Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 CLASS Обзор литературы CLASS с 12-38
1.1. Концепция гематосаливарного барьера с 12-18
1.2. Особенности функционирования элементов гематосаливарного барьера при стрессе с 19-28
1.3. Применение'периодических гипотермических воздействий в стоматологии с 28-38
ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования с 39-46
ГЛАВА 3 Собственные исследования. Влияние эмоционально-болевого стресса и ритмических гипотермических воздействий на ткани пародонта с 47-63
ГЛАВА 4 Влияние эмоционально-болевого стресса и ритмических гипотермических воздействий на структуру слюнных желез с 64-80
ГЛАВА 5 Биоэлектрическая активность элементов гематосаливарного барьера при эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях с 81-91
ГЛАВА 6 Ультраструктурные механизмы изменения проницаемости гематосаливарного барьера при эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях с 92-105
ГЛАВА 7 Обсуждение результатов с 106-120
Выводы с 121-122
Практические рекомендации с 123
Список использованной литературы с 124-145
- Особенности функционирования элементов гематосаливарного барьера при стрессе
- Собственные исследования. Влияние эмоционально-болевого стресса и ритмических гипотермических воздействий на ткани пародонта
- Биоэлектрическая активность элементов гематосаливарного барьера при эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях
- Ультраструктурные механизмы изменения проницаемости гематосаливарного барьера при эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях
Введение к работе
Среди научных проблем, касающихся этиологии и патогенеза болезней человека и, в том числе пародонта, группа ВОЗ признала актуальными исследования влияния на организм эмоционального стресса [44]. Стоматологи и патофизиологи убедительно доказали важную роль дистресса в динамике развития заболеваний пародонта [125]. Дистресс (от греч. dys -приставка, означающая расстройство + англ. stress — напряжение) — стресс, связанный с выраженными негативными эмоциями и оказывающий вредное влияние на здоровье [31,107].
К условиям, отрицательно влияющим на здоровье человека, можно отнести: неблагоприятную социальную обстановку, антропогенные воздействиия, например, загрязнение воздушной и водной среды вредными для здоровья компонентами, антисанитарные условия жизни, влияние производственных и бытовых факторов: шум, электромагнитные и ионизирующие излучения, психическую напряженность, вызванную недостаточностью социально-бытового обеспечения, низкое качество отдыха, гиподинамию и гипокинезию, неправильный режим и недостаточность рациона питания, вредные привычки и другие. Особенность социальных факторов, влияющих на здоровье, заключается в том, что они действуют совокупно, взаимосвязаны и их усиление или ослабление определяются деятельностью человека.
Стрессовые нагрузки вызывают снижение способности к сопротивлению организма болезнетворным факторам различной природы. Все вышеуказанные факторы вместе и многие из них по отдельности вызывают хроническое психотравмирующее воздействие на нервную систему, являются стрессовыми ситуациями, что, помимо психического нарушения (неврозы, психозы), приводят и к соматическим заболеваниям.
Механизмы действия хронического психо-эмоционального стресса на организм изучается с использовангием новейших методов исследования. В
том числе, имеются фундаментальные исследования по патогенезу заболеваний пародонта при дизадаптации организма, вызванного длительным стрессорным воздействием. Одним из важнейших патогенетических механизмов поражения тканей пародонта при стрессорных воздействиях является активизация процессов свободнорадикального окисления липидов, входящих в мембраны клеток, в результате чего образуются эндоперекиси [124]. Следствием этого нарушения при всем многообразии действия болезнетворных факторов является повышение проницаемости биологических мембран и нарушение микроциркуляции, т.к. именно в сосудистой стенке наиболее низок темп биоферментативного окисления [121].
Хроническое течение воспалительно-деструктивных процессов в пародонте сопровождается тканевой гипоксией и нарушением активности ферментативных систем клеток, что приводит к снижению эффективности антирадикальной защиты. Нарушение микроциркуляции усугубляется нарушением антиагрегационной способности тканей пародонта под воздействием перекисного окисления липидов (ПОЛ).
Традиционные методы лечения воспалительных заболеваний пародонта направлены на устранение основного причинного фактора - микробного зубного налета, контроль за его образованием, использование антимикробных, противовоспалительных средств местного и общего применения, совершенствование хирургических методов устранения инфекционно-деструктивного очага в пародонте. Однако они не всегда достаточно эффективны и не могут исключить обострения патологического процесса. Поэтому ведутся интенсивные поиски средств и методов, направленных не только на конкретные патогенетические звенья развития воспалительного процесса в пародонте, но и на повышение устойчивости организма к стрессорному фактору, в первую очередь, к эмоциональному дистрессу.
Следует ожидать, что средства, направленные на повышение устойчивости организма к эмоциональному стрессу, могут оказаться
эффективными и при комплексном лечении патологии пародонта. К таким методам относится так называемая резонансная терапия, когда с лечебной целью используют различные виды сенсорной стимуляции с частотными параметрами, соответствующим индивидуальным биоэлектрическим осцилляторам. Важность данного направления исследований подчеркивали еще классики отечественной физиологии - А.А.Ухтомский и И.П.Павлов. Современные данные литературы свидетельствуют о том, что у человека и животных отмечается особая чувствительность к низкочастотным внешним раздражениям, а наибольшая эффективность сенсорных воздействий достигается при соответствии между параметрами стимуляции и индивидуальными свойствами регуляторных систем организма [75,76]. В клинических работах киевской школы стоматологов показана эффективность использования в стоматологической практике прерывистых контрастных температурных воздействий. Однако эмпирический характер выбора параметров лечебной гипотермии ограничивает возможности ее применения. Основные механизмы действия на организм ритмической гипотермии, в том числе, и при эмоциональном стрессе, связаны с адаптивным эффектом таких процедур посредством регуляции проницаемости гистогематических барьеров для вегетотропных веществ, что приводит к нормализации симпато-парасимпатических отношений [8,9]. Представлялось актуальным использовать некоторые режимы ритмической гипотермии для лечения тех болезней пародонта, которые связаны с нарушениями барьерных механизмов, в частности гематосаливарного барьера (ГСБ). Концепция ГСБ была разработана в конце прошлого века московской стоматологической школой [89-95] и продолжает плодотворно развиваться [96,124,39,40]. Исследований по эффективности примененеия резонансной терапии для лечения патологии пародонта на фоне эмоционального стресса до настоящего времени проведено не было, поэтому внедрять этот немедикаментозный метод в клинику, возможно, после его предварительного доклинического изучения. Актуальность этой проблемы опеределяется еще и
«перенасыщенностью» организма человека фармакологическими препаратами.
Цель
Применить в эксперименте ритмические гипотермические воздействия для нормализации функции гематосаливарного барьера на фоне стресс-индуцированного поражения тканей пародонта. Поставленная цель определяет следующие задачи: Задачи
Оценить структурно-функциональные различия элементов гематосаливарного барьера у крыс с разным балансом вегетативной регуляции путем фармакологической стимуляции, а также стрессовых и гипотермических воздействий на основании фрактальной размерности трехмерной архитектоники слюнных желез и их биоэлектрической активности.
Определить характер морфологических изменений в слюнных железах у животных с разным балансом вегетативной регуляции под влиянием эмоционально-болевого стресса и ритмических гипотермических воздействий.
Изучить локальные структурные изменения в пародонте у крыс под влиянием эмоционально-болевого стресса и ритмических гипотермических воздействий по показателям светового, электронно-микроскопического исследования и фрактальной размерности соединительнотканной основы эпителиального слоя.
Показать направленность изменения коэффициента проницаемости гематосаливарного барьера для 3Н-ацетилхолина и 14С-адреналина при эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях у животных.
Определить режимы ритмических гипотермических воздействий, при которых нормализуется функциональное состояние гематосаливарного барьера, нарушенного в результате симпатической и парасимпатической
фармакологической нагрузки и эмоционально-болевого стресса у экспериментальных животных с различной вегетативной регуляцией.
Научная новизна
Впервые установлено, что эмоционально-болевой стресс и ритмические гипотермические воздействия вызывают различные морфологические изменения в слюнных железах у животных с разным балансом вегетативной регуляции. При стрессе в группе крыс с преобладанием парасимпатической регуляции значения морфометрических показателей такие же, как и при ацетилхолиновой стимуляции, в группе с преобладанием симпатической регуляции - как при адреналиновой стимуляции, у крыс с равновесным вегетативным статусом развивается усредненная реакция на фармакологическую вегетативную нагрузку. Ритмические гипотермические воздействия напротив вызывают в слюнных железах у животных «симпатической» группы парасимпатический, а у «парасимпатической» группы - симпатический структурный ответ. Научной новизной отличаются данные о том, что эмоционально-болевой стресс и ритмические гипотермические воздействия приводят к идентичным структурным изменениям в мягких тканях пародонта, но изменяется фрактальная размерность соединительнотканной основы пародонта и проницаемость гематосаливарного барьера для 3Н-ацетилхолина и 14С-адреналина. Ритмические гипотермические воздействия нормализуют функциональное состояние гематосаливарного барьера, нарушенное в результате симпатической и парасимпатической фармакологической нагрузки.
Практическая ценность
Структурно-функциональные различия элементов гематосаливарного барьера связаны с разным балансом вегетативной регуляции и могут быть выявлены путем фармакологической стимуляции с определением биоэлектрической активности ткани. Эмоционально-болевой стресс и ритмические гипотермические воздействия вызывают изменения слюнных желез в зависимости от баланса вегетативной регуляции. При эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях наблюдается 1,5-2-кратное увеличение проницаемости гематосаливарного барьера для Н-ацетилхолина и 14С-адреналина, однако при стрессе соотношения коэффициентов проницаемости нарушаются, тогда как в динамике ритмических гипотермических воздействий колебания проницаемости носят согласованный характер. Ритмические гипотермические воздействия нормализуют функциональное состояние гематосаливарного барьера, нарушенное в результате симпатической и парасимпатической фармакологической нагрузки. Практически важно, что режимы гипотермических воздействий зависят от типа вегетативной регуляции: при преобладании парасимпатической вегетативной регуляции - эффективные режимы охлаждения составляют 3 односекундных стимула/мин, с равновесным вегетативным статусом - 6, а при преобладании симпатической вегетативной регуляции -12 стимула/мин. Применение данных режимов Холодовых воздействий устраняет стресс-индуцированные нарушения архитектоники и проницаемости гематосаливарного барьера и их целесообразно испытать в лечебной практике у пациентов с разными типами вегетативной регуляции.
Положения, выносимые на защиту
1. Фармакологическая стимуляция позволяет выявить структурно-функциональные различия элементов гематосаливарного барьера у крыс с разным балансом вегетативной регуляции на основании фрактальной
размерности трехмерной архитектоники слюнных желез и их биоэлектрической активности. Наиболее лабильными по этим показателям являются животные с преобладанием парасимпатической регуляции, а наименее лабильными - с преобладанием симпатической регуляции.
2. Эмоционально-болевой стресс и ритмические гипотермические
воздействия вызывают существенные и принципиально различные
морфологические изменения в слюнных железах у животных с разным
балансом вегетативной регуляции. При стрессе фрактальная размерность
соединительнотканной основы пародонта составляет 1,5 (структура
переходит в зону несогласованных изменений), при ритмических
гипотермических воздействиях фрактальная размерность остается в
персистентной области (D~l,3), то есть структурная лабильность возрастает,
но сохраняется общая организация ткани.
При эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях наблюдается 1,5-2-кратное увеличение проницаемости гематосаливарного барьера для 3Н-ацетилхолина и 14С-адреналина, однако при стрессе соотношения коэффициентов проницаемости нарушаются. В динамике ритмических гипотермических воздействий колебания коэффициентов проницаемости гистогематическох барьеров носят согласованный характер и их соотношения остаются постоянными.
Ритмические гипотермические воздействия нормализуют функциональное состояние гематосаливарного барьера, нарушенное в результате симпатической и парасимпатической фармакологической нагрузки и устраняют стресс-индуцированные нарушения архитектоники пародонта и проницаемости гематосаливарного барьера. Режимы ритмических охлаждений зависят от типа вегетативной регуляции, выражающегося в преобладании симпатической или парасимпатической вегетативной нервной системы.
Личный вклад соискателя
Все разделы диссертации написаны автором самостоятельно. Самостоятельно выполнена экспериментальная часть работы, трехмерная реконструкция и фрактальный анализ - совместно с канд. биол. наук Марченко B.C. Статистическая обработка и интерпретация данных проведены лично автором. Вместе с научными руководителями проф. СВ. Чуйкиным и проф. А.И. Волошиным сформулированы выводы. Апробация результатов диссертации
Результаты исследований представлены на конференции молодых ученых «Биология - наука XXI столетия» (Пущино, Россия, 2006), всероссийском конгрессе и республиканской конференции стоматологов РБ (Уфа, РБ 2007, 2008г). Работа была обсуждена на совместном заседании кафедры детской хирургической стоматологии, терапевтической стоматологии и кафедры патологической физиологии Башкирского Государственного Медицинского Университет и на заседании кафедры патологической физиологии и кафедры госпитальной терапевтической стоматологии Московского Государственного Медико-Стоматологического Университета. Публикации.
Основные положения диссертации изложены в 8-ми работах, из которых одна монография и две статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Внедрение.
Материалы диссертации используются с мая 2007г. в учебной работе кафедры патологической физиологии стоматологического факультета ГОУ ВПО МГМСУ Росздрава для студентов 4 курса на лекциях и практических занятиях при изложении темы: Патофизиология слюнных желез. По диссертационной работе Г.В. Малышевой внедрены и используются в лекционном курсе материалы (диаграммы, слайды) для студентов, интернов и ординаторов Университета.
Особенности функционирования элементов гематосаливарного барьера при стрессе
Высокий уровень психоэмоциональной напряженности в жизни современного человека считают ответственным за рост заболеваемости сердечно-сосудистой, пищеварительной, нервной и других систем организма [14,25,67,116,143,182,204,210]. Однако роль стрессорных факторов в генезе болезней органов ротовой полости мало изучена и имеются лишь отдельные сведения по этой проблеме. Имеются указания на прогрессирующее увеличение заболеваний пародонта параллельно росту болезней сердечнососудистой [46,47] и пищеварительной систем [23,105,167,177]. Болезни пародонта широко распространены среди населения земного шара. По данным экспертов ВОЗ, основанных на обследовании 35 стран, очень высокий уровень заболеваний пародонта (более 75%) в возрасте 35-44 лет имел место в 7 странах, высокий (40%) - в 13 странах и умеренный (менее 40%) - в 15 странах. Отмечается широкое распространение болезней пародонта у лиц молодого возраста, и эта патология становится важной причиной потери зубов у населением [1,2,62,150,177,201]. По данным [66] в возрастной группе 17-24 года частота болезней пародонта составляет 88,5% -90,6%. Среди научных проблем, посвященных этиологии и патогенезу болезней пародонта, группа ВОЗ признала актуальной исследование "влияния состояния питания, психологического стресса, лекарственных средств и профессиональных вредностей" [177].
Болезни пародонта имеют не только медицинское, но и социальное значение [46,47,48,54,55,56,70,146,151]. Они принимают хроническое течение, нарушают функцию жевания, становятся очагами хронической инфекции, вызывают нарушения пищеварения, обмена веществ, аллергические процессы, снижая общий уровень здоровья и работоспособность. Роль стресса в патогенезе заболеваний пародонта находится в стадии разработки [4,153,155,156,197,217,222,228]. Имеются следующие важные предпосылки для объективной оценки значения стресса в механизме повреждений тканей пародонта:
1. Стресс — генерализованная общая неспецифичецкая реакция организма на чрезвычайные раздражители различной природы.
2. Пародонт — высокочувствительная рефлексогенная зона, находящаяся в тесной анатомической и функциональной связи с гипоталамусом, являющимся интегратором экстро- и интероцептивных влияний на организм.
3. Выражена отчетливая тенденция к росту численности заболеваний пародонта у лиц молодого возраста, что согласуется с эпидемиологией сердечно-сосудистых заболеваний, связь которых с эмоциональным стрессом общеизвестна.
Основные положения, обосновывающие роль стресса в повреждении тканей пародонта, следующие: тесная связь деструкции и дисфункции пародонта с нарушениями нейрогуморальной регуляции; экспериментальные клинические доказательства участия ведущих механизмов стресс-синдрома в повреждении тканей пародонта, а также длительное последействие стресса на ткани пародонта; защитный эффект стресспротективных средств на ткани пародонта.
Согласно современным представлениям, стресс-синдром носит системный характер и реализуется с участием нейрогенных и гуморальных факторов [122]. Рассмотрение вопроса о стрессорном повреждении пародонта с узколокалистических позиций (травматическая окклюзия, неправильный прикус, зубная бляшка) не может быть достаточно плодотворным, так как ключевая роль нейрогуморальных факторов в механизме формирования патологии пародонта научно обоснована [122]. Результаты клинических и экспериментальных исследований свидетельствуют о весьма значимой роли нарушений нервной регуляции в патогенезе дистрофических и воспалительных заболеваний пародонта [3,38,77,127,161,214]. Ткани пародонта отличаются богатой иннервацией и васкуляризацией, в них распределены альфа-, бета-адренорецепторы и холинорецепторы [101]. Резистивные сосуды челюстей высокочувствительны к вазоконстрикторным влияниям симпатической нервной системы, в ответ на которые тонус сосудов может превышать исходный в 4-7 раз. Регуляторные механизмы, контролирующие кровоснабжение пародонта, характеризуются высокой функциональной подвижностью и приспособляемостью к экзогенным влияниям [71]. Роль нервного фактора в регуляции метаболизма костной ткани и ее структурной перестройке подтверждают эксперименты с десимпатизацией. Раздражение верхнего шейного симпатического ганглия способствует развитию дистрофических изменений в мягких тканях пародонта и остеопорозу [37]. Изменения активности калликреинов, катепсинов и нуклеаз в подчелюстных слюнных железах, слизистой оболочке полости рта и пародонте, характерные для дистрофического процесса, отмечены при одностороннем повреждении главного чувствительного ядра тройничного нерва [73,219]. В фундаментальных исследованиях [95,96] нашли отражение биохимические сдвиги при нейродистрофии пародонта вследствие деафферентации околозубных тканей. Показано, что изменения минерального обмена костной ткани пародонта и зубов возникают в ранние стадии нейродистрофического процесса еще до развития выраженных клинических проявлений [118]. Повреждения гипоталамуса у собак вызывают изменения в органах полости рта, которые сходны с клиническими проявлениями пародонтита у человека [124]. Признаки дистрофии возникали уже на второй день после раздражения серого бугра у животных и рано обнаруживались на краевом пародонте. Наблюдалась кровоточивость и ретракция десен, налет на зубах, в последующие сроки отмечалось развитие пародонтальных карманов, расшатывание зубов, резорбция альвеолярного края.
Собственные исследования. Влияние эмоционально-болевого стресса и ритмических гипотермических воздействий на ткани пародонта
Важной составной частью, первым и последним защитным рубежом ГСБ является структурно-функциональный комплекс тканей пародонта и слюнных желез. Связанный соединительнотканной «паутиной», пронизанной «эндокринным древом» эндотелия кровеносных капилляров, он формирует сложную гармонию, трехмерная организация которой выглядит сходно при разных увеличениях (масштабно инвариантно) наглядно демонстрируя преимущества фрактальных и необходимость новых парадигм функциональной морфологии.
Особая роль в реализации защитных механизмов ГСБ принадлежит эпителию слизистой оболочки ротовой полости. Его способность к ороговению является мощным защитным механизмом и тонким индикатором наличия патологических процессов в организме, а нарушения собственной многослойной организации, по новейшим представлениям, имеют мультифакториальную природу. Наши данные морфологических исследований основных групп животных трех групп (S, Р, М) свидетельствуют об отсутствии значимых типологических различий в структуре эпителия (рис. 3.1 - 3.3).
Проведенный фрактальный анализ путем послойного сканирования изображений полутонких срезов мягких тканей пародонта свидетельствует о том, что в роговом слое эпителия области с размерностью линий близкой к эвклидовой (D 1,0) окружены фрактальными (D l,2) в персистентном (самоподдерживающемся) диапазоне. В зернистом и шиповатом слоях также наблюдается чередование эвклидовых и персистентных областей, однако они четко не ограничены. Базальный слой эпителия отличается антиперсистентной размерностью 1,7, окруженной персистентными областями, что свидетельствует о перестроечных процессах, происходящих в этом ростовом слое. Соединительная ткань по показателю D l,3 достаточно однородна и устойчива (персистентная).
У животных всех групп ЭБС не вызывал видимых патологических изменений тканей пародонта с сохранением слизистой оболочки десны и опорного аппарата зубов. При морфологическом изучении тканей десны при ЭБС в не зависимости от вегетативного статуса животных выявлен комплекс морфологических изменений в кровеносных сосудах микроциркуляторного русла. При этом страдают все компоненты сосудистой стенки, прежде всего, эндотелиоциты, у которых возникают наиболее выраженные реактивные изменения.
Наряду с этим отмечены вариации базальной мембраны сосудов, перицитов и перикапиллярного пространства, нарушение целостности плазмолеммы эндотелиальных клеток, как со стороны просвета, так и со стороны базальной мембраны, а также образование дефектов в местах контактирования их периферических частей, что может приводить к изменениям проницаемости ГСБ. Отмеченные структурные особенности микрососудистого русла при ЭБС ведут к модификации геометрии соединительнотканного основания эпителиального пласта пародонта, D смещается от 1,3 до 1,5, т.е. структура ткани переходит из персистентной, самоподдерживающейся, области в зону несогласованных изменений, что приводит к нарушению общей структуры эпителия.
Применение РГВ в значительной мере уменьшало степень очаговых нарушений целостности эпителия и способствовало его восстановлению уже к 7-м суткам после ЭБС (без РГВ последствия ЭБС сохраняются до 14 суток). Эффективными режимами РГВ оказались: для групп S - 0,2 РГВ; Р - 0,05 РГВ, М - 0,1 РГВ (рис. 3.7-3.10).
Биоэлектрическая активность элементов гематосаливарного барьера при эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях
Важным интегральным показателем функционального состояния элементов ГСБ является суммарная биоэлектрическая активность ткани (БАТ). Электрогенез БАТ по данным литературы обусловлен в основном секреторной активностью желез, процессами микроциркуляции и нервно-мышечной активностью.
Приведенная ниже аргументация, используемая для обоснования спектрально-корреляционного анализа ЭЭГ [10, 169], по нашему мнению, допускает применение данного математического аппарата при анализе БАТ. Кривые биоэлектрической ритмики представляют собой реализацию случайных процессов.
Если стационарный процесс является гауссовым, для его изучения можно ограничиться корреляционными методами, поскольку корреляционные характеристики полностью определяют статистические свойства такого процесса. Наряду с корреляционными моментами, усредненными по ансамблю реализации можно определить аналогичную характеристику, усредненную во времени.
В экспериментальной электрофизиологии исследователь обладает, как правило, лишь небольшим ансамблем реализаций изучаемого процесса, а нередко - лишь единственной реализацией. Поэтому почти всегда используются временные характеристики. Если при этом ограничиться корреляционными методами, то процесс в статистическом смысле будет полностью охарактеризован в том и только в том случае, если для него выполняются условия стационарности, эргодичности и гауссовости.
Проверка удовлетворения трех перечисленных условий весьма трудоемка и проводится крайне редко. Несмотря на это, применение корреляционных методов для исследования БЭА справедливо, так как встречающиеся на практике стационарные случайные процессы, как правило, обладают свойствами эргодичности. С другой стороны, для большого класса нестационарных процессов усредненные во времени числовые характеристики не только существуют, но и оказываются достаточно информативными. Поэтому корреляционные преобразования, даже не давая исчерпывающего описания исследуемого процесса, часто приводят к весьма ценным результатам.
Корреляционный анализ позволяет определить большое число информативных параметров, что делает этот метод весьма полезным при изучении процессов БЭА. Однако для полного исследования таких сложных процессов корреляционные методы являются недостаточными, поскольку, в частности, не позволяют получать информацию о фазовых характеристиках процесса. Поэтому вычисление корреляционных функций используется как промежуточный этап более общего анализа - спектрального. Предметом спектрального анализа является спектральная плотность, описывающая распределение мощности по частотным составляющим процесса.
Результаты наших экспериментов показали, что при РГВ и ЭБС наблюдаются серьезные изменения синхронизации БАТ, особенно в секундном диапазоне частот, протекающие с разной интенсивностью, но по сходному сценарию. В начале охлаждения после кратковременных колебаний на уровне контрольных значений (рис.5.1-5.3) происходит резкое снижение большинства исследованных параметров биоэлектрической активности. Мощность спектра секундного (Q ритма уменьшается, снижаются значения когерентности С,- ритма. Продолжение охлаждения приводит к возрастанию пространственной синхронизации БА. В биоэлектрической активности доменирует квазисинусоидальный секундный ритм, мощность спектра которого повышается почти в 1,5 раза. В этих условиях возрастает значение функции когерентности особенно -диапазона, достигая предельных значений 0,7-0,9; уменьшается фазовый сдвиг (Табл.5.1.). Динамические изменения пространственной синхронизации секундного ритма БАТ, свидетельствуют о повышении активности медленной
Ультраструктурные механизмы изменения проницаемости гематосаливарного барьера при эмоционально-болевом стрессе и ритмических гипотермических воздействиях
Возникает вопрос, каким образом гипотермическое воздействие может нивелировать морфофункциональные изменения, вызванные фармакологической нагрузкой или ЭБС. Одним из доказанных механизмов действия гипотермии является изменение проницаемости гематоэнцефалического барьера. Структурно-функциональная организация ГСБ имеет сходные черты с ГЭБ, в частности транспорт через ГСБ почти так же селективен, как и транспорт из крови в мозг [133,137]. Поскольку эти данные хорошо согласовались результатами наших морфологических исследований, были проведены соответствующие опыты по изучению проницаемости ГСБ. Показано, что в динамике РГВ происходит повышение уровня и усиление колебаний проницаемости ГСБ, но характерное соотношение коэффициентов проникновения 3Н-АХ и 14С-А для крыс с разным балансом вегетативной регуляции остается постоянным. При ЭБС также происходят изменения проницаемости, однако они носят несогласованный характер, нарушается закономерность соотношений Кп для 3Н-АХ и 14С-А у животных разных групп (табл.6.1).
РГВ способны нормализовать структурно-функциональное состояние элементов гематосаливарного барьера, восстанавливая селективную проницаемость, причём и в этом случае для животных с различным вегетативным статусом эффективны разные ритмы гипотермических воздействий, находящиеся в пределах 3-12 стимулов в 1 мин. Это были именно те режимы охлаждения, которые приводили к восстановлению общей функциональной геометрии элементов гематосаливарного барьера с сохранением персистентного уровня хаотичности.
Нарушение баланса биоактивных веществ при ЭБС может не только вызывать, но и быть следствием структурно-функциональных изменений элементов ГСБ. В последние годы в биологии формируется новое научное направление, позволяющее количественно оценивать наиболее общий уровень упорядоченности или хаотичности, по сути, лабильности функциональной архитектоники систем организма по показателям мультифрактальной размерности. Для оценки уровня морфофункциональной лабильности элементов ГСБ мы использовали метод фрактальной морфометрии.
Расчёт размерности препаратов показал, что в широком масштабе величин (увеличение: 120-12000) архитектоника слюнных желез имеет фрактальные свойства, характеризуется определённым уровнем хаотичности с персистентной (самоподдерживающейся) динамикой (рис. 6.1).
Примечательно, что после РГВ хаотичность архитектоники желез повышается, оставаясь, согласно теории обобщенного броуновского движения в персистентном диапазоне (рис. 6.2).
По критерию фрактальной размерности (D) на 15 минуте РГВ архитектоника желез характеризуется стохастичной неустойчивостью (D порядка 1,5), к 65 минуте РГВ, она приобретает свойство персистентности (D порядка 1,3), при этом устойчивая неупорядоченность сохраняется и на 120 минуте РГВ, что может свидетельствовать о повышении пластичности системы протоков желез (рис. 6.3).
Необходимо отметить, что обнаруженные изменения ультраструктуры наиболее выражены в поднижнечелюстнои железе по сравнению с подъязычной.
Наиболее существенные изменения отмечены нами в ультраструктуре эндотелиоцитов, их плотных контактов и окружающей сосуд базальной мембраны.
На 15-й минуте РГВ происходит некоторое уменьшение толщины базальной мембраны, на 65-й - этот показатель увеличивается и к 120-й минуте РГВ на 30-40 % превышает контрольные значения. Интересно отметить, что в капиллярах поднижнечелюстнои железы толщина базальной мембраны увеличивается на 30-40 % больше, чем в капиллярах подъязычной железы (рис. 6.4).
По критерию фрактальной размерности (D) на 15 минуте РГВ базальная мембрана становится более жесткой (D порядка 1,1), на 65 минуте РГВ она приближается к зоне «броуновского движения» (D порядка 1,5) и возвращается в персистентную (самоподдерживающуюся) (D порядка 1,3) область к 120 минуте РГВ (рис. 6.5).
Гель базальной мембраны, образованный глюкозаминогликанами, создает молекулярный и электростатический фильтр, обеспечивающий селективную проницаемость мембраны для отрицательно заряженных молекул, кроме того, протеогликаны обладают осмотической активностью, которая также регулирует проницаемость [20,40].
Рис. 6.5 Фрактальная размерность (D) базальной мембраны капилляров слюнных желёз крыс в динамике РГВ.
Все это позволяет рассматривать базальную мембрану в качестве дополнительного регулятора функциональной активности ГСБ [93].
Вариации площади базальной мембраны, по нашему мнению, могут отражать изменение степени полимеризации глюкозаминогликанов и влиять на уровень проницаемости ГСБ.
При РГВ так же изменяется площадь эндотелиальной клетки. На 15 минуте РГВ относительная площадь эндотелиоцита увеличивается в 1,5 раза по сравнению с контролем (рис. 6.6). Это увеличение сохраняется в течение последующих 50 минут охлаждения, возвращаясь к исходным значениям на 120 минуте РГВ.
