Введение к работе
Актуальность темы исследования. Стабильность химического состава организма является одним из важнейших и обязательных условий его нормального функционирования. Изменения в содержании химических элементов чаще приводят к широкому спектру нарушений в состоянии здоровья (Скальный А.В., 2000). В частности, нарушения обмена кальция являются наиболее часто встречающейся проблемой как у людей среднего и пожилого возраста, так и у детей. При этом можно предположить, что уровень циркулирующего кальция может оказать влияние на морфофункциональное состояние системы крови.
Клеточный состав крови и кроветворные органы в здоровом организме представляют собой систему, находящуюся в динамическом равновесии. Такое равновесие поддерживается специальными факторами, в том числе гормонами, регулирующими обмен кальция (паратгормон, тиреокальцитонин) (Кузник Б.И., 1998). В связи с последним при гипо- и гиперкальциемии, вызванных гипо- и гиперпаратиреозом, возможны количественные изменения клеточного состава периферической крови и красного костного мозга и организации их циркадианных ритмов в процессе адаптации к изменяющимся условиям внешней среды.
Изучение этого вопроса является важным, поскольку система крови имеет достаточно полную информацию о состоянии организма, является одной из быстро реагирующих систем на физиологические отклонения тканей, а ее параметры служат интегральным показателем его адаптивных возможностей. Именно это и является основной причиной необходимости и актуальности изучения морфологии периферической крови и красного костного мозга. Кроме того, известно, что морфологический состав крови подвержен колебаниям на протяжении суток (Березкин М.В., 2000). Вместе с тем, сведения о влиянии гипо- и гиперкальциемии на суточную динамику состава периферической крови и красного костного мозга и на их циркадианную ритмичность в доступной литературе практически отсутствуют.
Трудность подобных хронобиологических исследований на человеке, требует разработки, постановки и проведения модельных экспериментов на лабораторных животных. Это позволит изучить глубину и многогранность изменений при нарушении обмена кальция в составе периферической крови и красного костного мозга в процессе адаптации организма к смещению режима освещения как десинхронизирующему фактору в условиях нормы и дисфункции околощитовидных желез.
Цель работы – изучить особенности организации и перестройки циркадианных ритмов клеточного состава периферической крови и красного костного мозга в процессе адаптации к изменению режима освещения в условиях нормального функционирования околощитовидных желез и при их дисфункции.
В соответствии с этим были определены следующие задачи:
1. Изучить особенности организации циркадианных ритмов количества эритроцитов, уровня гемоглобина и общего числа лейкоцитов в условиях дисфункции околощитовидных желез при обычном и измененном световом режиме.
2. Исследовать влияние гипо- и гиперфункции околощитовидных желез на степень пойкилоцитоза в процессе адаптации к изменению режима освещения.
3. 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.
Научная новизна работы. Получены новые данные, показывающие, что для клеточного состава периферической крови и красного костного мозга характерны циркадианные ритмы. В условиях дисфункции околощитовидных желез впервые установлены амплитудно-фазовые изменения, которые указывают на нарушения синхронизации циркадианных ритмов общего кальция, количества эритроцитов, уровня гемоглобина, общего числа лейкоцитов и показателей миелограммы между собой и со световым датчиком времени как при обычном световом режиме, так и после его смещения. Результаты исследования свидетельствуют о наличии внешнего и внутреннего десинхроноза в условиях дисфункции околощитовидных желез, что наиболее ярко проявляется при гиперпаратиреозе. Впервые показано, что при дисфункции околощитовидных желез количество дискоцитов не претерпевают существенных изменений, но вместе с тем значительно увеличивается количество сфероцитов, эхиноцитов и необратимо измененных форм эритроцитов.
Научно-практическая значимость. Полученные данные углубляют и дополняют представления об особенностях гормонально-метаболических взаимоотношений, механизмов, осуществляющих взаимодействие эндокринной системы и системы крови, позволяющих говорить о функциональном единстве организма в процессе адаптации организма к изменяющимся условиям среды и о роли околощитовидных желез в ритмической организации функций в организме человека и животных. Полученные экспериментальные данные при нарушении обмена кальция в организме указывают на возникновение стойких поломок организации циркадианных ритмов количества клеток периферической крови и красного костного мозга при обычном световом режиме и их адаптивной перестройки после смещения режима освещения в соответствии с новыми условиями среды. При этом гипопаратиреоз вызывает увеличение образования лейкоцитов и снижение числа эритроцитов, а гиперпаратиреоз – увеличение образования эритроцитов и снижение числа лейкоцитов.
Полученные данные представляют интерес с позиции охраны здоровья, поскольку существует достаточно большая группа людей работающих в ночную смену, вахтовым методом и так далее. Кроме того, частота заболеваний околощитовидных желез составляет в среднем 25-30 на 100000 населения ежегодно, причем в 2 раза выше среди женщин, чем среди мужчин. У большинства людей заболевание протекает бессимптомно или отмечаются неспецифические проявления. При этом также необходимо учесть, что к наиболее частым причинам стойкого повышения содержания кальция в крови относятся передозировка ряда лекарственных препаратов, в том числе, витамина D, некоторые гранулематозные и эндокринные заболевания, длительная иммобилизация.
Результаты исследования нашли применение в учебном процессе на кафедре анатомии, физиологии и гигиены человека Ставропольского государственного университета. Они включены 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
1. Гипо- и гиперпаратиреоз и вызванные ими гипо- и гиперкальциемия приводят к существенному изменению количества эритроцитов и уровня гемоглобина в крови, общего числа лейкоцитов, нарушают организацию их циркадианных ритмов при обычном световом режиме и реорганизацию после смещения режима освещения. Дисфункция околощитовидных желез сопровождается достоверным увеличением обратимо- и необратимо измененных форм эритроцитов.
2. Гипопаратиреоз и вызванная им гипокальциемия нарушают гемопоэз в сторону увеличения образования лейкоцитов и снижения числа эритроцитов, а гиперпаратиреоз и вызванная им гиперкальциемия в сторону увеличения образования эритроцитов и снижения числа лейкоцитов. Выявленные при обычном световом режиме циркадианные ритмы показателей миелограммы, после изменения режима освещения дезорганизованы.
3. Дисфункция околощитовидных желез приводит к появлению хронобиологического дефекта, выражающегося в изменении нормальной синхронизации циркадианных ритмов количества эритроцитов, уровня гемоглобина в крови, общего числа лейкоцитов, клеточного состава красного костного мозга между собой и со световым датчиком времени как при обычном, так и при смещенном световом режиме.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на CI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации (Москва, 2003); Научной конференции «Экология, культура, образование» (Ставрополь, фил. Московского государственного университета им. М.А.Шолохова, 2003); Межрегиональной конференции «Физиологические проблемы адаптации» (Ставрополь, 2003); II Международном симпозиуме «Проблемы ритмов в естествознании» (Москва, 2004); Международной научной конференции «Физиология развития человека» (Москва, 2004); XX Съезде физиологов России (Москва, 2007); Международном симпозиуме «Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины» (Москва, 2008); на внутривузовских научно-практических конференциях СГУ (Ставрополь, 2004-2008).
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 10 работ, из них 2 – в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, глав с изложением результатов исследования, обсуждения результатов, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 212 наименований (111 отечественных и 101 иностранных источника). Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц и иллюстрирована 24 рисунками.
