минутной иммобилизации содержание ІІ-0КС в плазме увеличивается соответственно на 104, 214 и 343 % (Мишина, 1981).
В первые часы иммобилизации у экспериментальных животных наблюдаются трофические нарушения вплоть до изъязвления слизистой оболочки желудка (Селье, I960; Киричек, 1980; Goldenberg, 1973). Причем, самая большая частота язв желудка после трехчасовой иммобилизации крыс на спине обнаруживается через 90 минут после прекращения фиксации ( Vincent, Pare, 1982). В крови от ч мечается прогрессивное уменьшение содержания АТФ (Пудов, Сосен-ков, 1977) и глюкозы ( Doreen, 1978). При этом концентрация мочевины в крови возрастает, а уровень рН снижается.
По данным О.А.Ковалева и С.К.Шереметевской (1977), иммобилизация крыс в сроки от 10 минут до 4,5 часов вызывает увеличение объема циркулирующей крови в результате уменьшения ее количества в мышечных и костных тканях конечностей, коже и ряде внутренних органов. Содержание крови увеличивалось в сосудистых областях головы, шеи, груди, печени, сердце и легких. М.П.Гори-зонтова с соавторами (1976,1982) наблюдала через I и 3 часа у крыс деградацию тучных клеток в окружающей сосуды соединительной ткани и высвобождение гистамина. Б результате увеличивается сосудистая проницаемость и нарушается микроциркуляция в брыжеечных микрососудах: образование агрегатов, появление "плазматических сосудов", раскрытие артериоло-венулярных шунтов (Чернух и др., 1984), При 30-минутной иммобилизации у крыс установлено значительное возрастание неферментативной фибринолитической активности крови (Кудряшов и др., 1977).
В первые часы иммобилизации отмечена однотипная для стрес-сорных воздействий реакция в виде уменьшения числа клеток в лим-фоидных органах, снижения количества гранулоцитов и увеличения числа лимфоидных клеток в костном мозгу (Горизонтов и др., 1977). По данным F.Eemigiusz (1979), первые 5 минут стрессового воздействия вызывали незначительные изменения картины крови: несколько увеличивался гемоглобин, число лейкоцитов и эритроцитов. Количество тромбоцитов, средний объем эритроцитов и процент сег-ментоядерных лейкоцитов уменьшался. Аналогичные данные были опубликованы Hr.Nikolov (1979). В данной работе отмечено также снижение активности каталазы эритроцитов. При выемке радужной форели из воды M.Hikinmaa отмечал набухание эритроцитов (1982).
Изменения в крови при действии стрессорных факторов
Нами проведена работа по выявлению изменений в крови в ответ на различные раздражители. Все исследования выполнены на одной линии крыс одного возраста и способа содержания. Крысы в качестве объекта были выбраны из тех соображений, что у них отмечена самая значительная реакция на стресс по сравнению с другими доступными лабораторными животными: морскими свинками и мышами (Федотова, Белоусова, 1980). На основании полученного экспери-ментального материала и его сопоставления с имеющимся в литературе, нам представляется целесообразным высказать некоторые соображения.
Как известно, подготовка животного к эксперименту и самый эксперимент вызывают эмоциональное напряжение, которое сопровождается резким рефлекторным подъемом кровяного давления в результате симпатомиметического действия катехоламинов и активации ме-ханорецепторов скелетных мышц (Вальдман, Медведев, 1984). Возрас-тание давления неизбежно приводит к перемещению жидкости в пери-васкулярное пространство, вода как бы "просачивается" через стенку сосуда. Данный феномен на сегодняшний день представляется ведущим в развитии полицитемии и, в частности, "стрессового эрит-роцитоза" ( Dameshek, 1953; Jacey et al., 1974). Наряду с ним, происходит выброс молодых форменных элементов из костного мозга, доказательством чего служит появление в крови ретикулоцитов, и депонированных ресурсов крови. Основными депонирующими органами являются селезенка, кожа, легкие (Ван Лир, 1947). Однако, было высказано предположение, что селезенка является органом депонирования крови лишь у таких лабораторных животных, как собака и кошка, а у кроликов и хомяков - в меньшей степени. У крыс вовсе нет мест депонирования ( Lawkowicz, Czerski, 1966). Тем не менее, наши эксперименты показали, что, начиная с первых минут иммобилизации, наблюдается достоверное снижение веса селезенки у подопытных крыс. Далее, известно, что депонированные и стареющие эритроциты обладают меньшими размерами ( Magnani et al., 1980; Nash, Wyard, 1980; Linderkamp, Meiselman, 1982; Tomel et al., 1982). Очевидно, что уменьшению размеров эритроцитов способствует и обезвоживание крови в условиях возросшего давления. Этот эффект отмечен нами при всех воздействиях как в первые минуты, так и при более длительном раздражении. Он проявляется в увеличении показателя гематокрита, общего гемоглобина, числа эритроцитов и уменьшении их среднего объема. В этом отношении результаты наших исследований не совпадают с мнением группы зарубежных авторов, считающих, что на объем эритроцита существенно влияет лишь стресс, продолжающийся свыше 2 часов ( Greenleaf et al., 1979). Исклю - 122 чением из общего правила является отсутствие указанных изменений в первые минуты гипероксии. По-видимому, в этом можно усмотреть проявление специфического действия повышенного давления кислорода, которое приводит к вторичному депонированию части крови в ответ на резкое возрастание количества кислорода в тканях. По этой же причине наблюдаемый эритроцитоз после 30-минутной гипероксии выражен в меньшей степени, чем при других воздействиях.
Как показали результаты наших исследований, изменение содержания гемоглобина в эритроците определяется изменением его объема, а концентрация пигмента в нем изменяется статистически недостоверно. Поэтому мы согласны с предложением м.S.Rose (1971) об отсутствии необходимости вычислять эти показатели. Хотя вполне возможно, что именно в постоянстве концентрации гемоглобина в эритроците проявляется взаимодействие двух механизмов стрессового эритроцитоза: уменьшение концентрации гемоглобина в депонированных эритроцитах компенсируется уходом жидкой фазы в пери-васкулярное пространство.
