Введение к работе
Актуальность проблемы
В настоящее время ядерная энергетика продолжает интенсивно развиваться, расширяя внедрение ионизирующих излучений в научно-производственную и хозяйственную деятельность человека и представляет существенную угрозу, как для его существования, так и для среды обитания (Ушаков И. Б., 2001). Риск облучения сотрудников объектов ядерной энергетики и населения весьма велик и требует тщательной научной разработки вопросов радиационной безопасности. Фактический материал, касающийся оценки состояния психофизиологических функций организма, как основы работоспособности, в условиях радиационного поражения представлен рядом работ, освещающих нейрофизиологические аспекты некоторых поведенческих реакций облученных животных, а также клинико-анамнестические данные, полученные при обследовании людей, подвергшихся воздействию ионизирующей радиации (Арлащенко Н. И., 1982; Григорьев Ю. Г., 1982; Давыдов Б. И., Ушаков И. Б., 1987; Владимиров В. Г., 1988; Давыдов Б. И., Ушаков И. Б., Федоров В. П., 1991; Ушаков И. Б., Карпов В. Н., 1997; Ушаков И. Б., 2001; Barnes D. J., 1971; Kosmierska-Grodzka, 1975). Изучение радиационной патологии головного мозга человека с участием его в эксперименте принципиально невозможно (Бехтерева Н. П., 1988). Таким образом, разработка адекватных моделей лучевых реакций нервной системы с помощью некоторых физических и фармакологических средств на основе концепции радиационных синдромосходных состояний на сегодняшний день является актуальной (Арлащенко Н. И., Погосов А. Ю., 1984; Давыдов Б. И., Ушаков И. Б., 1987). Методологическая основа этой концепции заключается в выявлении общих закономерностей реагирования анатомо-физиологических систем организма на различные факторы экстремальной интенсивности (Даренская Н. Г., Григорьев А. Ю., Кузнецова С. С., 1984; Ушаков И. Б. с соавт., 1998). При этом подразумевается наличие стандартных реакций организма на различные воздействия (Копанев В. А с соавт., 1988), а также учитываются особенности развития патологических процессов в ЦНС (Пальцев М. А., Аничков Н. М., 2001; Ярыгин Н. Е., Ярыгин В. Н., 1973). Изучение раздельного и комбинированного действия алкоголя и облучения в различных дозах на различных уровнях биологической организации послужило основой для применения этанола в качестве вещества, моделирующего лучевое поражение головного мозга (Давыдов Б. И., Ушаков И. Б., 1987; Ушаков И. Б., 1998).
Структурой, отвечающей за механизмы памяти, внимания, ориентировочного рефлекса, временнго обеспечения высшей нервной деятельности, является гиппокамп, принадлежащий к старой коре головного мозга (Боголепова И. Н., 1970; Меринг Т. А., 1974; Виноградова О. С., 1975).
В доступной литературе имеются немногочисленные работы, посвященные морфологии гиппокампа при действии ионизирующего излучения в летальных дозах, в то время как сведения, касающиеся комплексной оценки структурно-функциональных изменений, возникающих в гиппокампе при раздельном действии -облучения и этанола практически отсутствуют. Кроме того, остается не до конца изученной морфогенетическая основа синдромосходных неврологических состояний, развивающихся при действии указанных факторов.
Изложенные факты явились отправными для проведения настоящего исследования.
Цель исследования
Изучить влияние раздельного действия ионизирующего излучения и этанола на нервные клетки гиппокампа и на основе морфофункционального анализа обосновать неврологические синдромосходные состояния, развивающиеся при раздельном действии изучаемых факторов.
Задачи исследования:
1. Исследовать комплекс морфологических и метаболических изменений нейроцитов гиппокампа после раздельного действия тотального -облучения в дозе 87,5 Гр и этанола в дозе 2,25 г/кг;
2. Установить дозо-временную зависимость характера распределения различных форм морфологической изменчивости нервных клеток и оценить степень их выраженности при действии изучаемых факторов;
3. Изучить особенности изменения проницаемости гемокапилляров старой коры головного мозга под влиянием действующих факторов;
4. По результатам исследования провести морфогенетическое обоснование синдромосходных состояний, вызываемых действием эквивалентных доз ионизирующего излучения и этанола.
Научная новизна исследования
1. Впервые на светооптическом уровне с использованием комплекса обще- и нейрогистологических, гистохимических, морфометрических и статистических методик дана сравнительная морфофункциональная характеристика реакций нейроцитов старой коры головного мозга крыс на раздельное действие ионизирующего излучения и алкогольной интоксикации.
2. Показано, что действие указанных факторов вызывает в нейроцитах комплекс неспецифических морфологических изменений, включающих три стадии: начальных, умеренных деструктивных и выраженных деструктивных изменений, имеющих фазную динамику и дозо-временную зависимость от воздействующего фактора.
3. Представлено морфогенетическое обоснование радиационных синдромосходных состояний, вызываемых алкоголем, моделирующим ранние лучевые реакции организма.
Теоретическая и практическая значимость
Результаты исследования позволят расширить существовавшие ранее представления о морфофункциональных изменениях нейроцитов, а также выявить типовые формы морфологической изменчивости нервных клеток, их распространенность и соотношения в гиппокампе, возникающие при действии на организм ионизирующего излучения и этанола.
Полученные данные могут быть использованы в качестве морфофункциональной базы для санитарно-гигиенического нормирования изучаемых факторов, а также разработки лечебных, профилактических и реабилитационных мероприятий.
Полученные результаты могут быть использованы в анатомии человека, нейроморфологии, нейрорадиобиологии, патологической анатомии, токсикологии, наркологии, лучевой терапии, военной и экспериментальной медицине в качестве нейроморфологического эквивалента действия ионизирующего излучения и этанола.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
1. Ионизирующее излучение в дозе 87,5 Гр и этанол в дозе 2,25 г/кг вызывают в нейроцитах полей СА1 и СА3 гиппокампа белых крыс фазные типовые неспецифические нейроморфологические реакции, которые протекают в три стадии: начальных, умеренных деструктивных и выраженных деструктивных изменений и характеризуются дозо-временной зависимостью.
2. Ионизирующее излучение вызывает наиболее выраженные дистрофически-некротические изменения в нейроцитах гиппокампа. Воздействие -облучения и этанола вызывают разнонаправленные изменения активности аэробных и анаэробных путей извлечения энергии и катаболизма алкоголя, а также проницаемости ГЭБ.
3. Морфологической основой неврологических синдромосходных состояний, возникающих при нарушении функции гиппокампа через 3 мин. после воздействия -облучения в дозе 87,5 Гр и этанола в дозе 2,25 г/кг, являются однотипные структурные и метаболические изменения.
Внедрение результатов исследования
Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедрах анатомии человека, гистологии, психиатрии с наркологией Воронежской государственной медицинской академии им. Н. Н. Бурденко.
Апробация работы
Основные положения и выводы диссертации были доложены и обсуждены на V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 2004); Всероссийской конференции «Механизмы синаптической передачи», (Москва, 2004); Всероссийской конференции с международным участием «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга», (Москва, 2005); V съезде по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность), (Москва, 2006); Всероссийской конференции с международным участием «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга – 2006», (Москва, 2006); Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 10-летию медицинского факультета и кафедры анатомии и гистологии человека БелГУ (Белгород, 2006).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 6 – в изданиях, входящих в Перечень ВАК РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав – обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований; заключения, выводов. Материал изложен на 196 страницах, из них 124 –машинописный текст. Работа иллюстрирована 7 таблицами и 89 рисунками, 52 из которых – микрофотографии. Список литературы насчитывает 323 источника, 187 из которых – отечественные и 136 – зарубежные.
