Содержание к диссертации
Введение
1. Взаимосвязь иммунной и неироэндокриннои систем и околощитовидных желез в обеспечении адаптивных реакций организма (обзор литературы ) 11
1.1. Строение и функции иммунных органов 11
1.1.1. Строение и функции красного костного мозга 12
1.1.2. Строение и функции тимуса 13
1.1.3. Строение и функции селезенки 19
1.2. Взаимосвязь иммунной и неироэндокриннои систем 23
1.3 Роль околощитовидных желез в деятельности иммунных органов и их ритмическая организация 28
2. Материалы и методы исследования 33
2.1. Общая характеристика экспериментального материала 33
2.2. Организация светового режима 34
2.3. Моделирование дефицита и избытка паратгормона у крыс 35
2.3.1.Моделирование дефицита паратгормона у крыс 35
2.3.2.Моделирование избытка паратгормона у крыс 35
2.4. Определение катехоламинов втканях 36
2.5. Исследование клеточного состава красного костного мозга 38
2.6. Методы статистической обработки результатов исследований 39
2.7. Методы математического анализа организации циркадианных ритмов 40
3. Особенности организации циркадианных ритмов содержания катехоламинов в селезенке и вилочковой железе и показателей клеточного состава красного костного мозга при гипо-и гиперпаратиреозе 42
3.1. Циркадианные ритмы содержания катехоламинов в вилочковой железе 42
3.2. Циркадианные ритмы содержания катехоламинов в селезенке 69
3.3. Циркадианные ритмы клеточного состава красного костного мозга 94
4 . Особенности синхронизации циркадианных ритмов содержания катехоламинов в селезенке и вилочковои железе и показателей клеточного состава красного костного мозгапригипо игиперпаратиреозе 117
Обсуждение результатов 125
Заключение 131
Выводы 133
Список литературы 135
- Строение и функции тимуса
- Взаимосвязь иммунной и неироэндокриннои систем
- Циркадианные ритмы содержания катехоламинов в вилочковой железе
- Циркадианные ритмы содержания катехоламинов в селезенке
Введение к работе
Функциям иммунной и неироэндокриннои систем свойственны биологические ритмы активности (Бородин Ю.И., Труфакин В.А., Летягин А.Ю., Шурлыгина А.В., 1992). Причем, хронобиологические параметры функционирования иммунной и неироэндокриннои систем тесно взаимосвязаны, что имеет большое значение для регуляции иммунного статуса и иммунных реакций на организменном уровне (Шурлыгина А.В., Труфакин В.А., Гущин Г.В., Корнева Е.А., 1999). Однако работ, посвященных временным аспектам нейроиммунных взаимоотношений, крайне мало. В литературе практически отсутствуют и данные о роли ОЩЖ и возможном влиянии гормональных нарушений, возникающих при их дисфункции на ритмы содержания катехоламинов в тимусе и селезенке и клеточный состав красного костного мозга. Вместе с тем, изучение этих вопросов важно, поскольку воздействие указанных гормонов надпочечников и кальция на соответствующие центральные и периферические органы сопровождается ритмическими процессами, благодаря которым и осуществляется синхронизация, лежащая в основе работы указанных функциональных систем.
Исходя из выше сказанного, изменение обмена кальция может оказаться ведущим механизмом нарушений при гипо- и гиперпаратиреозе, вызывая изменение минерального обмена в клетках (Джандарова Т.И.,2003).
Трудность подобных хронобиологических исследований на человеке требует разработки, постановки и проведения модельных экспериментов на лабораторных животных. Это позволит изучить глубину и многогранность изменений в деятельности иммунных органов, возникающих при нарушении обмена кальция в процессе адаптации организма к смещению режима освещения как десинхронизирующему фактору в условиях нормы и дисфункции ОЩЖ.
Цель работы - изучить особенности организации, перестройки и синхронизации циркадианных ритмов содержания катехоламинов в вилочковой железе, селезенке и миелограммы в процессе адаптации к изменению режима освещения в условиях нормального функционирования ОЩЖ и при экспериментальных гипо- и гиперпаратиреозе.
7 В соответствии с этим были определены следующие задачи:
Изучить особенности организации циркадианных ритмов уровня катехоламинов в вилочковои железе, селезенке и миелограммы в условиях нормально функционирующих ОЩЖ при обычном и измененном световом режиме.
Исследовать влияние гипо- и гиперфункции околощитовидных желез на уровень, организацию и перестройку циркадианных ритмов содержания адреналина, норадреналина и дофамина в вилочковои железе и селезенке.
Изучить влияние дисфункции околощитовидных желез на клеточный состав и организацию циркадианных ритмов показателей миелограммы при обычном световом режиме и в процессе адаптации к измененному режиму освещения.
Исследовать особенности синхронизации циркадианных ритмов содержания катехоламинов в вилочковои железе и селезенке, показателей клеточного состава красного костного мозга в условиях нормального функционирования ОЩЖ и при экспериментальных гипо- и гиперпаратиреозе в условиях обычного и измененного светового режима.
Научная новизна. Получены новые данные, показывающие, что в условиях нормально функционирующих ОЩЖ при обычном световом режиме наличие циркадианных ритмов содержания катехоламинов в вилочковои железе и селезенке, лейкоэритробластического соотношения, индексов созревания ней-трофилов и эритрокариоцитов их перестройку в соответствии с новым режимом освещения.
В эксперименте на крысах впервые установлено, что гипо- и гиперпара-тиреоз сопровождаются нарушением уровня катехоламинов в иммунных органах, организации их циркадианных ритмов при обычном световом режиме, а после смещения режима освещения - реорганизации их в соответствии с новыми условиями среды. Получен новый фактический материал, показывающий, изменение клеточного состава красного костного мозга при дисфункции ОЩЖ. В частности, гипопаратиреоз и вызванная им гипокальциемия нарушают гемо-поэз в сторону увеличения образования лейкоцитов и снижения числа эритро-
8 цитов, а гиперпаратиреоз и вызванная им гиперкальциемия - увеличения образования эритроцитов и снижения числа лейкоцитов. Выявленные при обычном световом режиме циркадианные ритмы показателей миелограммы, после изменения режима освещения дезорганизованы. Впервые показано, что нарушение функции ОЩЖ приводит к в изменению нормальной синхронизации циркадианных ритмов содержания адреналина, норадреналина и дофамина в вилочковои железе и селезенке, показателей клеточного состава красного костного мозга между собой и со световым датчиком времени как при обычном, так и при смещенном световом режиме, что указывает на возникновение внешнего и внутреннего десинхроноза.
Научно-практическая значимость. Полученные данные углубляют и дополняют представления об особенностях гормонально-метаболических взаимоотношений, механизмов, осуществляющих взаимодействие нервной, эндокринной, иммунной систем и позволяющих говорить о функциональном единстве организма в процессе адаптации организма к изменяющимся условиям среды и о роли ОЩЖ в ритмической организации функций в организме человека и животных. Полученные экспериментальные данные при нарушении обмена кальция в организме указывают на возникновение стойких поломок уровня ка-техоламинов в вилочковои железе и селезенке, организации их циркадианных ритмов при обычном световом режиме и их адаптивной перестройки после смещения режима освещения в соответствии с новыми условиями среды. Выявленные нарушения сопровождаются изменениями клеточного состава красного костного мозга при дисфункции ОЩЖ - гипопаратиреоз вызывает увеличение образования лейкоцитов и снижение числа эритроцитов, а гиперпаратиреоз - увеличение образования эритроцитов и снижение числа лейкоцитов, а также структуры циркадианных ритмов показателей миелограммы.
Полученные данные представляют интерес с позиции охраны здоровья, поскольку существует достаточно большая группа людей, работающих в ночную смену, вахтовым методом и т. д. Установленные экспериментальные данные могут стать научным обоснованием для создания норм лабораторных и функциональных показателей и лечь в основу индивидуального «лабораторного
9 паспорта здоровья». Кроме того, практическая значимость определяется и тем, что в настоящее время частота заболеваний ОЩЖ составляет в среднем 25 - 30 на 100 000 населения ежегодно, причем, в 2 раза выше среди женщин, чем среди мужчин. Наиболее подвержен патологии возраст 25 - 50 лет, но отмечается нарастание заболеваемости после 60 лет, особенно среди женщин. На основе полученных данных может быть предложено детальное изучение обмена кальция, уровень которого в крови является результирующим показателем состояния кальцийрегулирующих механизмов и, прежде всего, функции ОЩЖ. Следует также отнестись осторожно к рекомендациям по масштабному и неконтролируемому применению препаратов и биологически активных пищевых добавок, содержащих кальций.
Результаты исследования нашли применение в учебном процессе на кафедре анатомии, физиологии и гигиены человека Ставропольского государственного университета, на кафедре биологии и географии Московского государственного открытого педагогического университета им. М.А. Шолохова. Они включены в программу спецкурса «Биоритмы и их адаптивное значение», в магистерскую программу курса «Общие закономерности адаптации человека» и нашли отражение в курсах лекций по физиологии человека и животных, иммунологии, в дисциплинах специализации «Физиология человека и животных».
Положения, выносимые на защиту
Гипо- и гиперпаратиреоз и вызванные ими гипо- и гиперкальциемия приводят к существенному изменению уровня катехоламинов в иммунных органах, нарушают организацию их циркадианных ритмов при обычном световом режиме, а после смещения режима освещения нарушают реорганизацию их в соответствии с новым свето-темновым циклом.
Гипопаратиреоз и вызванная им гипокальциемия нарушают гемопоэз в сторону увеличения образования лейкоцитов и снижения числа эритроцитов, а гиперпаратиреоз и вызванная им гиперкальциемия - увеличения образования эритроцитов и снижения числа лейкоцитов. Выявленные при обычном световом режиме циркадианные ритмы показателей миелограммы после изменения режима освещения дезорганизованы.
3. Нарушение функции ОЩЖ приводит к появлению хронобиологическо-го дефекта, выражающегося в изменении нормальной синхронизации циркади-анных ритмов содержания адреналина, норадреналина и дофамина в вилочко-вой железе и селезенке, клеточного состава красного костного мозга между собой и со световым датчиком времени как при обычном, так и при смещенном световом режиме, что указывает на возникновение внешнего и внутреннего де-синхроноза.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на внутривузовских научно-практических конференциях (Ставрополь, 2003-2006), XI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003), II Международном симпозиуме «Прблемы ритмов в естествознаниии» (Москва, 2004), Межрегиональной конференции «Физиологические проблемы адаптации» (Ставрополь, 2003).
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 8 работ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав с изложением результатов исследования, обсуждения собственных результатов, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 137 отечественных и 28 иностранных источников. Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц и 39 рисунков.
Строение и функции тимуса
В последние годы строение и функции тимуса привлекают большое внимание исследователей. Тимус является органом, в котором наиболее ярко про 14 являются тесные молекулярные и клеточные нейроиммуноэндокринные взаимодействия, играющие ключевую роль в обеспечении как локальных, так и об-щерегуляторных биологических эффектов. Именно тимус является наиболее выразительной иллюстрацией теснейших взаимосвязей между тремя регуля-торными системами (нервной, эндокринной и иммунной), обеспечивающих необходимый молекулярный коммуникационный диалог, направленный на обеспечение физиологических процессов в живом организме (Кветной И.М., Яри-лин А.А., Полякова В.О., Князькин И.В., 2005). Этот орган, как и костный мозг, является центральным органом иммуногенеза. От состояния и активности тимуса во многом зависит выраженность защитных реакций всего организма.
Удаление тимуса ведет к тяжелейшим нарушениям иммунных функций, к летальному исходу (Сапин М.Р., Никитюк Д.В., 2000). Имеются данные, что в тимусе обеспечивается иммунокомпетентность лимфоцитов, осуществляющих иммунный надзор. Участие тимуса выражается в реакциях пролиферации, в дифференцировке и миграции лимфоцитов, а также продукции биологически активных веществ (Новиков В.Д., Труфакин В.А., 1980). Тимус рассматривается и в качестве «информационного центра» иммунной системы (Труфакин В.А., Шмаков А.Н., 1991). Тимус имеет две асимметричные доли, плотно примыкающие друг к другу и на окрашенных микроскопических срезах тимуса можно увидеть дольчатое его строение. Размеры долек тимуса увеличиваются от рождения до подросткового возраста и уменьшаются в последующие годы (Шумейко Н.С., 1978; Ossa-Gomez L.J., 1981). Между дольками находятся прослойки стромальной соединительной ткани, пучки которой ответвляются от тонкой капсулы органа. В дольки соединительнотканные волокна проникают на разную глубину (Ham A.W., Cormak Н., 1983). В дольках отчетливо различаются наружное, более темное корковое вещество и центральное, светлое мозговое вещество (Агеев А.К., 1973 и др.). В зависимости от соотношения эпителиальных и лимфоидных клеток и их функционального состояния в дольке тимуса выделяют четыре зоны (Галустян Ш.Д., 1949; Хуссар Ю.П., 1972; Clark S., 1963). Первая зона - это наружный подкапсульный слой. В ней в 1-3 слоя располагаются большие лимфоциты, и так называемые, бластные клетки, для которых характерен высокий уровень митотической активности. В этой зоне происходит образование Т-лимфоцитов из светлых клеток (Shotman К., Li Wu, Scollay R., 1992). Самый высокий митотический индекс в подкапсульной зоне наблюдается в первые дни после рождения. К концу первого месяца постнатальной жизни пролиферативная активность в этой зоне снижается (Хуссар Ю.П., 1967; Чхолария Н.Д., 1978 и др.). Вторая зона дольки представляет собой внутренний кортикальный слой, или собственно корковое вещество тимуса. Здесь накапливаются образовавшиеся Т-лимфоциты, формируются специфические для них антигенные детерминанты. Корковое вещество представлено несколькими слоями средних и малых лимфоцитов (Труфакин В.А., 1967; Хуссар Ю.П., 1972). Митотическая активность здесь довольно высокая - от 1,3 до 2,1% (Чхолария Н.Д., 1975).
Третья зона дольки тимуса представлена мозговым веществом, образующимся у каждого вида животных в строго определенный период. Оно постепенно расширяется. Мозговое вещество является местом выхода Т-лимфоцитов из органа через венулы в кровоток. Здесь обильно представлены эпителиально-ретикулярные клетки (5-20%) (Труфакин В.А., 1967 и др.). Количество лимфо-идных клеток меньше, чем в корковом веществе. В основном это лимфоциты среднего диаметра. Митотический коэффициент составляет 0,8+0,2% (Чхолария Н.Д., 1975). Эпителиальные клетки этого слоя могут формировать эпителиальные тяжи, фолликулоподобные структуры и тимические тельца.
Четвертая зона дольки тимуса, согласно данным S.Clark (1963), представляет собой периваскулярную соединительную ткань, окружающую сосуды мозгового вещества. Это конечный путь для Т-лимфоцитов и, возможно, зона встречи с экстратимусным окружением, с чужеродными антигенами (Ишин Е.В., 1977).
По данным М.Р. Сапина и соавт. (1981), у дольки тимуса выделяют пять зон: подкапсулярную, центральную зону коркового вещества, зону пограничную с мозговым веществом, центральную зону мозгового вещества и зону, по граничную с корковым веществом. Для каждой из этих зон характерен определенный набор клеточных элементов. В то же время К.А. Зуфаров и К.Р. Тухтаев (1987) считают, что при светооптических и электронно-микроскопических исследованиях вполне приемлемо выделять три зоны: корковую, кортико-медуллярную и мозговую. Из такого перечня попыток подразделения долек тимуса видна сложность использования какой-либо одной классификации строения этого органа.
Согласно данным К.А. Зуфарова и К.Р. Тухтаева (1987), в кортико-медуллярной зоне эпителиальные клетки имеют типичную звездчатую или веретенообразную форму. Вокруг кровеносных сосудов обнаруживаются макрофаги и, так называемые, интердигитирующие клетки. Лимфоидные клетки наружной части корковой зоны (обычно это лимфобласты) расположены в 3-4 слоя. В более глубоких отделах этой зоны также встречаются макрофаги. В субкапсулярной зоне тимуса имеются делящиеся клетки и лимфобласты. Внутри коркового вещества находятся главным образом потомки лимфобластов. Обычно они представлены неделящимися малыми тимусными лимфоцитами, расположенными вблизи дендритных корковых эпителиальных клеток (Butcher Е.С., Weissman I.L., 1967). Корковые эпителиальные клетки имеют звездчатую форму за счет длинных и тонких цитоплазматических отростков. Отростки соединяются друг с другом с помощью десмосом и образуют «сеточку», где располагаются тимоциты коркового вещества. По данным B.C. Сергеевой и Д.С. Гордон (1992), на «территории» коркового вещества клетки располагаются двумя слоями. Внутренний продольный слой представлен компактно расположенными полигональными клетками с гранулами беловато-желтого или беловато-зеленого люминесцентного свечения. Они расценены в качестве адрено-управляемых и частично - адрено-серотонинпродуцентов. В субкапсулярном слое коркового вещества располагаются мелкие клетки с гранулами желтого и зеленого оттенков. Они дают реакции, свидетельствующие об аминопоглоти-тельной функции. Эти же авторы считают, что для корковой зоны дольки характерно «альвеолярное строение». «Альвеола», по мнению авторов, состоит из капилляра, нескольких макрофагов и тимоцитов. Вся эта структура окружена «капсулой», представленной эндотелиальными клетками и небольшим количеством коллагеновых и эластических волокон. Кроме того, в субкапсулярной и, в меньшей степени, в зонах внутренней и наружной коры тимуса встречаются типичные эпителиальные клетки, В цитоплазме этих клеток наряду с вакуолями и мелкими плотными включениями имеются погруженные один или несколько тимоцитов.
В мозговом веществе эпителиальные клетки расположены вокруг шарообразных тимических телец (телец Гассаля). Эпителиальная сеть, в отличие от коркового вещества, широкоячеистая. В мозговом веществе наблюдаются также интердигитирующие клетки, а также скопления крупных гранулярных клеток с одним светлым ядром (Зуфаров К.А., Тухтаев К.Р., 1987; Сергеева B.C., Гордон Д.С, 1992; Hoshino Т., 1962; Hirokawa К., Hatakeyama S., 1969). Гиста-минсодержащие клетки премедуллярной зоны тимусных долек иногда называют диаминоцитами (Любовцева Л.А., Гордон Д.С, 1988). Предположительно эти клетки способны поглощать и продуцировать гистамин. Они неодинаково реагируют на основные медиаторы вегетативной нервной системы (норадрена-лин и ацетилхолин).
Взаимосвязь иммунной и неироэндокриннои систем
В настоящее время большой интерес вызывают механизмы, осуществляющие взаимодействие нервной, эндокринной, иммунной систем и позволяющие говорить о функциональном единстве организма (Сепиашвили Р.И., 2005). До сих пор слабо изучен вопрос о том, как клетки иммунной системы и их продукты взаимодействуют с другими системами, и в чем заключается роль таких взаимодействий для организма. Зачастую их существование определяется общностью конечной цели функционирования взаимодействующих систем. Такая общность в полной мере характерна для иммунной, нервной и эндокринной систем, которые содержат и другие черты сходства. В настоящее время можно считать общепринятым положение о наличии в клетках иммунной системы рецепторов к гормонам, нейромедиаторам и нейро-модуляторам. В последнее время к этому положению добавились многочисленные данные о наличии рецепторов к иммунным мессенджерам в эндокринных и нервных клетках. Циркуляция иммунных клеток, их движение внутри лимфо-идных структур и выход в ткани являются необходимыми для эффективного иммунного ответа. Нейроэндокринные агенты способны оказывать влияние на эти процессы. Под влиянием катехоламинов происходит активный выход лимфоцитов и гранулоцитов из селезенки. У иммунизированных животных адреналин вызывает селективное высвобождение из этого органа клеток, продуцирующих антитела (Гордон Д.С., Сергеева В.Е., Зеленова И.Г., 1982).
Показана организующая и координирующая функция нейроэндокринной системы в формировании и реализации стресс-реакции со стороны кроветворной ткани (Зимин Ю. И., Хаитов Р. С, 1975; Гольдберг Е. Д., Дыгай А. Л., Хлу-сов И.А.,1997), основополагающим моментом которой признается наличие прямого (рецепторного) и опосредованного через факторы гемопоэзиндуци-рующего микроокружения нейрогормонального контроля процессов деления и созревания гемопоэтических клеток (Ястребов А. П., Юшков Б. Г, Большаков В. Н., 1988). Тем не менее, о роли нейроэндокринных структур в регуляции ги-попластических состояний кроветворной ткани можно судить только по немногочисленным косвенным данным. В частности, известно, что глюкокортикоиды снижают токсическое влияние антибластомных препаратов на гемопоэз (Гер-шанович М.Л, 1982). Легкий наркоз галотаном существенно уменьшает чувствительность колониеобразующих единиц селезенки к цитостатикам (Чертков И. Л., Фриденштейн А. Я., 1977). Фрагментарность сведений не дает комплексного представления о вкладе клеточно-гуморальных и нейроэндокринных механизмов в регуляцию кроветворения в различных условиях жизнедеятельности организма. Вместе с тем выделение общих механизмов и взаимосвязь локального и дистантного, прежде всего вегетативного, обеспечения пластических процессов, протекающих в кроветворной ткани в различных, часто противоположных по своей биологической направленности условиях существования организма имеет большое значение для объяснения механизмов взаимодействия нейроэн-докринной системы и гемопоэзиндуцирующего микроокружения в регуляции гемопоэза.
Одной из первых необходимых реакций на раздражитель следует признать усиление процессов миграции и (или) разрушения клеток. Многие ге-мопоэзстимулирующие и супрессирующие воздействия сопровождаются ранним нейтрофильным лейкоцитозом перераспределительного характера (Горизонтов П. Д., Белоусова О. И., Федотова А. И., 1983). В то же время усиливаются процессы разрушения клеток, в частности, внутрикостномозговой гемолиз эритрокариоцитов и их предшественников при гипоксии, после кровопотери, при гипопластической анемии (Козинец Г.И., Гольдберг Е.Д., 1982; Северин М.В., Юшков Б.Г., Ястребов А.П., 1993), инволюция тимико-лимфатического аппарата (Горизонтов П.Д., Белоусова О.И., Федотова А.И., 1983).
Безусловно, природа экстремального фактора непосредственно сказывается на особенностях реакции кроветворной ткани, выражающейся, в конечном счете, в продукции тех или иных зрелых специализированных клеток. В частности, в условиях иммобилизационного стресса отмечается относительно «равномерная» стимуляция костномозгового эритро- и гранулоцитопоэза, при остром инфекционном воспалении преобладает активация нейтрофильного и мо-ноцитарного ростков костного мозга, при острой кровопотере - реакция эри-трона на развивающуюся циркуляторную и гемическую гипоксию. При исполь 25 зовании воздействий, вызывающих гипоплазию кроветворной ткани, восстановление кроветворения также будет определяться известной спецификой повреждения кроветворных клеток и элементов гемопоэзиндуцирующего микроокружения (Дыгай А. М., Клименко Н. А., 1992).
Тем не менее, наличие при совершенно различных по своей природе экстремальных воздействиях общих неспецифичных моментов, составляющих, по сути, локальную основу компенсаторно-приспособительных процессов, неизбежно ставит вопрос о существовании единых дистантных, в первую очередь нейроэндокринных, механизмов обеспечения физиологической и репаративной регенерации кроветворной ткани. Тем более структурно-функциональная взаимосвязь локальных и дистантных механизмов контроля гемопоэза не вызывает сомнений (Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M., Захарова О.Ю., 1990).
LINK3 Циркадианные ритмы содержания катехоламинов в вилочковой железе LINK3 Известно, что в лимфоидных органах широко представлены симпатический отдел вегетативной нервной системы и катехоламины, выделяемые нервными окончаниями. Учитывая роль ионов кальция в секреции катехоламинов, представляется важным изучить влияние нарушения кальциевого гомеостаза на содержание катехоламинов в селезенке и вилочковой железе. В данной главе приводятся результаты исследования суточной динамики содержания адреналина, дофамина и норадреналина в вилочковой железе и селезенке в условиях обычного и смещенного светового режима у крыс с экспериментальными гипо -и гиперпаратиреозом.
Анализ данных, полученных за длительный промежуток времени (1985 -2005 гг) показал, что ложная операция, которая заключалась в небольшом разрезании кожи шеи и проведении манипуляций как при пересадке или удалении околощитовидных желез без соответствующей операции, не оказывает существенного влияния на изучаемые показатели, а также на организацию и перестройку их циркадианных ритмов. Поэтому в дальнейшем сравнение показателей у крыс с экспериментальными гипо - и гиперпаратиреозом проводили с соответствующими данными интактных животных, которые и служили контролем.
Результаты исследований суточной динамики и циркадианных ритмов содержания катехоламинов в вилочковой железе представлены в таблицах 1 - 6 и на рисунках 1-12. Адреналин Как следует из полученных данных у интактных крыс, в условиях обычного светового режима наиболее высокое содержание адреналина в вилочковой железе приходилось на 22 ч, что соответствует темному времени суток (табл. 1, рис. 1А). В первую неделю после изменения светового режима максимум смещался к 18 ч (рис. 1Б), на второй неделе наибольшее содержание адреналина в вилочковой железе приходилось также на 18 ч, но снижалось количество флюктуации (рис. 1В). К концу третьей недели значительно уменьшается амплитуда суточных колебаний, но в тоже время максимум содержания адреналина в вилочковой железе приходился на 18 ч, что соответствует темному времени суток, в условиях нового чередования света и темноты (рис. 1Г).
По данным косинор-анализа в условиях обычного светового режима ак-рофаза циркадианного ритма адреналина в вилочковой железе отмечалась в 21,1 ч. После изменения режима освещения акрофаза смещалась к 16,8 ч. На второй неделе нового свето-темнового цикла положение акрофазы ритма адреналина было близко к ожидаемому и значительно увеличивалась амплитуда. Однако к концу третьей недели акрофаза ритма адреналина в вилочковой железе смещалась к 19,1 ч с уменьшением амплитуды (рис. 2А), что, возможно, указывает на адаптивные колебания его уровня при изменении условий среды. Однако циркадианный ритм адреналина в вилочковой железе у интактных животных к концу эксперимента не успевает перестраиваться в полной мере в соответствии с новым режимом освещения.
У крыс с экспериментальным гипопаратиреозом в условиях обычного светового режима наблюдалось существенное увеличение уровня адреналина в ткани вилочковой железы (табл. 1). При этом у них в условиях обычного светового режима максимальное содержание адреналина в железе приходилось на светлое время суток в отличие от контрольных крыс (рис. 1А, 2) с акрофазой в 14,0 ч и достаточно высокой амплитудой ритма. Через одну неделю после смещения светового режима у крыс с гипопаратиреозом максимум содержания адреналина приходился на 14 часов (рис. 1Б). Следует отметить, что содержание адреналина в железе при этом достоверно ниже, чем у контрольных животных. Таблица 1.
Суточная динамика содержания адреналина в вилочковой железе у крыс с ги-попаратиреозом до и после смещения светового режима (мкг/г) Условия опыта Интактные Гипопаратиреоз Режим освещения Время, ч п М±т п М + т Р . Суточная динамика содержания адреналина в вилочковой железе у крыс с гипопаратиреозом в условиях обычного светового режима (А) и через 1 (Б), 2 (В) и 3 (Г) недели после смещения режима освещения. По оси абсцисс - время исследования, ч; по оси ординат - содержание адреналина в вилочковой железе, мкг/г. контроль (интактные крысы); - крысы с гипопаратиреозом. Рисунок 2. Косинор-анализ перестройки циркадианного ритма содержания адреналина в вилочковой железе у крыс с гипопаратиреозом в условиях обычного и смещенного светового режима. А - интактные крысы; Б - крысы с гипопаратиреозом. 1- обычный световой режим; после смещения режима освещения: 2- через одну неделю; 3- через 2 недели; 4- через 3 недели. По данным косинор-анализа акрофаза ритма адреналина в вилочковой железе приходилась на 16,9 ч и почти вдвое снижалась его амплитуда (рис. 2Б). На второй неделе нового свето-темнового цикла в темное время суток уровень данного гормона в железе значительно увеличивался, а наиболее высокий уровень его отмечался в 2 ч (рис. 1В). Как следует из косинор-анализа, максимум функции адреналина в ткани железы смещался к 1,6 ч с увеличением амплитуды его циркадианного ритма. На третьей неделе после изменения режима освещения, у опытных крыс наблюдалось значительное увеличение концентрации адреналина в вилочковой железе по сравнению с контрольной группой, а максимальное содержание его в железе приходилось на темное время нового свето-темнового цикла (рис 1Г). При этом косинор-анализ выявляет существенное снижение амплитуды ритма, а акрофаза его устанавливается в 19,2 ч (рис. 2Б). У крыс с гиперпаратиреозом в условиях обычного светового режима содержание адреналина в ткани вилочковой железы в 14, и 2 ч оказывается существенно выше, а в 6 ч - достоверно ниже по сравнению с соответствующими показателями у интактных животных (табл. 2, рис. 3). В отличие от контрольных крыс, у животных с гиперпаратиреозом максимальные значения уровня адреналина отмечались в светлое время суток с акрофазой в 16,2 ч и низкой суточной амплитудой ритма (рис. 3,4Б).
Циркадианные ритмы содержания катехоламинов в селезенке
Результаты исследований суточной динамики и циркадианных ритмов содержания катехоламинов в селезенке представлены в таблицах 7 - 12 и на рисунках 13-24.Результаты исследований показывают, что у интактных крыс, в условиях обычного светового режима суточная динамика содержания адреналина в селезенке находилось в пределах от 5,93 ± 0,57 до 35,53 ± 0,41 мкг/г ткани. При этом уровень его начинал увеличиваться в 18 ч, достигал максимума в 22 ч и к 6 ч снова снижался. По результатам косинор-анализа акрофаза циркадианного ритма содержания адреналина в селезенке отмечалась в 14,9 ч, что соответствует светлому периоду суток (табл. 7, рис. 13А). В первую неделю после изменения светового режима уровень адреналина в селезенке в течение суток значительно снижался, а акрофаза смещалась к 20 ч (табл. 7, рис. 14А). На второй неделе акрофаза циркадианного ритма адреналина в селезенке приходилась также на 20 ч, но снижалась амплитуда его суточных колебаний (рис. 14А). К концу третьей недели уровень адреналина в селезенке в течение суток значительно повышался (табл. 7, рис. 13Г). По данным косинор-анализа акрофаза его ритма смещалась к 1,9 ч и существенно уменьшалась амплитуда суточных колебаний (рис. 14 А).
У крыс с экспериментальным гипопаратиреозом в условиях обычного светового режима наблюдалось достоверное увеличение уровня адреналина в ткани селезенки в течение суток (табл. 7). При этом на хронограмме выявлено два максимума - в 10 и 22 ч. По результатам косинор-анализа акрофаза содержания адреналина в органе приходилось на 22 ч, что соответствует темному времени суток в отличие от контрольных крыс. В то же время следует отметить, что циркадианный ритм адреналина в селезенке у этих животных недостоверен, амплитуда суточных колебаний его очень низкая (рис. 13А, 14Б). Через одну неделю после смещения светового режима у крыс с гипопаратиреозом содер 70 жание адреналина в селезенке существенно снизилось, но оставалось на достоверно высоком уровне по сравнению с контрольными животными (табл. 7).
На хронограмме также выявлены два максимума - в 14 и 2 ч (рис. 13Б). По данным косинор-анализа акрофаза ритма адреналина в селезенке приходилась на 5 ч и значительно увеличивалась его амплитуда (рис. 14Б). На второй неделе нового свето-темнового цикла содержание данного гормона в органе в течение суток изменялось в пределах от 6,8 ± 0,4 до 46,2 ± 1,43 мкг/г ткани (табл. 7). Наиболее высокий уровень его на хронограмме отмечался в 22 ч (рис. 13В). Как показывает косинор-анализ, максимум функции адреналина в ткани органа смещался к 1,1 ч (рис.14Б). На третьей неделе после изменения режима освещения, у опытных крыс наблюдалось значительное увеличение концентрации адреналина в селезенке по сравнению с контрольной группой, а на хронограмме снова появлялись два максимума - в 18 и 2 ч (табл. 7, рис. 13Г). При этом по результатам косинор-анализа акрофаза его устанавливалась в 21,3 ч (рис. 14Б).
У крыс с гиперпаратиреозом в условиях обычного светового режима содержание адреналина в ткани селезенки в 14, 18, 2 и 6 ч оказалось существенно выше, а в 10 и 22 ч - достоверно ниже по сравнению с соответствующими показателями у интактных животных (табл. 8, рис. 15). В отличие от контрольных крыс, у животных с гиперпаратиреозом максимальные значения уровня адреналина отмечались в конце светлого времени суток с акрофазой в 20,1 ч (рис. 15А, 16Б). В первую неделю после смещения режима освещения у крыс с экспериментальным гиперпаратиреозом содержание адреналина в селезенке в течение суток было достоверно выше по сравнению с контролем за исключением 18 ч, когда его уровень был ниже показателей контрольных животных (табл. 8, рис. 15Б).
На второй неделе нового свето-темнового цикла содержание адреналина в органе в течение суток изменялась в интервале от 9,43 + 1,34 до 50,6 + 0,41 мкг/г, что было достоверно выше по сравнению с контролем.
