Введение к работе
Актуальность проблемы. Загрязнение окружающей среды на фоне жестких климатических условий намного ухудшает экологическую ситуацию внешней среды, создает более тяжелые условия для жизнедеятельности человека, снижает резервные и адаптационные возможности организма. Одним из районов, имеющем подобный комплекс экологических условий, является Приаралье. Общая экологическая ситуация в данном регионе Каракалпакистана в настоящее время характеризуется как состояние экологической катастрофы. Оно связано с высыханием Аральского моря, с нарушением водоснабжения населения, с усилением дискомфортности климата, вторичным засолением почвы, резким увеличением пестицидов, гербицидов и тяжелых металлов в почве и воде. В пространстве над Аралом часто возникают вихревые потоки из пылевых частиц и различных химических веществ, включая пестициды (Григорьев А.А., 1982,1986; Искандарова Ш.Т., 1966; Кабулов С.К., 1997; Косназаров К.А., Разаков P.M., 1991; Реймов P.P., Константинова Л.Г., 1991; Рубанов И.В., 1987 и др.). Все это приводит к увеличению содержания вредных веществ в растениях и, аккумулируемые в продуктах питания, они попадают в организм человека. Ухудшение экологии оказывает прямое и опосредованное влияние на организм человека и животных, приводит к росту заболеваний (АбдкрДв Ч.А., 1990, 1991; Абдиров' Ч.А., Агаджанян Н.А., Северин А.Е. 1993; Ажибеков М.А. 1991; Бахтиярова Ш.К., 1996; Вервихвост А.В. 1991; Ещанов Т.Б., 1991;МамбеткаримовГ идр. 1993.).
В связи с этим большой научный и практический интерес представляет ,.исследование состояния некоторых физиологических функций животного организма в условиях длительного пребывания в экологических условиях Южного Приаралья. Изучалась реактивность кровеносных сосудов и ряд других показателей, позволяющих составить объективное представление о состоянии физиологических функций животного организма в указанных условиях. В кпестве объеета исследования были выбраны скелетные мышцы, так как они составляют около 40% массы тела млекопитающих и даже относительно небольшие изменения мышечного кровотока оказывают влияние на системную гемодинамику организма (Конради Г.П., 1973; Хаютин В.М., 1979, 1987; Folkow В., 1990). Реактивность сосудов исследовалась на животных с нормальным и повышенным артериальным давлением. Сведений о реактивности сосудов у нормотензивных и гипертензивных крыс при длительпй адаптации к экологическим условиям Южного Приаралья в литературе нами не обнаружено.
Цель н задачи исследования. Настоящей работой преследуется цель исследовать влияние современных экологических,' условий Южного Приаралья на физиологические функции животного организма на примере состояния реактивности кровеносных сосудов нормотензивных и гипертензивных крыс, а также ряда других физиологических показателей.
в задачи исследования входило: 1. Исследование влияния на реактивность сосудов скелетных мышц нормотензивных и гипертензивных крыс теплового фактора, как одного из наиболее значимых компонентов климатических условий Южного Приаралья (Первая серия исследований).
2. Исследование длительного влияния комплекса экологических условий Южного Приаралья на реактивность сосудов скелетных мышц, морфологию крови, массу тела, потребление кислорода, морфологические и морфометрические хапактрристикк сосудистых систем тканей нормотензивных и гипертензивных крыс (Вторая серия исследований).
Научная нoвизна. Впервые в сравнительном аспекте на животных, имеющих нормальное и повышенное артериальное давление, проведены исследования влияния температурного фактора и комплекса экологических условий Южного Приаралья на реактивность кровеносных сосудов и некоторые другие физиологичебкне показатели. Установлено, что у гипертензНИчых крыс диапазон «критического подъема» температуры тела ниже, чем у нормотензивных Впервые показано, что быстрые терморегуляторные реакции в условиях тепловой камеры у нормотензивных крыс осуществляются за счет увеличения систолического давления сердца, а у гипертензивных - диастолического по причине более высокого у них значения структурного компонента сопротивления сосудов.
Постишемическая реактивность сосудов у гипертензивных крыс выражена сильнее, чем у крыс с нормальным давлением крови и в ней участвуют как структурные, так и гуморальные факторы, обеспечивающие быстрое развитие и пролонгированное течение постокклюзионной гиперемии. Установлено, что в условиях высокой температуры уровень реактивности сосудов на адренергаческую стимуляцию выше у крыс, имеющих высокое артериальное дарение.
Впервые показано, что в экологических условиях Южного Приаралья потери в весе и смертность у крыс с повышенным артериальным давлением более значительны, чем у имеющих нормальное артериальное давление. Пребывание в условиях Южного Приаралья вызывает у гипертензивных крыс более значительное напряжение терморегуляторных механизмов и снижение теплопродукции, чем у нормотензивных. Имеет место. парастающе эритропения, лейкоцитоз и снижение содержания гемоглобина в эритроцитах у крыс обоих линий; у гипертензивных изменения в морфологии крови и в содержании екюглобина начинают развиваться раньше.
Впервые показано, что длительное пребывание в зкологаческих условиях Южного Приаралья снижает холинергическую реактивность сосудо- у крыс обоих линий и адренергическую у нормотензивных, приводит к дистрофическим изменениям в тканях, деструкции эндотелия и структурным изменениям в сосудах.
Оспоппые положения, выноепмые па защиту. 1. Сопоставительный
анализ изменений показателей внутрисосудистого давления,
постокклгозпоннон гиперемии, адренореактивностк позволил выявить, что при тепловом воздействии животные с нормальным и повышенным артериальным давлением имеют различную степень реактивности сосудов.
2. Длительное пребывание животных с нормальным н повышенным
артериальным давлением в экологических условиях Южного Прнаралья
приводит к нзмен1нию адрено- н холинергической реактивности сосудов,
падению веса тела, эритропенин и лейкоцитозу, снижению содержания
гемоглобина в эритроцитах, дистрофическим изменениям в тканях,
деструкции эндотелия в резистивных сосудах.
3. Структурные изменения в стенках резистивных сосудов
нормотензивных и гип'ертензивных крыс (утолщение меднн) - результат
морфологического закрепления длительно действующей вазомоторной
реакции на повышение кровотока в условиях высокой температуры и
влияния других сопутствующих факторов экологических условий Южного
Приаралья.
4. Животные с высоким артериальным давлением имеют более
высокую реактивность сосудов в условиях высокой температуры и
ядренореактивность в экологических условиях Южного Прнаралья.
Гипертензнвные животные имеют меньшую степень сопротивления к
неблагоприятным факторам окружающей среды.
Теоретическое и практическое значение работы. Впервые проведен сопоставительный анализ реактивности сосудов животных с нормальным и повышенным артериальным давлением и выявлены разные механизмы участия сердечно-сосудистой системы в процессах терморегуляции. Установлено, что реактивность сосудов пшертензивных крыс выше, чем нормотензивных. Из применённых для определения реактивности сосудов методов наиболее информативным является метод постокклюзнонной гаперемии.
Полученные сравнительные физиологические, морфометрические н морфологические характеристики сосудов нормотензивных и пшертензивных крыс после их длительного пребывания в условиях Южного Прнаралья помогают более глубоко понять этнопатогенез гипертензнвного состояния в неблагоприятных экологических условиях 0кружающей среды. Современные экологаческие "условия Южного Приаралья способствуют развитию гипертонического состояния, изменяя структурный компонент сопротивления резистивных сосудов и вызывая деструкцию эндотелия.
Исследования имеют значение для целенаправленного поиска фармакологической коррекции повышенного тонуса сосудов у гипертоников, находящихся в районах экологического кризиса, а также являются свидетельством необходимости защиты людей от создавшейся агрессивной среды Южного Приаралья. Полученные данные могут оказаться полезными
для исследователей академических и профессиональных учреждений, изучающих свойства сосудов в норме и при гипертензивном состоянии.
Работа проведена в соответствии с плановыми темами разрабатываемым кафедрой экологаи и охраны окружающей среды Каракалпакского государственного университета (№ гос. регастрации 01970006047) и лабораторией физиологии кровообращения Института физиологии им И.ПЛавлова РАН (№ гос. регистрации 10,9,40 010152).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и
обсуждены на конференции молодых физиологов и биохимиков России
«Биохимические биофизические механизмы физиологических функции»
(Санкт-Петербург, 1995), Республиканской конференции молодых ученых и
студентов Узбекистана (Ташкент, 1997), Международной конференции
«Охрана и рациональное использование растительного и животного мира
Центральной Азии» (Самарканд, 1997), на заседании лаборатории
физиологии кровообращения Института фнзислогии им. ПавлоБа ИЛ. РАК
("Санкт-Петербург, 1998), научно-теоретических конференциях
Каракалпакского госуниверситета (Нукус, 1997,1998,1999,2000), на 2 съезде морфологов Узбекистана (Ташкент, 1999), Международной конференции «Экологические основы изучения проблемы Приаралья» (Нукус, 1999).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 работ, в том числе 4 статьи.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 185 ссылок. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста и иллюстрирована 17 таблицами и 23 рисунками.