Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 15
1.1. Стресс как фактор угнетения функционального состояния организма 15
1.1.1. Факторы развития окислительного стресса 15
1.1.2. Антиоксидантная система организма в норме и в условиях окислительного стресса
1.2. Молекулярно-физиологические механизмы индуцирования стресса 24
1.3. Функционирование репродуктивной системы в условиях интенсификации процессов свободнорадикального окисления
1.3.1. Участие свободных радикалов в регуляции репродуктивных процессов и антиоксидантная система семенников 29
1.3.2. Влияние различных стресс-факторов на функциональное состояние мужской репродуктивной системы 36
1.4. Регуляторные механизмы функционального состояния мужской репродук тивной системы 39
1.4.1. Эндокринная регуляция функционального состояния семенников 39
1.4.2. Факторы регуляции сперматогенеза 45
1.4.3. Биохимическая коррекция репродуктивной функции 48
ГЛАВА 2. Материал и методы исследования 52
2.1. Общая характеристика исследования и объектов исследования 52
2.2. Методы проведения эксперимента
2.2.1. Физиологические методы 57
2.2.2. Биохимические методы 59
2.2.3. Морфологические и цитологические методы
2.3. Выделение протеогликанов и их разделение на фракции 62
2.4. Методы клинических исследований 63
ГЛАВА 3. Влияние природного сероводородсодержащего газа Астраханского газоконденсатного месторождения на гипоталамо-гипофизарно гонадную систему самцов крыс и способы коррекции 66
3.1. Стресс-реактивность и антиоксидантный статус животных в условиях однократного воздействия сероводородсодержащим газом АГКМ 66
3.2. Уровень СРО и ОВП ткани семенников под влиянием сероводородсодер-жащего газа и корректирующие эффекты -токоферола 69
3.3. Регуляция функционального состояния семенников в условиях сероводородной интоксикации и корректирующие эффекты витамина E 74
3.4. Морфологическая характеристика семенников в условиях однократного воздействия СВСГ АГКМ и введения разных доз -токоферола 83
3.5. Развитие окислительного стресса в условиях хронической сероводородной интоксикации 95
3.6. Разработка способа коррекции репродуктивной функции с помощью селен-содержащего биокомплекса 96
3.7. Коррекция морфофункционального состояния семенников крыс в условиях многократного воздействия СВСГ АГКМ 99
3.8. Регуляция функционального состояния семенников в условиях хронической интоксикации газом и введения селенсодержащего биокомплекса 105
3.9. Изменение протеогликанового профиля в семенниках и эпидидимисах крыс в условиях хронической интоксикации СВСГ АГКМ 112
ГЛАВА 4. Влияние микроволнового излучения на репродуктивную систе му самцов экспериментальных животных и способы коррекции 119
4.1. Стресс-реактивность животных и уровень СРО в ткани семенников в условиях воздействия микроволнового излучения 119
4.2. Влияние микроволнового излучения на инкреторную функцию и сперматогенез крыс 120
4.3. Регуляция эндокринной функции семенников крыс в условиях воздействия микроволнового излучения и корректирующие эффекты селенсодержащего биокомплекса 124
4.4. Оценка функционального состояния гипоталамической ткани по уровню СРО под действием микроволнового излучения, селенсодержащего биокомплекса и их сочетания 127
4.5. Коррекция морфофункционального состояния семенников в условиях воздействия микроволнового излучения 129
4.6. Оценка эффекивности коррекции сперматогенеза у животных в условиях воздействия микроволнового излучения 134
ГЛАВА 5. Влияние пищевого и иммобилизационного стрессов на гипота ламо-гипофизарно-гонадную систему самцов крыс 139
5.1. Стресс-реактивность животных в условиях недостатка пищевых ресурсов и иммобилизации 139
5.2. Изменение динамики процессов СРО в ткани семенников под влиянием пищевого и иммобилизационного стрессов 141
5.3. Участие гипоталамо-гипофизарного комплекса в регуляции функционального состояния гонад в условиях пищевого и иммобилизационного стрессов143
5.3.1. Эндокринные взаимодействия гипофизарно-семенникового комплекса под влиянием пищевого и иммобилизационного стрессов 143
5.3.2. Участие гипоталамуса в регуляции инкреторной функции гипофизарно-семенникового комплекса в условиях пищевого и иммобилизационного стрессов 148
5.4. Морфофункциональное состояние семенников под влиянием пищевого и иммобилизационного стрессов 151
ГЛАВА 6. Эффекты воздействия различных неблагоприятных факторов на функциональное состояние репродуктивного аппарата мужчин 160
6.1. Последствия воздействия неблагоприятных факторов на выраженность процессов СРО в биологических средах у мужчин 160
6.2. Состояние сперматогенеза у мужчин, подверженных воздействию различных неблагоприятных факторов 165
6.3. Эндокринные изменения у мужчин, подверженных воздействию различных неблагоприятных факторов 171
6.4. Оценка физического развития и репродуктивной функции
6.4.1. Оценка физического развития мужчин 176
6.4.2. Оценка репродуктивной функции у мужчин 181
ГЛАВА 7. Общая схема угнетения мужской репродуктивной функции под действием различных источников стресса и алгоритм коррекции 189
Заключение 206
Выводы 215
Практические рекомендации 218
Список литературы
- Функционирование репродуктивной системы в условиях интенсификации процессов свободнорадикального окисления
- Морфологические и цитологические методы
- Морфологическая характеристика семенников в условиях однократного воздействия СВСГ АГКМ и введения разных доз -токоферола
- Коррекция морфофункционального состояния семенников в условиях воздействия микроволнового излучения
Функционирование репродуктивной системы в условиях интенсификации процессов свободнорадикального окисления
В условиях постоянно ускоряющегося ритма жизни, кризисных ситуаций, постоянных конфликтов, природных катаклизмов и недостатка пищевых ресурсов человек испытывает состояние дискомфорта, напряжения, что, в конечном счете, приводит к различного рода расстройствам функциональных систем его организма. Возникающее в процессе взаимодействия человека с окружающей средой напряжение обозначается в физиологии термином «стресс» [174, 214]. Термин «стресс» ввл в биологию канадский физиолог Ганс Селье, который охарактеризовал это явление как «общий адаптационный синдром» [189]. Стресс могут вызвать разнообразные эмоциональные и социальные конфликты или напряжнные отношения (опасность, аварийные и чрезвычайные ситуации, несчастье, неожиданное радостное известие, конфликтные ситуации в семье или на работе, цейтнот и др.) [174]. Вместе с тем факторами стресса являются химические агенты (фармакологические вещества, промышленные токсиканты) и пищевые факторы (дефицит микро- и макроэлементов, гипо- и гипервитами-нозы, белковое голодание) [61, 206]. В результате стресса нарушаются различные физиологические функции, в том числе половая функция [8, 108, 109, 174, 204, 214]. Физическая нагрузка, температурное воздействие, радиоактивное излучение, бессонница, инфекции и ряд других факторов оказывают стресси-рующее воздействие на организм [42, 163]. При бессоннице имеет место усиление липолиза, что в конечном счете способствует развитию атеросклероза [167]. Вместе с тем, при голодании возрастает в крови уровень жирных кислот в свзи с переключением обмена веществ с углеводного на жировой; окисление жирных кислот ведет к образованию метаболитов, которые откладываются на стенках кровеносных сосудов в виде атеросклеротических бляшек [61]. В условиях холода проявляется повышение активности щитовидной железы и надпочечников, что является показателем стресс-реакции [33]. Недостаток некоторых минералов, вызванный сокращением пищевых ресурсов, способен создать в организме состояние напряжения, что можно квалифицировать как стресс. Так, недостаток Ca2+ вызывает угнетение иммунитета, снижает антистрессорные ресурсы организма. Магний считается антистрессорным фактором, участвует в секреции и действии инсулина, поэтому недостаток магния способен спровоцировать сахарный диабет, который сегодня рассматривают как возрастную патологию и патологию, вызванную стрессом [214].
Ионизирующее излучение вызывает типичную стрессовую реакцию организма, направленную на нивелирование полученных повреждений. Наблюдается увеличение количества нейросекреторных клеток паравентрикулярного ядра гипоталамуса и активизация митотической активности тироцитов в щитовидной железе [21]. Крупноклеточные ядра гипоталамуса, особенно паравентрику-лярное ядро (ПВЯ) и супраоптическое (СОЯ), отвечают за адаптационные реакции [50]. Лазерное облучение способно вызвать развитие опухолей [54]. Гипоксия может, однако, ослаблять проявления лучевого поражения не только за счт кислородного эффекта, но и вследствие перекрстной адаптации факторов друг к другу [50]. Гипоксия вызывает увеличение ЧСС, ударного объма сердца, учащение дыхания. Кардиореспираторная система оказывается очень чувствительной в условиях воздействия экстремальных видов туризма и спорта [33].
Тяжлая физическая нагрузка, не соответствующая физическим возможностям организма, вызывает отрицательные эмоции [2, 3]. Экспериментальный плавательный стресс угнетающе влияет на иммунитет: резко снижается общее количество лейкоцитов, имеют место сдвиги в лейкоцитарной формуле. Эмоциональный стресс также угнетает иммунную систему (снижение количества Т-лимфоцитов, лимфоцитопения, нейтрофильный лейкоцитоз) [29, 30]. В условиях эмоционально-болевого стресса (ЭБС) возрастает активность каталазы, отвечающей за разложение пероксида водорода, образующегося в ходе развития стресс-реакции [118]. Сверхсильное воздействие стресс-фактора вызывает угнетение вегетативной нервной системы [18, 31].
В атмосфере больших городов формирование неблагополучной экологической ситуации в значительной степени обязано высокому уровню тяжлых металлов, в частности, ионов кадмия и свинца [43, 83]. Избыточное поступление в окружающую среду тяжлых металлов и неблагоприятные климатогео-графические условия – причины снижения здоровья населения. Соли хрома, например, вызывают мутагенный эффект [84]. В современных условиях организм подвергается постоянному воздействию химических канцерогенов, которые играют существенную роль в этиологии злокачественных новообразований [54, 75]. В условиях одновременного длительного воздействия на экспериментальных животных солей тяжлых металлов и высокой температуры в яичниках, к примеру, наблюдается усиленный рост полостных фолликулов, вплоть до образования больших персистирующих, что является предвестником кистооб-разования [59]. Химические канцерогены интенсифицируют процесс старения, функция гипоталамуса угнетается, регуляторные механизмы не обеспечивают надежного контроля физиологических функций, что ведет к возникновению и развитию различного рода патологий [66, 70, 75, 214, 232, 364]. Сероводород-содержащий газ (СВСГ) Астраханского газового месторождения вызывает нарушения многих функциональных систем организма [131, 153, 216, 218], особенно на этапе эмбриогенеза, когда происходит дифференцировка мозга и половых органов будущего индивида [13, 14, 135]. Сероводородная интоксикация вызывает напряженное функционирование клеток аденогипофиза, способствуя усилению выработки ТТГ, СТГ и АКТГ [56]. Даже сероводородные ванны способны создать состояние повышенной активации близкое к стрессу, что способствует в итоге повышению резервных сил организма. В надпочечниках происходит сужение пучковой зоны с увеличением объема ядер этой зоны, что говорит об усилении секреции глюкокортикоидов [192].
Морфологические и цитологические методы
В физиологических условиях свободные радикалы положительно влияют на созревание спермы, капацитацию, гиперактивацию и акросомальную реакцию. АФК, которые, в конечном счете, оказываются в семенной плазме и проявляют свои эффекты на сперматозоиды, могут возникать из различных источников, которые могут быть эндогенными или внешними.
Эндогенные источники АФК. Сперма человека содержит различные типы клеток, такие как зрелые и незрелые сперматозоиды, круглые клетки различных стадий сперматогенного процесса, лейкоциты и эпителиальные клетки. Из этих клеток лейкоциты (нейтрофилы и макрофаги) и незрелые сперматозоиды являются двумя важнейшими источниками АКМ [254, 319]. Полиморфноядерные лейкоциты (50-60 % всех лейкоцитов) и макрофаги (20-30 % всех лейкоцитов) происходят из простаты и семенных пузырьков [412]. Как один из основных инструментов борьбы с болезнетворными микроорганизмами, лейкоциты производят высокие уровни АФК [404]. Когда лейкоциты сталкиваются с микроорганизмом, в них через систему никотин-адениндинуклеотидфосфата (НАДФН) начинается продукция АФК. Кроме того, увеличение провоспалительных цито-кинов, таких как интерлeйкин-8, и снижение активности супероксиддисмутазы приводит к увеличенным уровням АФК [269]. Во время инфекции значительно увеличенные уровни лейкоцитов приводят к производству большого количества АФК с неблагоприятным воздействием на сперму [355].
Внешние источники АФК. Наряду с эндогенными источниками АФК, есть многочисленные внешние источники, которые производят АФК в патологическом количестве. К этим источникам относят индустриальные поллютанты, курение, алкоголь, повреждение спинного мозга и варикозное расширение вен семенного канатика [248]. АФК, образуемые в различных метаболических реакциях, вызывают повреждения за счт окисления макромолекул [288], к числу которых относят липиды, белки и ферменты, углеводы, ДНК. В процессе окисления этих субстратов возникает целый ряд токсических веществ, способствующих повреждению мембранных элементов, модификации белков, генетическим мутациям и проявлению прочих патологических эффектов [392]. Физиологическая роль активных форм кислорода. Физиологические уровни АФК крайне важны для нормальной функции спермы. АФК играют важную роль в преобразовании сигналов в сложных биохимических каскадах сперматозоидов. Хорошо исследованы положительные эффекты АФК на созревание, капацитацию и сплав ооцита и сперматозоидов. Вовлечение некоторых АФК в эти процессы все еще остается спорным. Наблюдаемые некоторыми авторами эффекты расцениваются как проявления действия активных форм азота в сперме [290, 382].
Созревание сперматозоидов. Плотная упаковка хроматина, происходящая в процессе созревания сперматозоидов, в значительной степени является результатом действия АФК. Во время сперматогенеза гистоны заменяются на меньшие по размеру белки – протамины. Большинство остатков цистеина в протаминах при определенных окислительных условиях в придатке яичка формируют дисульфидные связи. Это приводит к формированию сжатой, стабилизированной формы ДНК [256, 372, 377]. Это объясняется тем, что сперматозоиды по сравнению с соматическими клетками практически не содержат систем репарации нуклеиновых кислот, но нуждаются в увеличенной стабильности ДНК [406]. Кроме того, АФК вызывают изменения в митохондриальной мембране, способные повысить эффективность работы главного производителя энергии сперматозоида. Зрелые сперматозоиды содержат митохондрии с кера-тинподобным покрытием, которое получило название митохондриальной капсулы [373]. Во время сперматогенеза пероксиды, такие как H2O2 могут вызвать формирование этого покрытия через окисление глутатион-гидропероксид-фосфолипида [261].
Капацитация. Капацитация – это приобретение сперматозоидами млекопитающих способности к проникновению через яйцевую оболочку в яйцеклетку. Предполагают, что сущность физиологических изменений при капацитации заключается в удалении с поверхности сперматозоидов веществ, блокирующих осуществление акросомальной реакции. Процесс включает множество молекулярных изменений, наиболее важным из которых является утечка холестерина из мембраны. Потоки бикарбоната кальция и других маленьких ионов является причиной гиперполяризации мембраны и увеличения pH. Кроме того, повышается концентрация цАМФ и усиливается фосфорилирование белков [357].
Гиперактивацию, чрезвычайно важный процесс для успешного оплодотворения, считают подкатегорией капацитации. В нереактивном сперматозоиде низкоамплитудные движения жгутиков связаны с медленными, линейными движениями клетки. Напротив, гиперактивные сперматозоиды показывают высокоамплитудные, асимметричные движения жгутиков, вызывающие нелинейное движение сперматозоидов. В женском половом тракте сперматозоиды с ги-перактивизированной подвижностью меньше задерживаются в овидуктальном эпителии. Кроме того, гиперактивная подвижность предоставляет сперматозоидам необходимый толчок, чтобы пенетрировать зону pellucida ооцитов [337, 402]. Результаты, подтверждающие механизмы гиперактивации, хорошо известны. Продукция активных форм кислорода может быть произведена множеством способов, включая добавление системы «ксантин + ксантин-оксидаза» (X + XO), глюкозоксидаз, суперокиси калия, H2O2, НАДФН и эмбриональной сыворотки [320, 415]. Исследование in vivo привело к предположению, что O2 крайне важен для гиперактивной подвижности. В эпидидимальных сперматозоидах хомяка оксид азота (II) NO также регулировал гиперактивацию. Гиперактивация, вызванная эмбриональной сывороткой, была ингибирована в присутствии супероксиддисмутазы, указывая на потенциальную активность O2 in vivo [415].
Морфологическая характеристика семенников в условиях однократного воздействия СВСГ АГКМ и введения разных доз -токоферола
Повышение уровня МДА в гипоталамической ткани, индуцируемое СВСГ АГКМ, свидетельствует об усилении процессов СРО в ткани. Поскольку гипоталамус является важнейшим регулятором функционального состояния гонад [J. C. Porter с соавт., 1980] и через посредство секреции люлиберина влияет на продукцию ЛГ, ФСГ и тестостерона [P. T. K. Toivola с соавт., 1978], можно предположить, что нарушение морфофункционального состояния эндокрино-цитов семенников определяется не только токсическими эффектами сероводо-родсодержащего газа, но и за счт изменения регуляторных влияний со стороны гипоталамо-гипофизарного комплекса. Для оценки выраженности процессов СРО на промежуточных этапах ли-попероксидации определяли ОВП гомогенатов ткани медиобазального гипоталамуса (табл. 9). В условиях воздействия СВСГ АГКМ наблюдалось повышение ОВП гипоталамической ткани на 18 %, в сравнении с контролем (P 0,05). Под действием -ТФ в дозе 2 мг ОВП гипоталамической ткани достоверно снижался, по сравнению с контрольным показателем (P 0,01), что говорит о проявлении токоферолом АО-свойств в указанной дозе. -ТФ до в дозе 5 мг вызвал повышение ОВП на 30 %, по сравнению с контролем (Р 0,05). Предварительное введение -ТФ в дозе 2 мг с последующей интоксикацией газом стабилизировало ОВП гипоталамической ткани, в то время как сочетание -ТФ в дозе 5 мг и газа способствовало резкому увеличению ОВП ткани гипоталамуса как в сравнении с контролем, так и в сравнении с группой животных, подвергавшихся воздействию СВСГ АГКМ.
Повышение уровня МДА и ОВП в гомогенатах гипоталамической ткани под действием СВСГ АГКМ отражает факт снижения функциональной активности медиобазального гипоталамуса. О нарушении морфофункционального состояния гипоталамуса в условиях развития окислительного стресса и, в частности, вызванного СВСГ АГКМ, свидетельствуют многочисленные работы [Е. В. Аношкина, 2001, 2003; Н. Ю. Матасова, 2000]. Б.В. Алешин и Л.А. Бондаренко (1982), изучая механизм нарушения андрогенопоэза в условиях стресса, пришли к заключению, что угнетение андрогенной активности является следствием угнетения функциональной активности гипоталамо-гипофизарного комплекса. Авторы связывают угнетение тестикулярного андрогенопоэза в условиях стресса с усиленной выработкой пролактина и блокадой ЛГ аденогипофизом в кровяное русло. Блокада выброса ЛГ, в свою очередь, обусловлена, с одной стороны, усилением процессов СРО в гипоталамической ткани, а с другой, – повышенной секрецией серотонина, который тормозит секрецию люлиберина в область срединного возвышения [Б. В. Алешин с соавт., 1982]. Таким образом, угнетение эндокринной и связанной с ней сперматогенной функции семенников в условиях развития окислительного стресса можно связать с функциональными нарушениями гипоталамуса, если принять также во внимание концепцию стресса К. В. Судакова (1997), хотя и прямое воздействие токсических эффектов СВСГ на эндокриноциты семенников также имеет место.
Принимая во внимание усиленную продукцию ЛГ под действием -ТФ в дозе 2 мг, можно заключить, что в небольших дозах -ТФ оказывает стимулирующий эффект на функциональное состояние нейросекреторных клеток, в частности, супрахиазматического (СХЯ) и аркуатного ядер (АЯ) медиобазального гипоталамуса, участвующих в регуляции репродуктивных процессов. Сделать подобные выводы позволяют также работы Д.Л. Тплого (2008) и А.П. Калмыкова (2003), в которых подчркивается стимулирующее влияние -ТФ в физиологических дозах на нейроэндокринные центры гипоталамуса. Кроме того, -ТФ в дозе 2 мг вызывает увеличение относительной массы гипофиза, что свидетельствует об улучшении его функционального состояния в целом и является косвенным подтверждением высокого уровня биосинтеза тропных гормонов. Предварительное введение -ТФ в дозе 2 мг способствовало компенсации токсических эффектов СВСГ в отношении гипоталамической ткани.
Под действием -ТФ в дозе 5 мг наблюдалось повышение ОВП гипотала-мической ткани, что свидетельствует об ослаблении функциональной активности медиобазального гипоталамуса. Эти данные согласуются с работами Д.Л. Теплого (1984а,б; 1990, 2008), в которых показано, что -ТФ в дозе 5 мг вызывает угнетение функции СХЯ, АЯ и паравентикулярного ядра (ПВЯ) гипоталамуса крыс. Интенсификация свободнорадикальных окислительных процессов СРО в гипоталамической ткани особенно заметна в случае сочетаннного введения -ТФ в дозе 5 мг и воздействия СВСГ. Результаты показали, что угнетение функционального состояния гипоталамуса, вызванное «сверхдозами» -ТФ, положительно коррелирует с пониженной секрецией ЛГ аденогипофизом. В то же самое время, уровень тестостерона в крови достоверно не изменялся. Указанный факт свидетельствует о снижении активности гипоталамо-гипофизарного комплекса; при этом инкреторная функция семенников практически не изменяется, что говорит о значительной роли -ТФ в тестикулярном андрогенопоэзе. Полученные данные соответствуют таковым об участии -ТФ в синтезе стероидов и проявлении им андрогенного эффекта у кастрированных самцов крыс. Полученные результаты согласуются также с данными об отсутствии влияния гипервитаминоза E на эндокринную функцию семенников [J. C. Czyba, 1966; A. Sharaf с соавт., 1972; M. Mc. C. Barnes с соавт., 1975]. Вместе с тем, следует указать, что введение -ТФ в дозе 5 мг вызывает снижение относительной массы семенников на фоне прироста относительной массы гипофиза в соответствии с отрицательным коэффициентом корреляции r = –0,798 (P 0,05). Полученные данные говорят о развитии явлений гипервитамниза E в семенниках; прирост относительной массы гипофиза на фоне сниженной концентрации ЛГ в плазме крови свидетельствует о положительной роли -ТФ в синтезе тропных гормонов, что согласуется данными других исследователей [M. Y. Dju с соавт., 1958; I. W. Jennings, 1970]. Снижение секреции ЛГ в кровяное русло можно объяснить угнетающим влиянием со стороны медиобазального гипоталамуса в условиях введения повышенных доз -ТФ. Таким образом, коррекция уровня СРО в гипоталамической ткани с помощью -ТФ возможна при введении небольших доз этого жирорастворимого АО. Кроме того, эффективность -ТФ будет выше в отношении гипоталамо-гипофизарного (регуляторного) звена репродуктивной системы, чем самих гонад, поскольку, как показывают результаты исследования, гипоталамус и гипофиз обладают большей способностью к накоплению -ТФ, чем семенники. Указанное обстоятельство является определяющим при выборе способа коррекции в зависимости от направленности стресс-фактора по отношению к различным звеньям репродуктивного аппарата.
Морфологическая характеристика семенников в условиях однократного воздействия СВСГ АГКМ и введения разных доз -токоферола
1) Контроль. В контрольной группе животных семенные канальцы имели округлую форму, тесно прилегали друг к другу. Продольный и поперечный диаметры составили величины соответственно 250,1 ± 3,62 и 125,2 ± 3,82 мкм соответственно. Ширина сперматогенного (семяродного) эпителия составила величину 71,2 ± 1,24 мкм. Половые клетки располагались упорядоченно в соответствии со стадиями сперматогенного цикла. В семенных канальцах обнаруживались все 4 вида половых клеток. Клетки Сертоли локализовывались на ба-зальной мембране извитых канальцев и образовывали своего рода «футляр» для развивающихся сперматогенных клеток. Ближе всех к клеткам Сертоли находились сперматогонии – округлые гиперхромированные клетки. Следующий слой сперматогенных клеток составляли сперматоциты, имеющие ядра с компактным хроматином. В средней толще сперматогенного эпителия присутствовали ранние сперматиды – небольшие округлые клетки со светлым ядром. Поздние сперматиды с тонкими хвостовыми нитями (жгутиками) находились ближе к просвету канальца (рис 4).
Коррекция морфофункционального состояния семенников в условиях воздействия микроволнового излучения
Из полученных данных видно, что под действием пищевого стресса (голодание) имеют место более глубокие изменения в структуре семенных канальцев и интерстициальной ткани. В условиях пищевого стресса, вызванного недостатком питательных веществ, очевидно, снижается антиоксидантный статус самцов, следствием чего является интенсификация процессов свободнора-дикального окисления (СРО) и развитие функциональных нарушений репродуктивной системы как на уровне гонад, так и на уровне регуляторного звена.
Под влиянием пищевого и иммобилизационного стрессов отмечалось уменьшение общего количества сперматогенных клеток. В условиях пищевого стресса сокращалось относительное количество исходных клеток сперматоген-ного цикла – сперматогоний по сравнению с контрольной группой (P 0,01). Также заметно сокращалось абсолютное и относительное количество сперматозоидов. Однако относительное количество сперматоцитов и сперматид значительно возрастало. Таким образом, пищевой стресс отрицательно сказался прежде всего на начальных и конечных стадиях сперматогенеза.
Под влиянием иммобилизационного стресса общее количество спермато-генных клеток сократилось вдвое относительно контроля (P 0,001), однако их количество оказалось вдвое выше по сравнению с таковым в группе животных, подвергавшихся воздействию пищевого стресса (табл. 43).
Под действием иммобилизационного стресса относительное количество сперматогоний сокращалось, однако значительно возрастало относительное количество сперматоцитов. Вместе с тем возрастало соотношение сперматоцитов к сперматидам по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует об угнетении сперматогенеза на стадии превращения сперматоцитов в спермати-ды. Полученные данные согласуются с другими исследованиями, в которых говорится об угнетении сперматогенеза в условиях недостатка андрогенов [О. Л. Тиктинский с соавт., 2010]. Как следствие, относительное количество сперматозоидов также сокращалось относительно контроля. Снижение относительного количества сперматогоний под влиянием пищевого и иммобилизационного стрессов можно объяснить их большей чувствительностью к действию свободных радикалов, по сравнению с другими сперматогенными клетками. Полученные данные позволяют говорить о более выраженных нарушениях тестикулярного сперматогенеза под влиянием пищевого стресса, по сравнению с иммоби-лизационным.
Под действием пищевого и иммобилизационного стрессов общее количество эпидидимальных сперматозоидов снизилось. При этом следует заметить, что по количеству эпидидимальных сперматозоидов оба вида стресса не проявили какую-либо специфичность, сохранив лишь незначительные тенденции. Более того, по морфокинетическим показателям нельзя выявить достоверные различия в эффектах воздействия пищевого и иммобилизационного стрессов. Однако под действием обоих видов стресса можно выявить следующие тенденции. Под влиянием пищевого стресса на фоне более выраженного, чем в случае иммобилизационного стресса снижения эпидидимальных сперматозоидов наблюдался, напротив, более выраженный прирост дефективных и мртвых сперматозоидов. В то же самое время под влиянием пищевого стресса количество подвижных сперматозоидов снизилось в большей степени, чем под влиянием иммобилизационного стресса (табл. 44).
Состояние эпидидимальных сперматозоидов у крыс под действием пищевого и иммобилизационного стресса
Расчт среднего коэффициента качества сперматозоидов (СККС) для животных по разработанной в ходе эксперимента методике (Логинов П.В., Николаев А.А. Способ оценки эффективности коррекции сперматогенеза у животных в условиях воздействия микроволнового излучения: пат. 2552924 Рос. Федерация. № 2014119347/15; заявл. 13.05.2014; опубл. 10.06.2015. Бюл. № 16) не выявил существенных различий в действии пищевого и иммобилизационного стрессов на эпидидимальные сперматозоиды. Так, СККС в случае пищевого стресса составил величину 68 %, в случае иммобилизационного стресса 72,5 %. Таким образом, пищевой стресс в целом более негативно сказался на качестве сперматозоидов крыс.
Обнаруженные результаты позволяют выявить существенные различия в механизмах действия пищевого и иммобилизационного стрессов на репродуктивную систему самцов белых крыс. Учитывая практически одинаковые последствия воздействия обоих видов стресса на количественные и качественные показатели эпидидимальных сперматозоидов (что отражает по сути конечный результат воздействия) и разные эффекты воздействия на уровне регуляторного звена, можно говорить о направленности и силе действия этих стресс-факторов. Под действием пищевого стресса (голодание) снижаются резервы АО-системы, что в целом обусловливает снижение общего функционального состояния организма и, в частности, репродуктивной системы на всех е уровнях. При иммобилизационном стрессе пусковым механизмом является активация гипоталамо-гипофизарного комплекса, который, очевидно, подключает эндокринные механизмы развития стресса. Подтверждением указанного факта является значительно более высокий уровень липопероксидации в гипоталамической ткани в условиях иммобилизационного стресса, чем в случае пищевого стресса. Вместе с тем уровень МДА в ткани семенников под влиянием иммобилизационного стресса был соизмерим с таковым под влиянием пищевого стресса. Недостаток биоресурсов в условиях пищевого стресса компенсировался снижением метаболических процессов в тестикулярной ткани, о чм свидетельствует снижение относительной массы семенников и сокращение общего числа интерстициаль-ных эндокриноцитов. Под влиянием иммобилизационного стресса угнетение сперматогенеза происходит не только и не столько за счт усиления динамики процессов СРО в ткани семенников, сколько за счт эндокринных регулятор-ных влияний со стороны гипоталамо-гипофизарного комплекса. В пользу указанного факта свидетельствует стадиоспецифический характер угнетения сперматогенеза. При этом это касается именно тех стадий, которые контролируются паракринно выделяемым у основания семенных канальцев тестостероном. Очевидно, здесь свое влияние оказывал также пролактин, блокируя нормальный тестикулярный сперматогенез. Однако данное обстоятельство найдт сво подтверждение в следующей главе.