Введение к работе
Актуальность исследования. Выживаемость организмов в естественных условиях с непрерывно изменяющейся внешней средой невозможна без адаптации к температурным воздействиям. С влиянием холодового фактора человек сталкивается достаточно часто - это работа в условиях резко континентального климата, увеличивающаяся миграция населения, освоение холодных районов земного шара, резкое изменение климата на планете и др. Поэтому изучение адаптивных возможностей организма, механизмов функционирования его систем в условиях воздействия холода не утрачивает своей значимости и привлекает внимание многих исследователей (Баженов, 1981 Власов 1994 Гудим с соавт., 1985 Дегтева, 1996 Иржак 1979 1986 Казначеев 1986 1990 Пастухов 1979 1991 Ткачев с соавт 1991 Якименко 1984)' При этом неважным является хронологический анализ наблюдаемых преобразований ( Колпаков с соавт 1993 Сидоров 1994 Цейликман ссоавг 1995 HaAuz eta" 1992 Mori m5)Vc2w ено что уровень ^^н\ю^^асн^г^и^іЦ^1 определи
1993, 1995, Окунева с соавт.,, 1980,'Философова, Горожанин, 1987, Fabris et
al, 1987, Sanengen et al, 1987).
Система эритрона является одной из важнейших функциональных систем организма, поддерживающих гомеостаз и в то же время является лимитирующим звеном всей системы крови в ходе формирования адаптационной реакции, поскольку определяет кислородную емкость крови (Баркова, 1985, Борисюк, 1984, Васильев с соавт., 1992, Марачев, 1985). Полученные к настоящему времени данные о морфо-функциональной организации центрального звена эритрона - красного костного мозга (Воргова, Захаров, 1990, Захарове соавт., 1984, 1990, 1994, Медяник, 1993, Мельников, Захаров,
1994, Рассохин с соавт., 1991, Bessis, 1958, Ben Jshay, Joffey, 1972, Gordon),
1988, Prenant, 1980 и т.д.) в сочетании с изученными показателями перифе
рической крови позволяют более тонко оценивать интимные механизмы
преобразований в данной системе, эффективность ее функционирования при
воздействии тех или иных факторов (Варыпаева, 1994, Медяник, 1994,
Пушкарев с соавт., 1990, Рассохин с соавт., 1991, Харченко с соавт., 1996).
Попытка ответить на вопрос о роли центрального звена эритрона в формировании адаптационных реакций организма в ответ на действие холода на разных этапах постнатального развития, используя новейшие методы исследования и послужило предпосылкой для организации настоящего исследования.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение комплекса морфо-фунционалыгах особенностей системы эритрона
белых крыс, подвергавшихся кратковременным Холодовым воздействиям на ранних этапах постнаталыюго онтогенеза. Решались следующие задачи:
- изучить изменения эритроидного ростка костного мозга беспородных
белых крыс и соответствующие им изменения периферической красной
крови у животных 5 возрастных групп (крысят с 21 по 60 дни жизни и
взрослых белых крыс), подвергавшихся кратковременным периодическим
Холодовым экспозициям в течении двух дней;
- выяветь последовательность включения различных компенсаторно-
приспособительных реакций со стороны системы красной крови как по мере
развития организма, так и в процессе формирования адаптационной
реакции;
оценить интенсивность и длительность реакций эритрона у животных исследуемых возрастных групп в период после кратковременных Холодовых воздействий;
оценить роль эритробластических островков костного мозга белых крыс в формировании адаптационной реакции эритрона в ответ на кратковременные холодовые воздействия.
Научная новизна. В результате проведенного исследования получены новые факты, касающиеся влияния холода на систему эритрона. В работе впервые осуществлен хронологический анализ изменений комплекса морфо-функциональных характеристик эритроидного ростка костного мозга и периферической красной крови белых крыс, подвергавшихся кратковременным Холодовым воздействиям. Показано, что стимулирующий эффект краткосрочного действия холода на эритропоэз сохраняется в период последействия за счет изменения активности гемопоэзиндуцирующего микроокружения (ГИШ. Установлены временные границы преобразований в центральном и периферическом звенья,!Цитрона
Обнаружено, что холодовой фактор оказывает влияние на изменение варианта реконструкции эритропоэза в эритробластических островках костного мозга.
Проведен онтогенетический анализ преобразований в системе эритрона,' вызванных Холодовыми воздействиями. Произведена оценка участия костномозгового кроветворения в развитии компенсаторно-приспособительных реакций эритрона. Показано, что механизм развития адаптационных преобразований претерпевает изменения по мере развития организма от активации экстрамедуллярного кроветворения до интенсифи-кацнн костномозгового с расширением его плацдарма и роли колоннеобра-зующен единицы эритропоэза (КОЕэ), локализованной в костном мозге. Установлены возрастные границы данных преобразований. Показано, что, несмотря па разную степень развития звеньев эритрона и механизмов регудяции, длительность эффекта последействия холода на эритропоэз белых крыс разных возрастов одинакова.
Определен возраст белых крыс, в котором адаптационные реакции со стороны системы эритрона при действии холодового фактора соответствуют преобразованиям взрослых животных.
Практическая значимость. Полученные данные позволяют не только приблизиться к пониманию интимных механизмов функционирования системы эритрона при действии холодового фактора, но имеют и практиче-скоезначение
Изученный комплекс морфо-функциональных особенностей эритроид-ного ростка костного мозга и периферической крови при кратковременных ХОЛОдовых воздействиях на ранних этапах постнатального онтогенеза может быть рекомендован к использованию при дальнейшей разработке вопросов экологической физиологии, а также в качестве обоснования роли холодового фактора в стимуляции эритропоэтической функции организма. Результаты исследования «обходимо уплывать не только с точки зрения изучения перекрестной адаптации но и в клинике при лечении некоторых гематологических заболеваниеі (например, анемии).
Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедре
физиологии человека и животных Ивановского государственного универси
тета й курсе лекций "Физиология системы крови", "Возрастная физиология",
"Экологическая физиология", на большом практикуме, при подготовке
курсовых и дипломных работ, а также в материалах лекций на кафедре
нормальной физиологии Ивановской государственной медицинской
академии. Основные положе-
ния . выносимые на защиту
-
Кратковременные холодовые воздействия вызывают проявление различных компенсаторно-приспособительных механизмов со стороны эритрона, находяшихся в прямой зависимости от сформированности органов кроветворения и механизмов регуляции эритропоэза как в норме, так и при стресс-реакции , а также от критических периодов онтогенеза.
-
Холодовой фактор вызывает изменение варианта реконструкции эритропоэза в эритробластических островках костного мозга.
-
Длительность реакции со стороны центрального звена эритрона в период последействия холодового фактора определяется активностью гемопо-эзиндуцирующего микроокруженпя.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на итоговых научных конференциях Ивановского госуниверситета (Иваново, 1996, 1997), на заседании Ивановского отделения Российского физиологического общества (Иваново, 1996, 1997), па Ш Всероссийской (с международным участием) конференции "Молекулярно-клеточные основы кислотно-основного и температурного гомеоста5а: физиология, биохимия, клиника" (Сыктывкар, 1997), на ІП Съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1997).
По материалам диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 144 страницах и включает введение, 4 глав^цвыводы, заключение и список литературы, состоящий из 299 наименований, 99 из которых зарубежных авторов. Работа документирована 12 таблицами, 12 рисунками и микрофотографиями.