МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. ДАНИЛА ГАЛИЦЬКОГО

ХОРОЗ ЛЕСЯ МИРОНІВНА

УДК 616.31:(616.441-008.64+612.014.4)]-091-092

ЕНДОЕКОЛОГІЧНИЙ СТАН ПОРОЖНИНИ РОТА І ЙОГО КОРЕКЦІЯ ЗА УМОВ ДІЇ МАЛИХ ДОЗ РАДІАЦІЇ ТА ГІПОФУНКЦІЇ

ЩИТОПОДІБНОЇ ЗАЛОЗИ

14.03.03 – нормальна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Львів – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівському державному медичному університеті імені Данила Галицького МОЗ України.

Науковий керівник:

Доктор медичних наук, професор Гжегоцький Мечислав Романович, Львівський державний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ України, завідувач кафедри нормальної фізіології

Офіційні опоненти:

Доктор медичних наук, професор Скляров Олександр Якович, Львівський державний медичний університет імені Данила Галицького МОЗ України, завідувач кафедри біологічної хімії

Доктор медичних наук, професор Міщенко Віталій Петрович, Українська медична стоматологічна академія МОЗ України, м. Полтава, завідувач кафедри нормальної фізіології

Провідна організація:

Національний медичний університет імені О.О. Богомольця МОЗ України, м. Київ, кафедра нормальної фізіології

Захист відбудеться 17.06. 2002 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.600.03 у Львівському державному медичному університеті імені Данила Галицького за адресою 79010, м. Львів, вул. Пекарська, 52

З дисертацією можна ознайомитися у Науковій бібліотеці Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького (79000, м. Львів, вул. Січових Стрільців, 6).

Автореферат розісланий 12.05.2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Федорів Я.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ендоекологія, як новий напрямок в дослідженні функції травної системи передбачає взаємодію багатьох процесів (моторики, секреції, всмоктування, механізмів захисту і агресії) з внутрішньопорожнинним вмістом, забезпечуючи адапатційно-компенсаторні механізми системи (Борелло С.П., 1984; Уолкер П.Д., 1985; Панасюк Є.М. і співав., 1989; Петришин Ю.С., 1993; Скляров О.Я. і співавт., 1998-2000). Органи порожнини рота створюють певну систему, оскільки фізіологічний їх стан, та функціональні можливості є взаємозалежними і взаємозумовленими (Румянцев В.А., 1998; Данилевський Н.Ф., Борисенко А.В., 2000; Хоменко Л.А. и соавт., 2001). У сучасних наукових публікаціях прослідковується системний підхід до оцінки функцій органів ротової порожнини як окремої системи, так і у взаємозв'язку з іншими системами організму (Безрукова А.П., 2000; Кирсанов А.И. и соавт., 2000). Особливої уваги заслуговує стан слизової оболонки, яка впливає на ендоекологічний стан порожнини рота, разом з тим вона забезпечує підтримку гомеостазу внутрішнього середовища організму, що зумовлений її захисною і бар'єрною функціями. Для слизової оболонки рота характерними є постійне оновлення структури клітин, яке забезпечується динамічною рівновагою між процесами регенерації і дегенерації.

Вплив довкілля на стан здоров'я людини і зворотній вплив людини на стан навколишнього середовища підтверджений низкою наукових досліджень (Романенко А.Ю., 1998; Загородній М.П., Пилипець І.В., 1999; Штабський Б.М., Гжегоцький М.Р., 1999; Пилипенко М.І., 2000).

Серед глобальних факторів забруднення довкілля в Україні, що мають патогенний вплив на здоров'я людей, слід виділити радіацію. Значна частина населення земної кулі зазнає постійного впливу іонізуючого випромінювання, починаючи від першого дослідження розпаду атома, закінчуючи “Боснійським синдромом”. В Україні у дочорнобильський період вивчення впливу іонізуючого випромінювання пов'язане з дослідженням дії летальних і сублетальних доз, а в постчорнобильський період увагу дослідників привертає вплив мінімальних (фонових) доз радіації (Николенко В.Ю. и соавт., 1999; Пилипенко М.І., 2000; Ушаков И.Б. и соавт., 2000; Руднев М.И., 2001).

Іонізуюче випромінювання має певний вплив на щитоподібну залозу (ЩЗ). Вона першою реагує на дію радіоактивного йоду, змінюючи свою функцію. Це веде до порушення всіх видів обмінних процесів, що в свою чергу впливає на адаптаційно-компенсаторні процеси в організмі і чутливість його до впливу іонізуючого випромінювання. Водночас, в Україні є йоддефіцитна ендемічна зона, що спричиняє патологію ЩЗ. Сиваченко Т.П. і співавт. (2001) вважають, що одним з головних факторів, які підсилюють радіаційний ефект є нестача йоду в навколишньому середовищі. Одночасна сукупна дія малих доз радіації на фоні гіпотиреозу є, таким чином, об'єктивною ситуацією, в яку потрапляє частина населення України (Лихтарёв И.А. и соавт. 1994; Сиваченко Т.П. і співавт., 1999). Захворювання органів порожнини рота у хворих з ендокринною патологією відносять до числа найпоширеніших, визначаючи значною мірою ступінь тяжкості і клінічний перебіг ендокринних захворювань (Бабина О.О., 2000). Тому доцільно прослідкувати за змінами параметрів ендоекологічного стану порожнини рота за умов гіпофункції ЩЗ та впливу малих доз радіації. Ендоекологічний стан порожнини рота характеризується певними показниками фізико-хімічних властивостей ротової рідини і клініко-фізіологічними показниками стану слизової оболонки порожнини рота (СОПР).

Фізіологічним механізмом видалення клітин є процес програмованого відмирання – апоптоз (Фильченко А.А., Стойка Р.С., 1995; Алексеенко А.В., 1999; Шилов В.Н., Сергиенко В.И., 2000; Гананашвили Я.А., 2001). Лише за умов рівноваги між процесами відмирання клітин і їх заміни зрілими клітинами забезпечується клітинний гомеостаз. Десквамація епітелію сприяє очищенню СОПР від мікробного засівання і змінює таким чином фізико-хімічні показники ротової рідини (Різник С.С. і співав., 1994).

Широкий спектр дії тиреоїдних гормонів на обмінні реакції клітин зумовлений їх здатністю впливати на активність низки ферментів, котрі приймають участь у багатьох кисеньзалежних метаболічних перетвореннях (Старкова Н.Т., 1991). Впливаючи на процеси, що перебігають у клітинному ядрі, мітохондріях і особливо на клітинних мембранах, вони зумовлюють певний рівень енергетичного забезпечення і формування адаптаційних процесів в організмі. Важливу роль в адаптаційно-компенсаторних процесах в СОПР відіграють зміни перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) та антиоксидантної активності (АОА) (Літовченко І.Ю., 1997; Тимочко М.Ф., Терлецька О.І., 2001; Бурковська А.Ю., 2001).

Враховуючи факт, що зовнішньому впливові іонізуючої радіації підлягає велика кількість населення України, яке складає групу ризику цілого ряду патологічних процесів у порожнині рота, доцільно знайти доступний, недорогий, дієвий, природний засіб, котрий би підвищував резистентність організму до впливу патогенних факторів, підвищував би стійкість клітинних мембран, мав би цитопротекторний вплив. Олія з насіння амаранту була досліджена в експерименті на кафедрі нормальної фізіології Львівського державного медичного угніверситету імені Данила Галицького (Панасюк Є.М., 1995; Скляров О.Я., 1995-1999; Лукович І.М., 1997), та під час санаторно-курортного лікування ліквідаторів аварії на ЧАЕС у м. Трускавці (Саратовський В.В., 1995; Бейда П.А., 1997) виявила цитопротекторну дію як при загальному, так і при місцевому застосуванні.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема кандидатської дисертації затверджена на засіданні Вченої ради медичного факультету №2 Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького МОЗ України 23 травня 2001 року, протокол №6. Робота є фрагментом комплексної теми кафедри нормальної фізіології Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького № державної реєстрації 0100U002258 “Дослідження особливостей функціонально-метаболічних резервів секреторних органів травного тракту та встановлення критерів їх оцінки за умов впливу екзо- та ендоекологічних факторів”.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи було дослідження ендоекологічного стану порожнини рота в осіб з гіпофункцією ЩЗ, що зазнають впливу малих доз іонізуючого випромінювання; виявлення морфо-функціональних та метаболічних змін у СОПР за умов окремої і бінарної дії гіпофункції ЩЗ та малих доз радіації.

Для досягнення цієї мети було поставлено такі задачі:

1. Оцінити ендоекологічний стан порожнини рота у осіб з гіпофункцією ЩЗ, що проживають на радіаційнозабрудненій території до та після санаторно-курортного лікування.

2. Провести ультраструктурний аналіз інтенсивності деструктивних змін у слизовій оболонці альвеолярного відростка (СОАВ) за умов окремої й бінарної дії малих доз радіації та гіпофункції ЩЗ.

3. Дослідити показники вільно-радикального окислення ліпідів і антиоксидантної системи в слизовій оболонці ясен за умов окремої та бінарної дії малих доз радіації і гіпофункції ЩЗ.

4. Дослідити вплив олії з насіння амаранту на морфо-метаболічні процеси у СОПР.

Об'єкт дослідження. Адапатційно-компенсаторні процеси, які беруть участь в підтриманні ендоекологічного стану порожнини рота, цитопротективні та метаболічні процеси в СОПР.

Предмет дослідження. Фізико-хімічні показники ротової рідини та клініко-фізіологічні параметри стану СОПР у людей при бінарній дії малих доз радіації й гіпофункції ЩЗ. Ультраструктурний гомеостаз, процеси ПОЛ та АОА СОАВ порожнини рота у лабораторних статевозрілих щурів за умов окремої та бінарної дії малих доз радіації та гіпофункції ЩЗ.

Методи дослідження. Для оцінки фізико-хімічних властивостей ротової рідини визначали її рН, відносну в'язкість, вміст кальцію, мінералізуючий потенціал та ферментну активність; для дослідження стану СОПР проводили контактну термометрію та вакуумну пробу за Кулаженком. З метою вивчення особливостей ультраструктурних змін у СОПР – електронно-мікроскопічні дослідження; для оцінки ролі в досліджуваних реакціях процесів ПОЛ і антиоксидантної системи визначали вміст малонового диальдегіду (МДА), активність каталази та супероксиддисмутази (СОД). Для оцінки тиреоїдної функції ЩЗ радіоімунологічно визначали концентрацію гормонів трийодтироніну, тироксину та тиреоглобуліну в сироватці крові.

Наукова новизна одержаних результатів. У роботі вперше проведено багатокомпонентний аналіз ендоекологічного стану порожнини рота за нормальних умов та при бінарній дії малих доз радіації і гіпофункції ЩЗ перед санаторно-курортним лікуванням та після нього. Відзначено, що санаторно-курортні фактори нормалізують фізико-хімічні показники ротової рідини, не впливаючи на клініко-фізіологічні показники стану СОПР.

Уперше досліджено інтенсивність апоптозу СОПР за електронно-мікроскопічними ознаками і встановлена роль у цьому процесі інтенсивності ПОЛ та АОА.

Досліджено, що такі параметри оцінки ендоекологічного стану порожнини рота, як ферментна активність ротової рідини, її рН, мінералізуючий потенціал та в'язкість ротової рідини, контактна термометрія СОПР та вакуумна проба за Кулаженком залежать від стану функції ЩЗ та дії малих доз радіації.

Виявлено регенеративну та цитопротекторну дію олії з насіння амаранту і адаптогенну дію санаторно-курортних факторів, які можуть бути перспективними лікувально-профілактичними засобами.

Практичне значення отриманих результатів. Проведені дослідження показали існування конкретних ендоекологічних критеріїв оцінки функціонального стану органів ротової порожнини. Це фізико-хімічні властивості ротової рідини та клініко-фізіологічні показники стану СОПР, комплексне дослідження яких дає можливість донозологічної діагностики захворювань та можливість прогнозування їх перебігу. Факторами ризику порушення функцій органів ротової порожнини є гіпотиреоз та вплив малих доз радіації, які змінюють динамічну рівновагу між процесами ПОЛ та антиоксидантного захисту (АОЗ), а також дегенеративними та регенеративними процесами в СОПР. Найбільше інформативним показником спрямованості цих процесів є коефіцієнт співвідношення активності СОД/МДА та інтенсивність процесу апоптозу.

Олія з насіння амаранту сприяє зростанню адаптаційно-компенсаторних можливостей СОПР, підвищує резистентність її до впливу малих доз радіації на фоні гіпофункції ЩЗ.

Результати дисертаційної роботи впроваджені у навчальний процес кафедр нормальної фізіології та ендокринології Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького; кафедр нормальної фізіології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця, м. Київ, Української медичної стоматологічної академії, м. Полтава.

Особистий внесок здобувача. Особистий внесок автора полягає в оцінці актуальності та сучасного стану вивчення проблеми, виборі та опрацюванні методик, обґрунтуванні умов дослідження, проведенні експериментальних та клініко-фізіологічних досліджень, визначенні ендоекологічного стану порожнини рота за фізико-хімічними та клініко-фізіологічними критеріями. Досліджені морфо-функціональні та біохімічні зміни у СОПР за умов окремої та бінарної дії малих доз радіації та гіпотиреозу. Електронно-мікроскопічні дослідження проводилися спільно з к. мед. н. Ковалишиним В.І. (ЦНДЛ Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького). Під керівництвом наукового керівника сформульовані висновки та положення роботи.

Апробація результатів дисертації. Апробація дисертації проведена на спільному засіданні кафедри нормальної фізіології та ЦНДЛ Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького від 17 січня 2002 року, протокол №6. Основні положення дисертації викладені на Всеросійській науковій конференції з міжнародною участю присвяченій 150-річчю від дня народження академіка І.П. Павлова (Ст.-Петербург, 14-17 вересня 1999 року); Ювілейній підсумковій науковій конференції студентів і молодих вчених “100 років ОДМУ” (Одеса, 20-21 квітня 2000 року); VIIІ конгресі Світової федерації Українських лікарських товариств (Львів-Трускавець, 13-18 серпня 2000 року); ІІІ-ій Міжнародній конференції “Медичні наслідки Чорнобильської катастрофи. Підсумки 15-річних досліджень” (Київ, 4-8 червня 2001 року); на науковій конференції “Механізми фізіологічних функцій в експерименті та клініці”, присвяченій 100-річчю від дня народження проф. Я.П. Склярова (Львів, 4-5 жовтня 2001 року).

Публікації. Результати дисертації опубліковані у трьох статтях у фахових наукових виданнях та в дев'яти тезах доповідей.

Обсяг і структура дисертації. Матеріал викладений на 165 сторінках друкованого тексту, ілюстрований 10 таблицями, 8 рисунками, 56 мікрофотографіями. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів, висновків, 5 додатків і списку використаних джерел із 251 найменування, з них 215 – україно- та російськомовних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. В процесі виконання роботи обстежено 60 осіб віком від 14 до 20 років, що проживають на територіях Рівненської та Житомирської областей з гіпофункцією ЩЗ (Воло І-ІІІ ст.), які з березня по вересень 1999, 2000, 2001 років перебували на плановій реабілітації в санаторії “Зелений гай” м. Дрогобич. Невеликий віковий діапазон вибраний для дослідження у зв'язку з тим, що індивідуальна поглинута доза випромінювання має виражену вікову залежність. Обстеження проводили в день заїзду та напередодні від'їзду після 21 дня санаторно-курортного лікування. Групу порівняння склали 50 практично здорових осіб цього ж віку, мешканців міста Львова, аналіз стоматологічного статусу яких проводився у стоматологічній поліклініці Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького. Окрім ознайомлення з первинною медичною документацією у осіб основної групи проводився забір ротової рідини, в якій визначали рН за допомогою йонометра ЭВ-74, відносну в'язкість, мінералізуючий потенціал за методом Х.М. Сайфуліної і співав. (1992), вміст кальцію - фотоколориметричним методом за допомогою стандартних наборів LA CHEMA; амілолітичну активність методом Каравея, активність лужної та кислої фосфатази модифікованим методом Боданськи (Камышников В.С., 2000). Для оцінки стану СОПР проводилась вакуумна проба за Кулаженком та контактна термометрія електротермометром ТПЭМ-1. Експериментальні дослідження виконано на 86 нелінійних білих щурах-самцях у репродуктивному віці з масою 120-190 г. Гіпофункцію ЩЗ досягали щоденним згодовуванням щурам тиреостатичних препаратів (мерказоліл, метізол) впродовж 25-30 днів. Критерієм тироїдної функції ЩЗ були результати радіоімунологічного визначення концентрації гормонів трийодтироніну і тироксину у сироватці крові за допомогою набору IMMUNOTECH. Тиреоглобулін в сироватці крові визначали методом радіоімунологічного аналізу за допомогою набору білоруського виробництва, розробленого в лабораторії хімії білка ИБОХ НАНБ.

Вплив малих доз радіації модифікували шляхом триразового рентгенопромінення білих щурів за допомогою телегаматерапевтичної установки “Агат” (джерело 60Со) при потужності дози 0,64 Р/с і віддалі “джерело-поверхня” 0,75 м, тривалість сеансу 30с, поглинута сумарна доза – 1 Гр. (Бурлакова Е.Б. и соавт., 1996; Николенко В.Ю. и соавт., 1999).

Електронно-мікроскопічне дослідження проводили на електронному мікроскопі УЕМ-100К при прискорюючій напрузі 75 кВ.

Оцінку рівня ПОЛ у крові та СОАВ проводили за швидкістю нагромадження МДА методом Р.А. Тимирбулатова, Е.И. Селезнева (1981); каталазну активність визначали методом М.А. Королюка (1988), активність СОД досліджували за В.А. Костюк і співав. (1990). Визначення дії олії з насіння амаранту проводили при згодовуванні її щурам впродовж усього періоду опромінення з розрахунку 0,5 мл/100 г маси тіла. Олія з насіння амаранту була надана кафедрі нормальної фізіології Львівського державного медичного університету імені Данила Галицького для проведення планових наукових досліджень фірмою “Даніка” (м. Харків) на підставі договору про співпрацю, за що висловлюємо подяку вказаному науково-виробничому центру.

Варіаційно-статистичну обробку одержаних результатів проводили за Стьюдентом за допомогою Microsoft Excel.

Результати досліджень та їх обговорення. Результати клінічних досліджень. При обстеженні порожнини рота в осіб основної групи виявлено зміни, що відповідали описаним у літературі та супроводжували гіпофункцію ЩЗ: сухість і блідість слизової оболонки ясен, щік, твердого і м'якого піднебіння; на слизовій оболонці щік і бічних поверхнях язика виявлені відбитки зубів. При огляді зубного ряду переважали пошкодження зубів не каріозного походження: гіпоплазія емалі, патологічне стирання твердих тканин зуба, патологія пародонту становила 89,4±1,3%, у контрольній групі обстежених – 51,6±1,8%. Дослідженнями фізико-хімічних властивостей ротової рідини виявлено зміщення рН у кислу сторону, з 6,77±0,05 у чоловіків, 6,8±0,08 у жінок до 6,32±0,04 та 6,1±0,03 відповідно у чоловіків та жінок. Відмічається достовірне (р<0,01) зростання відносної в'язкості ротової рідини з 2,16±0,03 до 3,14±0,07 у чоловіків та з 2,46±0,16 до 3,64±0,03 у жінок. Концентрація іонів кальцію в ротовій рідині для контрольної групи коливається в межах 0,99±0,07 ммоль/л у чоловіків і 1,06±0,02 ммоль/л у жінок, а в основній групі в межах 1,96±0,17 ммоль/л і 2,08±0,02 ммоль/л відповідно. Мінералізуючий потенціал слини в осіб контрольної групи становить 2,22±0,02 балів у чоловіків, та 2,36±0,04 балів у жінок і оцінюється як задовільний, а у осіб основної групи він менший, характеризується як низький і становить 1,56±0,01 балів у чоловіків і 1,83±0,02 балів у жінок. Простежується залежність інтенсивності змін від статі, що підтверджує статеву диференціацію функцій ЩЗ (Паршков Е.М., 1999). У процесі обміну речовин у тканинах зуба відбувається постійна рекристалізація гідроксиапатиту і зміна зв'язку його молекули з органічною субстанцією. Надлишок радіоактивних елементів у складі апатиту порушує ідеальну архітектоніку кристалу, що веде до декальцифікації емалі, тим самим зумовлюючи збільшення концентрації кальцію в ротовій рідині. Такий стан описують як синдром опроміненої емалі (Бебешко В.Г. і співав., 2001; Завербна Л.В., 2001).

У результаті дослідження органічного компоненту слини виявлено зменшення амілолітичної активності ротової рідини на 27,04±1,03% у чоловіків і на 34,23±2,46% у жінок, що може бути наслідком пригнічення білоксинтезуючої функції ацинарних клітин слинних залоз. Клініко-фізіологічні показники стану СОПР свідчать про те, що резистентність до вакууму зменшується з різним ступенем достовірності в ділянці фронтальних зубів (час проби за Кулаженком зменшується з 32,3±2,8 с до 24,0±2,7 с у жінок і з 40,0±4,2 с до 28,0±3,0 с у чоловіків при р<0,05). В ділянці молярів час проби за Кулаженком зменшується з 70,0±3,4 с до 60,0±2,4 с у жінок, а у чоловіків з 83,0±5,8 с до 52,0±3,6 с. Така різниця, очевидно, зумовлена особливостями мікроциркуляторного русла названих ділянок СОПР, переважаючим калібром судин, віддаленістю їх від поверхні СОПР, а також резистентністю їх до вакууму. Контактна термометрія свідчить про достовірне зниження температури слизової оболонки рота, хоча градієнт температури в різних ділянках рота зберігається.

Виявлено вплив санаторно-курортних факторів на ендоекологічний стан порожнини рота в обстежених осіб основної групи. Відзначені зміни фізико-хімічних показників ротової рідини в напрямку контрольних величин. Резистентність стінки капілярів до вакууму і показники термометрії залишилися без змін. Одержані дані свідчать про те, що санаторно-курортні фактори змінюють кількісні й якісні показники секреції слинних залоз, що відбивається на рН, в'язкості, концентрації іонів кальцію та мінералізуючому потенціалі слини і не впливає на інтенсивність обмінних процесів і мікроциркуляцію в СОПР. Це зумовило необхідність детальнішого дослідження СОПР.

Результати експериментальних досліджень. Ультраструктурні дослідження СОАВ дозволяють нам стверджувати, що гіпофункція ЩЗ, малі дози радіації й сумісна дія цих факторів по різному впливають на процеси, які відбуваються в епітеліальному і сполучнотканинному шарах цієї тканини. Завдяки інтенсивним процесам регенерації, епітеліальний шар відновлюється кожні 14 діб за рахунок поділу клітин базального, а поверхневі клітини рогового шару десквамуються в ротову порожнину стаючи компонентом ротової рідини.

Якщо простежити за змінами клітин усіх шарів слизової оболонки рота у інтактних тварин, то простежуються морфологічні ознаки апоптозу. Клітини найнижчого базального шару, мають форму близьку до кулястої, з великим ядерно-цитоплазматичним співвідношенням, а по мірі міграції до поверхневого шару форма клітин змінюється на видовжену, ядерно-цитоплазматичне співвідношення зменшується. Поверхневий роговий шар представлений плоскими клітинами, що прилягають одна до одної. Цитоплазма цих клітин заповнена гомогенними масами підвищеної електронної щільності. Крім того, мають місце розширення міжклітинних просторів незначних розмірів і втрата цілості міжклітинних з'єднань.

Тиреостатичний препарат мерказоліл викликав зменшення концентрації Т3 в плазмі крові з 2,0±0,02 нмоль/л до 1,1±0,07 нмоль/л; Т4 з 70,03±11,4 нмоль/л до 44,0±6,2 нмоль/л і ТГ з 5,2±0,03 нмоль/л до 4,1±0,2 нмоль/л. За умов гіпофункції ЩЗ спостерігається збільшення інтенсивності процесу апоптозу в СОАВ. Це проявляється дегідратацією ядра, внаслідок чого воно набуває неправильної форми і підвищеної електронної щільності, дегідратацією цитоплазми клітин, що приводить до розширення міжклітинних просторів, деформацією міжклітинних з'єднань-контактів, дезорганізацією крипт мітохондрій, збільшенням кількості тканинних базофілів з їх характерною периваскулярною локалізацією. Ще одна незаперечна ознака апоптозу – це конденсація хроматину, який збирається на периферії під мембраною ядра, утворюючи при цьому чітко окреслені щільні маси різної форми і розмірів. Ці зміни пов'язані з розщепленням ядерної ДНК у місцях, що зв'язують окремі нуклеосоми, та сприяють утворенню великої кількості фрагментів (Скулачев В.П., 1996). Клітини остистого і базального шарів змінені незначно, за винятком того, що мають більш округлу форму, а поверхнева мембрана містить значно менше десмосом. У сполучній тканині за цих умов відмічаються незначні зміни в мієлінових і безмієлінових нервових волокнах, гемокапіляри цілі, а наявність мікроворсинок ендотеліоцитів свідчать про гіпоксію.

За умов рентгенівського опромінення роговий шар став тоншим. Клітини цього шару розшаровані, міжклітинні простори розширені, набряклі. У випадку, коли клітини зернистого шару не вкриті клітинами рогового шару, а їх поверхнева цитоплазма частково контактує з порожниною рота, вони перебувають у стані набряку, насичені великою кількістю перицитів, коагулятів тонофіламентів і тонофібрил, що розпадаються. Ядра цих клітин неправильної форми і містять гіпертрофоване ядерце. Каріотека таких ядер дезорганізована або на певних ділянках відсутня. Клітини остистого і базального шарів мають знижену електронну щільність цитоплазми та ядра. Такий тип дезорганізаційних змін спостерігається аж до базального шару. Водночас, між клітинами остистого шару в значній кількості виявляються малодиференційовані електронносвітлі клітини, що мають велике ядерно-цитоплазматичне співвідношення. Цитоплазма таких клітин у ряді випадків перебуває в стані лізису і містить вакуолі та лізосоми. Клітини базального шару дезорганізовані настільки, що створюють суцільний конгломерат. Мембрани цих клітин розпушені, ядра бідні на еухроматин і містять гіпертрофоване ядерце.

Підвищення інтенсивності дегенеративних процесів у СОАВ при дії малих доз радіації підтверджує думку про те, що іонізуюче опромінення викликає стійке підвищення частоти пошкодження і смерті клітин порівняно з спонтанним рівнем. Пошкоджені радіацією клітини не піддаються репарації впродовж тривалого часу і це можна трактувати як загальнобіологічну закономірність (Федорцева Р.Ф. и соавт., 2001). Індукція змін такого типу під впливом малих доз радіації й такі їх ознаки як масовий характер і практична незворотність дають змогу допускати, що вони можуть бути патогенетичною основою для розвитку патології органів і тканин організму. В наших дослідженнях спостерігаються більше виражені зміни в ендотелії судин і ультраструктурі мієлінових і безмієлінових нервів, ніж в епітеліальній частині СОАВ. Очевидно, ендотелій судин і клітини, що оточують периферичні нервові волокна, відносяться до тих, які повільно відновлюються. В цих клітинах підвищена смерть не може бути компенсована за рахунок інтенсивних проліферативних процесів, тому слід чекати вторинних змін у СОПР внаслідок порушення мікроциркуляторного русла та розладу нервово-трофічних процесів.

Гіпофункція ЩЗ на відміну від іонізуючого опромінення в малих дозах викликає поряд з інтенсифікацією процесу апоптозу в роговому і зернистому шарах незначні зміни в остистому і базальному шарах, що забезпечує їх регенераційну здатність, а неушкоджені клітинні і неклітинні елементи сполучної тканини сприяють цьому процесові (Хороз Л.М. і співавт., 2001).

При бінарній дії радіації й гіпофункції ЩЗ до поверхні клітин рогового шару, що десквамовані, прилягають краплі жиру, преципітати, коагуляти, бактерійні тіла. Виявлена велика кількість гранул кератогіаліну в електроннощільній цитоплазмі клітин зернистого шару. Ядра клітин зернистого шару є в стані набряку, бідні на хроматин. Клітини остистого і базального шарів дезорганізовані, як і міжклітинні простори. Значна кількість фібробластів є ушкодженою, колагенові волокна сполучної тканини дезорганізовані. Волокнисті структури сполучної тканини є обов'язковою інтегративною ланкою між судинною системою і ефекторними клітинами. Вони значною мірою визначають потоки різних речовин від стінки капілярів до ефекторних клітин, а також здійснюють міжклітинні зв'язки у вигляді потоків речовин за ходом колагенових волокон сполучної тканини. Дезорганізуючі зміни в сполучній тканині, на думку ряду авторів, є першим кроком, що веде до порушення постачання клітин-ефекторів речовинами необхідними для нормального метаболізму і регулюючими факторами (Серов В.В., Шехер А.В., 1981; Лукович І.М., 1997). За умов бінарної дії радіації й гіпотиреозу спостерігаються значні зміни в гемокапилярах: дезорганізовані ендотеліальні клітини, ушкоджена базальна мембрана. Дезорганізаційні зміни захоплюють мієлінові й безмієлінові нервові волокна. Цитоплазма нейролемоцитів перебуває в стані розпаду. Описані зміни свідчать про роль у порушенні регенеративних процесів нервово-трофічних впливів та мікроциркуляції.

Таблиця 1

Показники ПОЛ та АОА тканини слизової оболонки альвеолярного відростка щурів за умов експериментального гіпотиреозу, впливу малих доз радіації та при бінарній дії цих факторів (М±m)

Показники Контроль (n=10) Гіпотиреоз (n=11) Опромінення (n=11) Гіпотиреоз+опромінення (n=9)

МДА, мкмоль/г 121,65 ±8,68 141,32 ±6,03* 169,08 ±8,12* 164,54 ±12,31*

Каталаза, мкмоль Н2О2 /г?год 0,914 ±0,080 0,623 ±0,035* 1,42 ±0,07* 0,411 ±0,042*DЁ

СОД, од.акт./г?хв 248,83 ±20,12 90,19 ±12,34* 174,21 ±12,24* 160,32 ±8,64*D

СОД/МДА 2,05 ±0,08 0,638 ±0,04* 1,03 ±0,05* 0,974 ±0,060*D

СОДхКАТ/МДА 1,87 ±0,05 0,398 ±0,03* 1,46 ±0,06* 0,400 ±0,050*Ё

* - достовірність (р < 0,05) відносно контролю

D - достовірність (р < 0,05) відносно гіпотиреозу

Ё - достовірність (р < 0,05) відносно опромінення

Олія амаранту викликає значне збільшення клітин зернистого шару, який стає досить широким і клітини в ньому мають значне ядерно-цитоплазматичне співвідношення. Міжклітинні контакти забезпечені десмосомами. Клітини остистого та базального шару щільно прилягають одна до одної й з'єднані десмосомами, мають велике ядерно-цитоплазматичне співвідношення, наявність юних мітохондрій свідчить про активацію процесу їх біогенезу. Олія амаранту сприяє оптимальній насиченості сполучної тканини розвинутими клітинами і неклітинними елементами, котрі забезпечують структурно-метаболічний гомеостаз СОАВ.

При гіпотиреозі простежується активація оксигеназних реакцій, про що свідчить нагромадження одного з проміжних продуктів ліпопероксидації – МДА, який у тканині СОАВ за цих умов незначно (на 16,7%), але достовірно (р<0,05) перевищує контрольні значення (табл. 1). Це супроводжується достовірним зниженням активності основних ферментів АОЗ. При цьому каталазна активність на 31,9% нижча від контрольних величин (0,914±0,08 мкмоль Н2О2/г?год). Особливо відмінною у досліджуваних групах тварин є активність СОД, що нижча від норми (248,83±20,12 од.акт./г?хв) на 63,8 % (рис. 1).

Рис. 1. Зміни показників ПОЛ та АОА СОАВ у щурів за умов одинарної та бінарної дії досліджуваних факторів

У крові загальний напрямок змін метаболізму при заданих умовах аналогічний до перебігу біохімічних перетворень у тканині СОАВ (рис.2). Вміст МДА у сироватці крові дослідних тварин перевищує контрольні значення (113,62±7,63 мкмоль/мл) на 27,5%, активність СОД у дослідній групі зменшується на 37,4 % порівняно з контрольними величинами (586,85±36,25 од.акт./мл?хв).

Таким чином, гіпофункція ЩЗ сприяє підвищенню активності вільнорадикальних перетворень при односпрямованому зниженні активності СОД у крові та тканині СОАВ, при тому що, активність каталази в крові залишається в межах контрольних величин.

Рис. 2. Зміни показників ПОЛ та АОА крові щурів за умов одинарної та бінарної дії досліджуваних факторів

Дещо іншим є характер змін досліджуваних показників у тканині СОАВ при дії іонізуючого випромінювання у сумарній дозі 1 Гр. Вміст МДА наростає істотніше, ніж у попередній серії дослідів і перевищує норму на 39,0 %. Активація процесів ліпопероксидації відбувається на тлі зниження на 30% активності СОД. Ферментативний АОЗ у даній тканині, судячи з отриманих результатів представлених на рис. 1, у значній мірі реалізується за рахунок підвищення каталазної активності, що виявляє специфіку ферментативного АОЗ за умов впливу різної природи чинників. Активність даного ферменту перевищує норму на 55,4 %.

Відстежені зміни узгоджуються з даними дослідників, які вважають мішенню малих доз іонізуючого випромінювання клітинні та субклітинні мембранозалежні перетворення, зокрема, видозміну процесів ПОЛ (Барабой В.А. і співавт., 1994; Алесина М.Ю., 1999; Романенко А.Ю., 1999). Перекиси є безсумнівним учасником процесу апоптозу. Кремер Н.В. зі співавторами (1996), додаючи їх до фракції ядер, викликали апоптичні зміни ядерних структур. Виявлено, що такі зміни можуть бути досягнуті додаванням органічного гідроперекису або іншого агента, який спонукає утворення мітохондріальних пор, в той час як речовини, котрі інгібують пори в мембрані мітохондрій (циклоспорин А і білок Bcl-2) запобігають появі апоптичних змін.

Таким чином, ПОЛ у значній мірі спричиняє розвиток радіаційного ефекту в клітинах опроміненого організму. З одного боку ПОЛ відповідає за численні структурні та функціональні пошкодження мембранозв'язаних метаболічних шляхів, а з другого – є важливим компонентом компенсаторно-відновних процесів.

Оскільки дія іонізуючого випромінювання видозмінює перебіг вільнорадикальних реакцій, то особливо важливого значення набуває потужність антиокисної системи, яка визначається не лише вмістом у тканинах окремих її компонентів (антиоксидантів, окисно-відновних ферментів та ін.), але й загальним фоном метаболізму, зокрема станом енергетичного обміну тканин і всього організму, що в свою чергу залежить від активності гормонів ЩЗ.

Вплив іонізуючого випромінювання проявляється зниженням на 45% активності СОД та збільшенням на 25,2% активності каталази порівняно з контрольними величинами у плазмі крові. Відмічено достовірне підвищення концентрації МДА, однак у відсотковому відношенні менше виражене, ніж у тканині СОАВ (див. рис.2).

Специфіку біохімічних змін за умов гіпотиреозу можна пов'язувати з тривалим зниженням потужності основного обміну. Відомо, що помірна та короткотривала гіпоксія, яка підтверджується нашими електронно-мікроскопічними даними, з одного боку, може потенціювати вільнорадикальні перетворення, нагромаджуючи, як одну з активних форм кисню, аніони супероксиду та індукуючи тим самим антирадикальний захист шляхом активації СОД (Горбань Є.М. і співавт., 2000; Серебровська Т.В. і співавт., 2001). Тому при тривалому ініціюванні утворення ліпідних пероксидів виснажується саме ця ланка АОЗ. Бінарна дія досліджуваних чинників у СОАВ приводить до активації реакцій ПОЛ порівняно з контролем при достовірному пригніченні активності обох досліджуваних ферментів АОЗ.

Порівнюючи біохімічні зміни з групами за умов одинарного впливу цих факторів, можна зробити висновок, що сумарна їх дія ще більше поглиблює пригнічення активності каталази в досліджуваній тканині. Активність СОД у групі з бінарним впливом малих доз опромінення та гіпофункції ЩЗ є достовірно вищою, порівняно з впливом мерказолілу (див. рис. 2).

При поєднаній дії гіпофункції ЩЗ та радіації у крові зареєстровано збільшення вмісту перекисних продуктів відносно контрольних значень.

Підсумовуючи відстежені результати, можна зробити висновок, що активація оксигеназних перетворень при ослабленні певних ланок АОЗ є неспецифічним наслідком впливу факторів різної природи. Однак для правильної інтерпретації отриманих результатів необхідно враховувати, що активація реакцій ліпопероксидації при різних співвідношеннях ПОЛ-АОА може мати як ушкоджуючий, так і мобілізуючий характер (Манойленко Н.Ю., 2001; Тимочко М.Ф. і співавт., 2001).

Для об'єктивної оцінки ролі перекисних процесів у розвитку адаптивних реакцій нами введено коефіцієнти співвідношення активності СОД/МДА (К1) та СОДґкаталаза/МДА (К2). Аналізуючи отримані величини введених коефіцієнтів, можна стверджувати, що найістотніше змінюється баланс ПОЛ-АОА у групі зі зниженою функцією ЩЗ. Щодо коефіцієнту К1 у досліджуваній тканині, то він зменшується щодо норми на 69%, К2 знижується на 79%. У крові при впливі мерказолілу майже вдвічі зменшується величина обох коефіцієнтів, відповідно К1 – на 51%, К2 – на 56%. Це може бути наслідком виснаження ферментативного компоненту АОЗ, у значній мірі зумовленим видозміною кисеньзалежного метаболізму при надмірній активації оксигеназних реакцій. На користь патогенного впливу цих умов свідчать і представлені вище ультраструктурні зміни в досліджуваній тканині. У тканині СОАВ К1 зменшується на 49,8 %, К2 – на 29,2 %. Бінарна дія досліджуваних факторів виявляється зменшенням величин коефіцієнтів у тканині слизової, відповідно К1 – 52,5 % та К2 – на 78,6 % щодо контрольних значень. У крові характер змін аналогічний: К1 зменшився на 40,7%, К2 – на 37,9%. При цьому в крові величини їх незначно, але достовірно, перевищують ці значення за умов одинарної дії досліджуваних факторів.

Можна зробити висновок, що формування адаптації до гіпофункції ЩЗ знижує чутливість до впливу малих доз іонізуючого випромінювання. Необхідно відмітити, що в обох досліджуваних тканинах сумації ефекту по відношенню до величин введених коефіцієнтів не спостерігалося. Це, в певній мірі, корелює з даними літератури, у яких відстежено, що надлишок тиреоїдних гормонів суттєво поглиблює перебіг гострої променевої хвороби, а зниження функціональної активності ЩЗ свідчить про зменшення дії загального опромінення (Небожина М.В., 1999). На основі проведених досліджень можна також стверджувати, що ефективність розвитку компенсаторних процесів залежить не лише від специфіки та сили пошкоджуючого фактору, але і від вихідного метаболічного біохімічного статусу системи, що визначає її адаптаційний резерв.

ВИСНОВКИ

1. На основі комплексного дослідження фізико-хімічних властивостей ротової рідини, інтенсивності енергетичних процесів, мікроциркуляції, ультраструктури та співвідношення між процесами перекисного окислення ліпідів і антиоксидантним захистом в слизовій оболонці порожнини рота вирішено актуальне наукове завдання, що полягало у з'ясуванні ендоекологічного стану порожнини рота за умов окремої та бінарної дії малих доз радіації та гіпофункції щитоподібної залози.

2. Санаторно-курортні фактори, до яких відносяться санаторний режим, слабомінераліазована вода типу “Нафтуся”, висококалорійне збалансоване харчування, кінетотерапія, аеротерапія, зменшують концентрацію кальцію, збільшують мінералізуючий потенціал, амілолітичну активність ротової рідини, підвищують її рН, не змінюючи показники контактної термометрії слизової оболонки і вакуумної проби за Кулаженком у жителів Рівненської і Житомирської областей з гіпофункцією щитоподібної залози.

3. Експериментальна гіпофункція щитоподібної залози супроводжується інтенсифікацією процесу апоптозу в слизовій оболонці альвеолярного відростка, підвищенням активності вільнорадикальних перетворень, суттєвим зниженням активності каталази і супероксиддисмутази.

4. Іонізуюче випромінювання сумарною дозою 1 Гр викликає дегенеративні зміни епітеліальних клітин слизової оболонки альвеолярного відростка, порушення регенеративних, мікроциркуляторних та нервово-трофічних процесів, що супроводжуються зростанням вмісту малонового диальдегіду; антиоксидантний захист за цих умов здійснюється за рахунок каталази, активність якої зростає як у слизовій оболонці порожнини рота, так і в плазмі крові.

5. Сумісна дія іонізуючого випромінювання на фоні експериментальної гіпофункції щитоподібної залози супроводжується збільшенням інтенсивності процесу апоптозу, порушенням регенерації, дезорганізацією клітинних і неклітинних елементів сполучної тканини альвеолярного відростка; ступінь активації перекисного окислення ліпідів і зниження активності ферментів антиоксидантного захисту значно менший, ніж сума ефектів одинарної дії кожного з цих чинників.

6. Олія з насіння амаранту в експерименті активує регенерацію, підсилюючи кровопостачання, нервово-трофічні та ауторегуляторні процеси в слизовій оболонці альвеолярного відростка.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ

1. Гжегоцький М.Р., Паніна Л.В., Терлецька О.І., Хороз Л.М. Зміни основних метаболічних параметрів організму за умов короткотривалої інтоксикації // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія.- 2000, № 4.- С. 58-62.

2. Хороз Л.М., Зубачик В.М., Лукавецький О.В., Гжегоцький М.Р., Макеєва Ю.В., Заячківська О.С., Ковалишин В.І. Вплив гіпофункції щитоподібної залози на апоптоз клітин слизової оболонки порожнини рота та слинних залоз // Acta Medica Leopoliensia (Львівський медичний часопис).- 2001.- Vol. 7, №1.- С. 70-76.

3. Melnyk O., Khoroz L.M. Binary effect of lowradiation doses and hypofunction of thyroid gland on mucous membrane of digestive tract //International Journal of radiation medicine. 2001. vol.3. №1-2. p.86.

4. Панасюк Е.М., Гаталяк Б.В., Лукович И.М., Хороз Л.М. Возможные пути защиты пищеварительной системы от воздействия экзогенных и эндогенных повреждающих факторов // Всероссийская научная конференция, посвященная 150-летию со дня рождения акад. И.П.Павлова.- С. Петербург, 1999.-С. 85.

5. Гжегоцький М.Р., Петришин Ю.С., Гаталяк Б.В., Хороз Л.М. Результати медико-екологічних досліджень на території України // Гемоторинг-99: Науково-технічний симпозіум.- Моршин-Львів.- 1999.- С. 58-59.

6. Хороз Л.М. Ендо-екологічні критерії при оцінці передпатологічних станів органів ротової порожнини за умов гіпотиреозу // Ювілейна підсумкова конференція студентів і молодих вчених.- Одеса, 2000.- С. 135.

7. Зубачик В.М., Хороз Л.М. Вплив гіпотиреозу на стан органів ротової порожнини у осіб, уражених радіоактивним забрудненням після аварії на ЧАЕС // VIII Конгрес СФУЛТ.- Львів-Трускавець, 2000.- С. 115.

8. Коник У.В., Мельник О.І., Хороз Л.М. Деякі аспекти киснезалежного метаболізму за умов впливу малих доз іонізуючого випромінювання // Міжнародна науково-практична конференція “Вплив екологічного оточення на стан здоров'я дітей”.- Полтава, 2000.- С. 69-70.

9. Гжегоцький М.Р., Панасюк Е.М., Мельник О.И., Хороз Л.М., Петришин Ю.С., Мисаковец А.Г., Заячкивська О.С. Влияние ионизирующего излучения на ультраструктурную организацию слизистой оболочки пищеварительного тракта // Всероссийская конференция “Механизмы регуляции висцеральных систем”.- С.Петербург, 2001.- С.79.

10. Гжегоцький М.Р., Панасюк Є.М., Петришин Ю.С., Хороз Л.М., Мельник О.І., Мисаковець О.Г. Вплив олії з насіння амаранту на процеси ліпопероксидації в слизовій оболонці травного тракту // “Механізми фізіологічних функцій в експерименті та клініці” присвячена 100-річчю від дня народження професора Я.П. Склярова. – Львів, 2001.- С. 24.

11. Гжегоцький