Введение к работе
Актуальность темы
Одним из важнейших и обязательных условий нормального функционирования организма является стабильность его химического состава При этом отклонения в содержании химических элементов, вызванные экологическими, профессиональными, климатогеографическими факторами или заболеваниями приводят к широкому спектру нарушений в состоянии здоровья (Агаджанян Н А , Скальный А В , 2001), поэтому выявление и оценка отклонений в обмене макро- и микроэлементов являются перспективными направлениями современной физиологии и медицины, позволяющими подойти к решению ряда теоретических и практических вопросов, существенно влияющих на показатели здоровья населения (Авцын А П , Жаворонков А А , Ришь М А и соавт , 1991, Захарченко П В , 1997, Агаджанян Н А , Губин Г Д , Губин Д Г и соавт, 1998, Кудрин А В , 2000, Агаджанян Н А , Скальный А В , 2001)
В организме животных и человека натрий, калий, магний и кальций находятся в определенных взаимоотношениях Нарушение концентрации ионов натрия, калия, кальция, магния может быть причиной существенных расстройств различных систем и органов (Елисеева Ю Ю, 2005), так как необходимы организму человека для обеспечения нормального протекания обменных процессов и поддержания ферментного и гормонального статусов (Вольфович Д И, Куликова В П, Яшин Т А , 2003) От соотношения между концентрациями данных ионов зависит возбудимость клеток тканей организма (КоцЯ М,1982)
В последние десятилетия накоплен обширный экспериментальный материал об уровнях всасывания, распределения, кинетике накопления и выведения химических элементов из организма (Авцын А П, Жаворонков А А , Ришь МА и соавт, 1991) СМ Чибисовым, Л К Овчинниковой, Л А Бабаяном (2000) установлено, что у здоровых лиц и интактных животных
в 75-92% случаев концентрация электролитов (магний, натрий, калий, кальций) изменяется с циркадианным ритмом При развитии патологии в 45-60% случаев ритм становится инфрадианным Ими же показано, что ритмы кортикостерона и кальция при стрессе в 100% лежат в инфрадианном диапазоне, а мезоры и амплитуды кортикостерона больше, чем у интактных животных ТА Замощиной и ЕВ Ивановой (2006) установлено, что среднесуточное содержание натрия, калия, кальция и лития в крови, мозге и моче лабораторных крыс, а также особенности ритмической организации суточной динамики содержания этих катионов в средах и тканях определяются сезоном года и условиями освещения Исследование электролитного баланса у женщин (Радыш И В , Ходорович А М, Старшинов Ю П и соавт, 2004) показало, что усиленная экскреция кальция и магния со слюной происходит в утренние часы, с временным диапазоном акрофаз с 5 до 11 часов, а время снижения экскреции биоэлементов приходится на вечерние часы
Было показано, что при гипо- или гиперфункции околощитовидных желез (ОЩЖ) изменяется не только уровень общего кальция в крови, но и нарушаются суточная динамика и процессы перестройки его циркадианного ритма в условиях нового свето-темнового цикла (Джандарова Т И, 2003) Гипо-и гиперпаратиреоз, вызванные ими гипо- и гиперкальциемия сопровождаются существенным изменением морфо-функциональных показателей эпифиза, коркового и мозгового вещества надпочечников и их гормонов, тревожно-фобического статуса и поведения При этом было установлено, что в условиях гипо- и гиперпаратиреоза циркадианные ритмы физиологических функций и поведения рассогласованы между собой и со световым режимом, что свидетельствует о дезадаптации и развитии патологических состояний в организме (Батурин В А, Джандарова ТИ, 2001, Джандарова Т.И, Тимченко Л Д, Арешидзе Д А, 2001, Джандарова Т И., 2002, Джандарова Т И, Батурин В А, Тимченко ЛД и соавт, 2002, Джандарова ТИ, 2002, Джандарова ТИ, 2003)
Вместе с тем, данных об особенностях ритмической организации электролитного обмена в доступной литературе крайне мало Кроме того, влияние нарушения обмена кальция в организме на динамику электролитного баланса практически не изучено Также отсутствуют данные по влиянию дисфункции ОШЖ и, соответственно, нарушений обмена кальция на циркадианные ритмы морфофункциональных показателей клубочковой зоны (КЗ) коры надпочечников Учитывая значение КЗ коры надпочечников в регуляции минерального обмена, изучение морфофункционального состояния указанной зоны при нарушении кальциевого обмена представляется чрезвычайно важным
Исходя из вышесказанного, актуальным является изучение этих вопросов с позиций хронофизиологии, поскольку все жизненные процессы имеют не только пространственную структуру, но и сложные временные характеристики, проявляющиеся в многообразии различных функций и их взаимодействий и обеспечивающих адаптацию организма к изменяющимся условиям среды
Цель работы - изучить особенности организации и перестройки ритмов морфо-функционального состояния КЗ коры надпочечников и минерального обмена в процессе адаптации к измененному режиму освещения в условиях экспериментального нарушения функции ОЩЖ
Задачи исследования
-
Исследовать влияние дисфункции околощитовидных желез на уровень внутриклеточного кальция и ядерно-цитоплазматические отношения в клубочковой зоне коры надпочечников и организацию их циркадианных ритмов в условиях обычного и измененного световых режимов
-
Изучить влияние гигго- и гиперпаратиреоза на концентрацию кортикостероидов в крови и организацию их циркадианных ритмов при обычном и измененном световых режимах
-
Выявить влияние дисфункции околощитовидных желез на уровень натрия в плазме крови и организацию его циркадианиого ритма в условиях обычного и измененного световых режимов
-
Исследовать влияние дисфункции околощитовидных желез на содержание калия в плазме крови и организацию его циркадианного ритма при обычном и смещенном световых режимах
-
Изучить в условиях гипо- и гиперпаратиреоза содержание магния в плазме крови и организацию его циркадианного ритма в условиях обычного и измененного световых режимов
-
Установить влияние дисфункции околощитовидных желез на синхронизацию циркадианных ритмов морфо-функциональных параметров клубочковой зоны коры надпочечников, на уровень кортикостероидов, содержание натрия, калия и магния в плазме крови между собой и с режимом освещения при обычном и измененном световых режимах
Научная новизна исследования
Получен новый фактический материал, показывающий, что дисфункция ОЩЖ сопровождается снижением уровня внутриклеточного кальция при обычном световом режиме, достоверным повышением в первую неделю и снижением во вторую и третью недели нового свето-темнового цикла Впервые показано, что дисфункция ОЩЖ сопровождалась значительным изменением как уровня, так и суточной динамики натрия, калия и магния в плазме крови Установлены существенные амплитудно-фазовые нарушения циркадианных ритмов уровня внутриклеточного кальция, ядерпо-цитоплазматических отношений (ЯЦО) в КЗ коры надпочечников, содержания кортикостероидов в крови и минерального обмена при обычном и смещенном световых режимах, что свидетельствует о возникновении внешнего и внутреннего десинхронозов
Научно-практическая значимость исследования
Полученные данные углубляют и дополняют представления об особенностях гормонально-метаболических взаимоотношений, механизмов, осуществляющих регуляцию минерального обмена 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
Результаты исследования указывают на возникновение стойких нарушений морфо-функциональных показателей КЗ коры надпочечников, изменения содержания кортикостероидов в крови и минерального обмена при дисфункции ОЩЖ, влекущие за собой дефекты течения их циркадианных ритмов и адаптивной перестройки в соответствии с новыми условиями среды, поэтому важной предпосылкой выявления ранних изменений минерального обмена и в структурах, ответственных за его регуляцию, является биоритмологический подход при нарушении функции ОЩЖ, что позволит наметить пути улучшения процессов адаптации организма человека к изменяющимся условиям среды
Полученные данные представляют интерес с позиции охраны здоровья, поскольку 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 минерального обмена, поскольку в организме животных и человека натрий, калий, магний и кальций находятся в определенных взаимоотношениях Нарушение их баланса может быть причиной существенных расстройств протекания обменных процессов, ферментного и гормонального статусов
Основные положения, выносимые на защиту
1 Гипо- и гиперпаратиреоз при обычном световом режиме оказывают существенное влияние на морфофункциональные показатели клубочковой зоны коры надпочечных желез, уровень кортикостероидов в крови, приводят к изменению их исходного циркадианного ритма, а после смещения режима освещения нарушают процессы реорганизации их биоритмов в соответствии с новым свето-темновым циклом
-
Дисфункция околощитовидных желез изменяет уровень и суточную динамику натрия, калия и магния в плазме крови и сопровождается значительными сдвигами в организации и перестройке их цпркадианных ритмов
-
Гипо- и гиперпаратиреоз приводят к изменению синхронизации циркадианных ритмов морфо-функциональных параметров клубочковой зоны коры надпочечников, содержания кортикостероидов, натрия, калия и магния в плазме крови между собой и со световым датчиком времени как при обычном световом режиме, так и после его смещения, что указывает на возникновение внешнего и внутреннего десинхронозов
Апробация работы и внедрение в практику ее результатов
Апробация работы проведена в 2008 г на расширенном заседании кафедр анатомии, физиологии и гигиены человека, физико-химических основ медицины и лабораторной диагностики, безопасности жизнедеятельности ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет и кафедры клинической фармакологии ГОУ ВПО Ставропольская государственная медицинская академия
Основные положения диссертации были представлены на Всероссийской конференции с международным участием «Нейроэндокринология - 2005» (Санкт-Петербург, 2005), V Международной конференции по функциональной нейроморфологии (Санкт-Петербург, 2006), XX съезде физиологического общества им И П Павлова (Москва, 2007), ХП Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2007), Международном симпозиуме «Адаптационная физиология и качество жизни проблемы традиционной и инновационной медицины» (Москва, 2008), на внутривузовских научно-практических конференциях СГ У (Ставрополь, 2004-2008)
Материалы исследования внедрены в практику лечебной и научной деятельности ГУЗ Ставропольский краевой клинический центр
специализированных видов медицинской помощи, в учебную и научную работу кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет.
Публикации
По теме диссертационного исследования опубликовано 8 печатных работ, в том числе в журнале, рекомендованном ВАК для публикации материалов диссертационных исследований - 1 работа
Структура и объем диссертации
Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав с изложением результатов исследования, обсуждения собственных результатов, выводов, библиографического указателя, включающего 153 отечественных и 96 иностранных источников Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 8 таблиц и 28 рисунков
