ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кухар Іван Давидович

УДК 576.2:591.147.4/.149.1:591/.477:616-073.65-02

МОРФОФУНКЦІОНАЛЬНИЙ СТАН АДЕНОГІПОФІЗУ ТА

НАДНИРКОВИХ ЗАЛОЗ ПІСЛЯ ЛОКАЛЬНОГО ВПЛИВУ НА ШКІРУ

ТВАРИН ВИСОКОЇ І НИЗЬКОЇ ТЕМПЕРАТУР

14.03.01 - нормальна анатомія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Харків – 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Вінницькому національному медичному університеті

ім. М.І. Пирогова МОЗ України.

Наукові консультанти: доктор медичних наук, професор

Коган Борис Йосипович,

Вінницький національний медичний університет;

доктор медичних наук, професор

Носов Анатолій Тимофійович,

інститут нейрохірургії Академії медичних наук України, м. Київ, керівник лабораторії електронної мікроскопії.

Офіційні опоненти:

заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор Ковєшніков Володимир Георгійович, Луганський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри анатомії людини;

заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор Шутка Богдан Васильович, Івано-Франківська державна медична академія МОЗ України, завідувач кафедри анатомії людини;

доктор медичних наук, професор Козлов Володимир Олексійович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, завідувач кафедри анатомії людини.

Провідна установа:

Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, кафедра анатомії людини, м. Київ.

Захист відбудеться 29 травня 2003 року об 13.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 64.600.03 при Харківському державному медичному університеті МОЗ України (61022, м. Харків-22, просп. Правди, 12).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного медичного університету МОЗ України (61022, м. Харків-22, просп. Леніна, 4).

Автореферат розісланий 29 квітня 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат медичних наук, доцент Терещенко А.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Дослідження процесів в організмі, які виникають після впливу як високих, так і низьких температур, і, нерідко, приводять до загибелі потерпілих, досить актуальне. Прогноз життя, здоров’я і працездатності людини в основному залежить від адаптації організму. Незважаючи на те, що в численних наукових працях відображені різноманітні механізми пристосування і компенсації порушених функцій, загальний підхід до розуміння проблеми бажає кращого (Акмаев И. Г., 1996).

В умовах усе зростаючої урбанізації, посилення стресових впливів на організм людини, вивчення адаптаційних змін в аденогіпофізі та надниркових залозах, встановлення морфофункціональних порушень з метою їх корекції й досягнення оптимального рівня функціонування набуває усе більшого значення. У проблемі взаємодії людини та навколишнього середовища вплив опіків є одним із найнесприятливіших факторів. Опіки не тільки часто зустрічаються, але мають явну тенденцію до наростання у вигляді побутової й виробничої травми (Саркисов Д. С. c соавт., 1986). Збільшене використання населенням легкозаймистих рідин і вибухонебезпечних газів, перебій в електро- і газопостачанні, електрифікація праці й побуту людей, створення термопошкоджуючих видів зброї, наростання кількості і масштабності терористичних актів призвело до суттєвого зростання термічних уражень. За даними ВОЗ питома вага опіків складає від 5,6 до 10% і займає 3 місце в структурі загального травматизму. Опікова хвороба – це не тільки важлива медична проблема, а й проблема великого державного значення, бо соціальні збитки, пов’язані з високою частотою враження і смертності від ускладнень, що постійно супроводжують хворобу, залишаються значними. За даними статистичного звіту за 2000 рік загальна кількість обпечених в Україні склала – 82951, а загальна смертність – 3,38%.

Згідно сучасних уявлень глибокі й великі за площею опіки викликають в організмі значні порушення морфології та функцій життєво важливих органів, що призводить до виникнення важкого захворювання опікової хвороби (Вихриев Б.С., Бурмистров В.М., 1986; Benmeir P et al., 1991). Глибокі опіки, значні за площею ураження, залишаються критичними і досі зумовлюють високу вірогідність летального наслідку (Григорьева Т.Г., 2000; Kawakami M., Okada I., 1998). Однією з основних причин високої летальності серед постраждалих від важких опіків є відсутність єдиної концепції лікування важкохворих, єдиного підходу до профілактики і лікування таких грізних ускладнень як поліорганна недостатність, опіковий сепсис, ураження нервової системи (Парамонов Б.А. с соавт., 2000).

В науковій літературі відомі чисельні дослідження реагування різних органів, в тому числі аденогіпофізу і надниркових залоз, на термічні пошкодження шкіри (Царенко А.В., 1986; Сморщок С.А., 1988; Гембицкий Е.В. с соавт., 1994; Волков К.С.,1995; Алексеев А.А., 1997; Оболенський О.О.,1997; Пасечка Н.В., Слесаренко С.В., 1997; Андріїшин О.П., 1998; Валенко А.А., 1998; Balogh D. et al., 1984; Dolecek R. et al., 1991; Demling R.H. et al.,1991; Liu X. et al., 1994). Встановлено, що при важких опіках спостерігаються певні кількісні зміни гормонального спектру в функціонуванні цих ендокринних органів. На сьогодні, більше уваги приділялось вивченню стресорних гормонів в початкові періоди опікової хвороби (Восканьянц О.К., 1990; Balogh D. et al., 1984; Dolecek R. et al., 1991). Проте морфологія аденогіпофізу і надниркових залоз при термічних пошкодженнях залишається недостатньо вивченою, особливо з застосуванням ультрамікроскопічних методів досліджень, які є найважливішими в розпізнаванні тонких механізмів пошкодження і регенераційних процесів (Саркисов Д. С. и соавт., 1987).

Вплив термічних пошкоджень на організм вивчено більш детально, в той час як дослідженням дії низьких температур присвячено значно менше робіт (Клинцевич Г.Н., 1973; Котельников В.П., 1976; Вихриев Б.С. и соавт., 1991). В сучасній літературі багато уваги приділялось впливу загальної гіпотермії на організм людини і експериментальних тварин Фурдуй Ф.М., Баева Е.В.,1991; Перцович В.М.,1998; Саган О.В.,1998; Sato T.et al., 1986; Marion D et al., 1996), а також вивченню місцевих процесів у тканинах на дію низьких температур (Пушкар Н.С., Белоус А.М., 1981; Терновой К.С., Гассанов Л.Г., 1988; Цуцаева А.А., 1991). Однак, експериментальних досліджень, які б стосувалися аналізу механізмів пошкодження і репарації, тобто реакції-відповіді аденогіпофіза і надниркових залоз після локального холодового пошкодження шкіри немає. Разом з тим в умовах клініки ефекти кріодії використовуються при лікуванні широкого кола різноманітних захворювань у хірургії, онкології, дерматології, комбустіології, гінекології, тощо (Головченко Ю.И. с соавт., 1988; Иващенко Н.Н., 1990; Скорцеску И.И., 1991; Белоус А.М.,1992; Литвиненко А.А., 1995; Zembo G. et al.,1991; Kotogyan A. et al., 1991; Fialka V., Ernst E., 1994). При цьому емпіричне використання низьких температур у сучасній медицині випереджує його експериментально-теоретичне обґрунтування. Вважається, що кріогенний метод лікування не призводить до серйозних ускладнень. Однак, враховуючи механізми пошкоджуючої дії низьких температур та явища токсемії, що виникають при цьому (Котельников В.П., 1976, 1988), можна стверджувати, що згадані процеси не можуть не впливати на органи, зокрема, такі ендокринні органи як аденогіпофіз і надниркові залози, оскільки саме вони входять у домінуючу систему підтримання гомеостазу (Парамонов Б.А. и соавт., 2000).

Усе вище вказане свідчить про необхідність глибокого дослідження морфофункціонального стану важливої ланки в адаптаційному комплексі організму – аденогіпофізу та надниркових залоз після впливу на шкіру локальних опіків та кріодеструкції.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації є фрагментом наукових досліджень по проблемі “Вивчення впливу локальної гіпер- та гіпотермії на морфогенез шкіри, легенів та печінки щурів” Вінницького державного медичного університету ім. М.І. Пирогова в рамках планових наукових праць, що виконувались на базі науково-дослідного центру протягом 1997-2001рр. (номер держреєстрації 0197V003343). Автор є відповідальним виконавцем теми.

Мета і задачі дослідження. Встановити в динаміці морфофункціональні закономірності деструктивних і регенераційних процесів в аденогіпофізі й надниркових залозах після локального впливу на шкіру тварин високої і низької температур.

У зв’язку з поставленою метою визначено наступні задачі:

1. Створити модель опікового пошкодження шкіри ІІІ - А-Б ступенів, площею близько 10% поверхні тіла щурів та модель ураження шкіри низькою температурою на глибину й площу відповідно опікових пошкоджень.

2. Установити динаміку макрометричних змін в аденогіпофізі й надниркових залозах щурів після локального опіку та кріодеструкції шкіри.

3. Установити динаміку мікроскопічних і ультраструктурних змін в аденогіпофізі й надниркових залозах після наслідків впливу локального гіпер- та гіпотермічного пошкодження шкіри.

4. Вияснити за допомогою мікроморфометричних методів динаміку змін морфофункціональної і секреторної активності клітин аденогіпофізу й надниркових залоз у відповідь на наслідки опіків і кріодеструкції шкіри.

5. Вияснити за допомогою біохімічних методів особливості стану адаптації організму тварин у відповідь на наслідки кріовпливу й термопошкодження шкіри.

6. Визначити особливості пошкодження та адаптаційних і компенсаторно-пристосувальних зрушень в аденогіпофізі й надниркових залозах в залежності від типу температурного впливу на шкіру.

Об’єкт дослідження: Локальні опіки та кріодеструкція 9-10% поверхні тіла ІІІ – А-Б ступенів.

Предмет дослідження: Аденогіпофіз і надниркові залози щурів.

Методи дослідження: Макроскопічний - для візуальної оцінки стану тварин і ранової поверхні (після виведення щурів з експерименту - для спостереження за змінами стану гіпофізу, надниркових залоз та внутрішніх органів; для дослідження динаміки маси щурів і досліджуваних ендокринних залоз). Гістологічний - для дослідження препаратів на світлооптичному рівні. Електронномікроскопічний - для дослідження електронограм на ультраструктурному рівні. Морфометричний - для дослідження клітинних та внутрішньоклітинних параметрів. Біохімічний - для дослідження вмісту в крові стрес-реалізуючого гормону кори надниркових залоз - кортикостерону; серотоніну - як нейрогормону, який моделює роботу гіпоталамо-гіпофізарно-наднирникової системи та гонадотропну функцію; тестостерону - як анаболічного гормону.

Наукова новизна одержаних результатів. Приоритетним в роботі є застосування структурно-функціонального аналізу в виявленні динаміки компенсаторно-пристосувальних реакцій аденогіпофізу та надниркових залоз у відповідь на дію локальної високої та низької температури. Такий підхід в дослідженні дав можливість вперше встановити морфофункціональну і секреторну фазність в діяльності цих ендокринних органів. В аденогіпофізі у відповідь на дію кріодеструкції та термопошкодження виявлено 4 фази; в кіркові речовині надниркових залоз - 3 фази; в мозкові речовині надниркових залоз - 2 фази. Розкриття фазного реагування секреторних клітин аденогіпофізу та надниркових залоз може бути корисним в пізнанні патогенетичних механізмів на вплив локальних високих та низьких температур.

Вперше за допомогою ультраструктурного морфометричного аналізу встановлена кількісна динаміка змін хроматину, мітохондрій, ліпідних та секреторних гранул в секреторних клітинах аденогіпофізу та надниркових залоз після впливу локальних опіків і кріодеструкції. При цьому виявлено істотне зменшення показників на 7 і 14 добу на вплив обох факторів. Однак, дія кріодеструкції є більш вираженою. Показано, що зниження показників пов’язано з порушенням кровообігу, а також в результаті значних дистрофічно-деструктивних змін у клітинах (руйнування мітохондрій, порушення цілісності ендоплазматичної сітки, апарату Гольджі, ядерних і клітинних оболонок).

Вперше особлива увага приділена морфометричному дослідженню ядер адренокортикоцитів трьох зон кори надниркових залоз. У роботі показано, що зміни питомої площі поверхні ядер і їх об’ємної щільності залежать від діючого температурного фактора, терміну після впливу і зони кіркової речовини. Опіки, на відміну від кріодеструкції, спричиняють у всіх трьох зонах до більш істотного підвищення показників від 1 до 3 доби. На 7 і 14 добу спостерігається достовірне зменшення параметрів ядер, яке більш виражене на вплив кріодеструкції. Через 28 діб досліджувані показники наближаються до контрольних цифр. З’ясовано, що найвищими цифровими значеннями на вплив обох температурних факторів реагує пучкова зона, найменше – сітчаста, клубочкова – займає проміжне місце. Отримані дані свідчать, що локальні опіки і кріодеструкція, особливо на 7 і 14 добу, порушують функціонування ядерного апарату, що може істотно впливати на секреторну діяльність клітин кіркової речовини в ці терміни.

Уперше встановлено, що характер репаративних процесів у досліджених залозах залежить від фактора впливу (опік, кріодеструкція), особливостей реагування ендокринного органу, а також терміну після впливу на шкіру кріодеструкції та опіку. Найбільш інтенсивно репарація відбувається в клітинах аденогіпофізу, в меншій мірі - в секреторних клітинах мозкової речовини і дуже слабо в адренокортикоцитах кори надниркових залоз. При цьому активність репарації залежить від діючого температурного фактора. Більш активно ці процеси протікають після локального опіку, і в меншій мірі після впливу кріодеструкції.

За допомогою біохімічного дослідження вмісту гормонів в крові (серотонін, тестостерон, кортикостерон) опікових і кріотравмованих тварин встановлена їх кількісна динаміка в залежності від терміну після впливу і діючого температурного фактора. Виходячи з того, що кора надниркових залоз займає одну із ключових позицій в розвитку адаптаційного синдрому, а кортикостерон є адаптаційним гормоном вірогідне його зменшення через 7-14 діб вказує на погіршення адаптаційної спроможності організму в ці терміни.

Важливим є те, що вперше, в даному дослідженні отримано результати відносно морфофункціонального стану аденогіпофізу і надниркових залоз після локального впливу і кріодеструкції площею близько 10% ІІІ – А-Б ступенів. Виявлені істотні дистрофічно-деструктивні зміни в стінках судинного русла і секреторних клітинах, установлена вірогідно низька секреторна активність досліджуваних органів є застереженням щодо правильного використання кріогенного впливу в лікувальних цілях.

В результаті морфофункціональних і біохімічних досліджень продемонстровано, що аденогіпофіз і надниркові залози, як органи, які відіграють домінуючу роль в адаптації організму у відповідь на дію екстремальних факторів, самі досить виражено страждають від впливу на шкіру контактних опіків і кріодеструкції, площею близько 10% і глибиною ІІІ – А-Б ступенів.

Практичне значення одержаних результатів. Результати даної роботи показали, що вперше досліджений контактний вплив на шкіру кріо- і термопошкоджень ІІІ – А-Б ступенів, близько 10% від загальної поверхні тіла ,є за своєю природою виражено руйнівним і викликає в аденогіпофізі, мозкові і кіркові речовині надниркових залоз значні морфофункціональні і секреторні порушення. Виходячи із даних морфометричного аналізу (достовірне зниження білоксинтезуючої, енергопродукуючої і секреторної функцій), а також наявності значних дистрофічно-деструктивних змін в клітинах залоз (особливо на 7-14 доби) - усе це свідчить про зрив у роботі цих стрес-реалізуючих ендокринних органів.

Установлена при дослідженні характерна для кожного органу фазність реагування розширює і поглиблює уявлення про певні закономірності морфофункціональної реакції-відповіді аденогіпофізу й надниркових залоз на дію локальних опіків і кріодеструкції, що може бути основою в розкритті патогенезу термо- і кріотравми.

Отримані в роботі дані поглиблюють знання про морфологічну і ультраструктурну будову аденогіпофізу та надниркових залоз при дії локальних високих і низьких температур, що має важливе значення для розуміння механізмів адаптації організму. Проведені паралелі між структурними змінами і вмістом гормонів в крові розширюють уявлення про їх участь в формуванні компенсаторно-пристосувальних реакцій.

Результати фундаментального морфологічного дослідження можуть стати теоретичним обґрунтуванням для розробки конкретних цілеспрямованих профілактичних і лікувальних заходів, направлених на зниження шкідливого впливу контактних опіків і кріодеструкції на організм.

На сьогоднішній день результати досліджень використовуються в лекційних курсах і практичних заняттях із комбустіології в опіковому відділенні Вінницької обласної клінічної лікарні ім. М.І. Пирогова; в матеріалах лекцій кафедри загальної хірургії Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова; в матеріалах лекцій і практичних занять з предмету цитологія кафедри біології Вінницького державного педагогічного університету ім. М. Коцюбинського; в матеріалах лекцій і практичних занять кафедр анатомії людини та гістології, цитології й ембріології Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведено всі етапи експериментального дослідження, що включали підбір піддослідних тварин; підготовку і моделювання опіків та кріодеструкції; контроль за загальним станом щурів і ступенем місцевих проявів ранового ушкодження; виведення тварин із експерименту з подальшим відпрепаруванням гіпофіза і надниркових залоз; взяття крові для біохімічного аналізу гормонів. Автором самостійно підготовлено матеріал для світлової й електронної мікроскопії з подальшою його проводкою, заливкою та приготуванням препаратів. Автором особисто описані гістологічні препарати та електронограми, проведені макро- та мікрометрія. Самостійно визначені мета і завдання дисертації; сформована і проаналізована комп’ютерна база даних; здійснено науковий аналіз результатів на підставі статистичної обробки отриманих даних; написані всі розділи дисертації. 11 друкованих праць виконано у співавторстві, роль автора полягає в плануванні дослідження, проведенні експерименту, аналізі результатів.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації оприлюднені на науковій конференції “Актуальні питання медичної антропології та функціональної морфології” (Вінниця, 1998); на 2-му міжнародному конгресі з інтегративної антропології (Вінниця, 1998); науково-практичній конференції “Адаптаційні можливості дітей і молоді” (Одеса, 1998); на ІІІ міжнародній науково-практичній конференції “Фізична культура, спорт та здоров’я нації”(Вінниця, 1998); на ХІХ з’їзді хірургів України (Харків, 2000) на ІІІ національному конгресі анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів України (Київ, 2002).

Публікації. За матеріалами дисертації опублікована 31 наукова праця, які повністю відображають зміст проведеного дослідження. З них: статті у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАК України - 25 (із них 15 самостійних); тези матеріалів наукових конференцій, конгресів, з’їздів - 5.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена українською мовою на 307 сторінках машинописного тексту. Складається з вступу, огляду літератури, матеріалів і методів дослідження, чотирьох розділів власних досліджень, обговорення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій, списка використаних джерел літератури та додатку. Робота ілюстрована 80 рисунками, 43 таблицями та 52 графіками. Бібліографічний вказівник містить 371 джерело, з них 113 зарубіжних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Відповідно з метою та задачами дослідження нами проведено експеримент на 157 білих безпородних щурах-самцях віком 3 місяці з початковою масою тіла 190-215 г.

Тварини були розподілені на 3 групи: 1-а група - контрольні тварини, які утримувались у звичайних умовах віварію; 2-а група - щурі, які піддавались контактному опіку шкіри ІІІ - А-Б ступенів, площею 9-10% поверхні шкіри; 3-я група - тварини після кріодеструкції шкіри, площею й глибиною відповідно опікові. Усі тварини утримувались на загальному раціоні віварію і знаходились під постійним наглядом. Щурів годували 2 рази на добу у вільний від досліду час. Воду не обмежували. Температуру в приміщенні, де утримувались щурі, підтримували на рівні 24-25°С. Щоденно проводили контроль за загальним станом, масою тіла, ступенем місцевих проявів опікової травми. Летальних випадків серед тварин не було, всі вижили.

Опікову травму ІІІ - А-Б ступенів, яка складала 9-10% від загальної поверхні тіла, моделювали нанесенням під тіопенталовим внутрішньоочеревинним наркозом (із розрахунку 25 мг/кг) тваринам опіку двома мідними пластинами (площею 14,5 см? кожна), попередньо нагрітими в воді до температури +90?С. Металічні пластини прикладали на попередньо епільовану шкіру спини на 6 секунд (Regas F. Ehrlich H., 1992). Кріодеструкцію ІІІ - А-Б ступенів проводили за тими ж правилами, що і опік, але мідні пластини занурювали в рідкий азот (t,-196?C), а потім прикладали до епільованої шкіри бокової поверхні спини на 6 секунд (Gunas et al., 1997).

Масу тварин визначали, використовуючи шалькові ваги, з точністю до 0,1 г. Щурів виводили із експерименту в один і той же час з 900 до 1000 години ранку.

Після попереднього тіопенталового наркозу (із розрахунку 30-40 мг/10 г маси тіла) з метою встановлення морфофункціональних змін в аденогіпофізі й надниркових залозах у динаміці розвитку опіку та кріотравми, тварин виводили із експерименту на 1, 3, 7, 14 і 28 добу.

Після розкриття черепа вилущували гіпофіз. З черевної порожнини відпрепаровували і видаляли праву і ліву надниркові залози. Досліджувані органи зважували на торсійних хімічних вагах із граничним навантаженням 1000 мг із точністю до 1 мг. Після чого органи фіксували в 10% водному розчині нейтрального формаліну. Після закінчення терміну фіксації матеріал промивали, зневоднювали в батареї спиртів зростаючої концентрації, проводили через хлороформ і заливали в парафін. На ротаційному мікротомі виготовлені зрізи товщиною 6 мкм, забарвлювали гематоксилином-еозином і заливали в канадський бальзам.

Електронну мікроскопію проводили за загальноприйнятою методикою. Шматочки тканини досліджуваних органів розміром 1-2 мм фіксували в 2,5% розчині глютаральдегіду на 0,1 М фосфатному буфері (рН=7,4) протягом 2 годин при кімнатній температурі, промивали у фосфатному буфері Мілоніга, потім постфіксували в 1% розчині осмієвої кислоти протягом однієї години. Після фіксації блоки промивали в 4 порціях фосфатного буфера по 15 хвилин у кожній, дегідратували в спиртах висхідної концентрації, суміші спирт-ацетон, ацетоні. Потім зневоднену тканину послідовно розміщували в суміш епону й ацетону в співвідношенні 1:3, 1:1, 3:1 відповідно на 2 години в кожну порцію і заключали в епонову суміш (Уикли Б.,1975). Напівтонкі зрізи, завтовшки 0,5-1,5 мкм готували на ультратомі ЛКБ-4600. Зрізи фарбували метиленовим синім і піроніном. Ультратонкі зрізи готували на ультратомі ЛКБ-4600 за допомогою скляних ножів. Стрічки зрізів контрастували уранилацетатом і цитратом свинцю за загальноприйнятою методикою. Препарати вивчали й фотографували в електронному мікроскопі ЕМ-400Т фірми “Philips” (ФРН).

З метою виявлення закономірностей, які спостерігались в аденогіпофізі й надниркових залозах проводили морфометричну обробку електронограм на комп’ютерному аналізаторі зображень IBAS-2000 фірми ОРТОN (ФРН) де визначали: відсотковий уміст хроматину в ядрах клітин; відсоткове відношення площі, яку займали мітохондрії до фіксованої ділянки цитоплазми; відсоткове відношення площі, яку займали активні секреторні гранули до фіксованої ділянки цитоплазми; відсоткове відношення площі, яку займали ліпідні гранули до фіксованої ділянки цитоплазми; індекс відношення кількості активних секреторних гранул до неактивних на фіксованій ділянці цитоплазми.

Мікроморфометричні дослідження ядер клітин кори надниркових залоз проводили за допомогою сітки Вейбеля, накладеної на демонстраційний екран мікроскопа Laborlux S (Leitz), при збільшенні 40х10 (Weibel E.R., 1969). Вони включали визначення питомої площі поверхні (мм2?мм3) ядер клітин кіркового шару надниркових залоз та їх об’ємної щільності (мм3?мм3).

В крові експериментальних і контрольних тварин проведено біохімічне дослідження у нмоль/л таких гормонів як серотонін, кортикостерон і тестостерон. Серотонін визначали методом Юденфренда (Костюковська Л.С.,1993) на флюориметрі “Hitachi”, Японія; тестостерон - імуноферментним методом на приладі “Рідер”, фірми “Фінтрон”, США (Eechaute W. et al., 1970); кортикостерон - методом “De Moor” на флюориметрі “Hitachi”, Японія (Резников А.Г., 1980).

Статистичну обробку цифрових даних, отриманих при кількісних морфометричних і біохімічних дослідженнях проводили на персональному комп’ютері “Pentium-166” за допомогою стандартних програмних пакетів “Statistica-5,0” і “Statgraphics” для Windows-95. Оцінювали правильність розподілу ознак по кожному з отриманих варіаційних рядів, середні значення по кожній з вивчених ознак, стандартні похибки. Вірогідність відмін середніх величин і їх похибок визначали за критерієм Ст’юдента-Фішера. Для оцінки взаємозв?язку і рівня впливу опіків і кріодеструкції шкіри на досліджувані морфометричні показники проводили однофакторний дисперсійний і кореляційний аналізи.

Результати дослідження та їх аналіз. На основі проведеного макроморфологічного дослідження щурів було встановлено, що в залежності від строку виведення тварин із експерименту змінювалися показники їх маси. Маса тварин після опіку має виражену тенденцію до зниження від 1 до 3 доби і вірогідно зменшується на 7, 14 і 28 добу. Маса піддослідних тварин після кріодеструкції має тенденцію до зниження на 1, 14 і 28 добу і достовірно зменшується на 3 та 7 добу. Починаючи з 14 доби, маса тіла після кріотравми вірогідно не відрізняється від контрольних показників, а після опіку залишається вірогідно нижчою, ніж у інтактних тварин до кінця експерименту.

Аналіз результатів абсолютних мас надниркових залоз та гіпофізу в усіх термінах виявив їх збільшення в обох експериментальних групах. При цьому після опіку і кріодеструкції вірогідні відміни встановлені для гіпофіза на 1, 3 і 28 добу. Сумарна маса обох надниркових залоз (правої і лівої) після термотравми є достовірно вищою на 28 добу, а після кріовпливу – на 1 добу. В більшості інших термінів зберігається тенденція переваги.

Отримані нами гістологічні дані свідчать про те, що вже через 1 добу після термотравми в аденогіпофізі і надниркових залозах на тлі судинних порушень (осередкове розширення мікросудин з явищами еритростазу), в аденогіпофізі навколо розширених синусоїдних гемокапілярів виявляються аденоцити з чисельними вакуолями, що свідчить про вакуольне переродження; в корі надниркових залоз спостерігаються дистрофічні зміни адренокортикоцитів, які більш виражені в пучковій зоні. В мозковій речовині відмічаються явища набряку основної маси секреторних клітин зі збільшенням їх розмірів і просвітленням цитоплазми. Через 3 доби в аденогіпофізі на світлооптичному рівні привертає до себе увагу збільшення осередків розширених мікросудин, навкруг яких переважна більшість аденоцитів з просвітленою цитоплазмою або частково чи повністю зруйнованих. Подібна гістологічна картина спостерігається і в корі надниркових залоз. В мозкові речовині надниркових залоз структурна цілісність паренхіми не порушується, але в порівнянні з 1 добою збільшується кількість секреторних клітин, що знаходились в стані набряку, а також кількості розширених і стазованих еритроцитарною масою мікросудин. Найбільш виражені дистрофічно-деструктивні зміни в досліджуваних органах відбуваються через 7 діб після опікової травми шкіри. На відміну від попереднього терміну, судини нерівномірно розширені, частина з них або розширена, або зменшена в діаметрі; більшість мікросудин заповнена еритроцитарними тромбами. В секреторних клітинах аденогіпофізу спостерігаються виражені дистрофічно-деструктивні зміни з порушенням гістоархітектоніки. Більшість аденоцитів частково чи повністю зруйновані. У частини клітин відмічається відсутність ядер, а цитоплазма таких клітин представлена великими вакуолями. Подібні порушення відбуваються в кіркові і мозкові речовині надниркових залоз. Характерним є те, що в надниркових залозах зустрічається багато секреторних клітин з порушенням цілісності їх оболонок, а в мозкові речовині – спостерігаються клітини з явищами інтра- і перицелюлярного набряку. Через 14 діб на світлооптичному рівні морфологічні зміни в досліджуваних органах такі як на 7 добу. Через 28 діб відмічається стабілізація системи кровотоку. Основна маса судин в цей термін мало чим відрізняється від контрольних, хоч місцями зустрічаються і розширені мікросудини. В аденогіпофізі і надниркових залозах відбувається відновлення структурної цілісності, проте зустрічаються і змінені секреторні клітини – з просвітленою і вакуолізованою цитоплазмою, частково чи повністю зруйновані клітини, з явищами набряку, дистрофічними проявами за типом вакуольної дистрофії.

На відміну від опіків, вплив яких аналізувався при дослідженні ендокринних органів, можливі зміни в тканинах аденогіпофізу і надниркових залозах після локальної кріодеструкції не були предметом дослідження до теперішнього часу, так як наукових публікацій з цього питання нами не виявлено.

При порівнянні наслідків впливу термо- і кріотравми встановлено, що остання впливає на секреторні клітини аденогіпофізу і надниркових залоз більш виражено. Особливої морфологічної різниці на світлооптичному рівні в 1 добу не виявлено. Починаючи з 3 доби, в досліджуваних органах кріодеструкція викликає появу великої кількості розширених і повнокровних мікросудин, навколо яких розташовувались в значній кількості дистрофічно змінені клітинні елементи з частково чи повністю порушеними клітинними оболонками. Через 7 діб, як і після опіку, спостерігаються дистрофічні й деструктивні зміни в секреторних клітинах. На відміну від опіків, найбільш виражена руйнація клітинних елементів визначається навколо мікросудин. Вона проявляється появою значної кількості клітин з просвітленою вакуолізованою цитоплазмою і погано контурованими ядрами, позбавленими хроматину. Зустрічаються гландулоцити з порушенням цілісності ядерної оболонки, частково або повністю зруйновані. Важливо зазначити, що в порівнянні з опіками, вплив кріотравми на 14 добу ще більше посилює морфоструктурні зміни як в аденогіпофізі, так і в надниркових залозах. Через 28 діб в певній мірі стабілізується мікроциркуляторне судинне русло, однак на відміну від опіку зберігається достатня кількість осередкових розширень їх просвіту. Частина секреторних клітин з явищами дистрофічних змін – з різко просвітленою і вакуолізованою цитоплазмою, частково чи повністю зруйновані. Характерним є те, що такі зміни були більше виражені в кіркові речовині надниркових залоз.

Згідно даних наукової літератури внутрішньоклітинна репаративна регенерація в різних органах протікає стереотипно. Установлено також, що процес нормалізації будови органел після припинення патогенного впливу не залежить від етіологічного фактора (гіпоксія, опік, різні токсичні агенти, променевий вплив, механічна травма, тощо) (Саркисов Д.С.,1987). Особливості, які спостерігаються при цьому мають більше кількісний, ніж якісний характер (Mezidova K. et al., 1984; Storey K., Storey I.,1988; Uejama M. et al., 1992; Nardid O.et al., 1997). В інших дослідженнях стверджується, що існує характерний або специфічний вплив діючих факторів на клітини, від яких залежать подальші процеси відновлення (Бонашевская Т.И. с соавт., 1987; Власов В.Н., Музуров И.М., 1987; Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г.,1988; Виру А.В., Смирнова Т.А., 1991). Отримані нами дані на ультраструктурному рівні в аденогіпофізі і надниркових залозах після впливу опіків і кріодеструкції можна розцінювати так, що обидва фактори викликають певні неспецифічні реакції й одночасно властиві даному діючому фактору, специфічні зміни, що накладаються на неспецифічну основу.

На основі проведеного електронномікроскопічного дослідження після експериментального опіку тварин із морфометричною оцінкою отриманих даних було встановлено, що в секреторних клітинах аденогіпофізу спостерігається своєрідно закономірний розвиток дистрофічно-деструктивних і відновлювальних процесів, які ведуть до змін морфофункціонального стану клітин залози. Так було виявлено, що протягом перших трьох діб в основній масі клітин аденогіпофізу спостерігається досить різке збільшення секреторної активності соматотропів та кортикотропів на фоні посилення внутрішньоорганного кровообігу, яке супроводжувалось компенсаторним розширенням основної маси інтраорганних синусоїдних гемокапілярів. На морфофункціональну активність кортикотропів аденогіпофізу вказує і посилення енергопродукуючої функції за рахунок гіпертрофії основної маси мітохондрій, а також посилення білоксинтезуючої функції у зв’язку з наявністю в цитоплазмі великої кількості вільних рибосом і полірибосом. На 7-14 добу відбувається значне зниження кортикотропної функції залози, так як в цитоплазмі цих клітин майже в 2 рази зменшується кількість секреторних гранул і падає коефіцієнт їх активності (табл. 1), що пов’язано з виникаючими в клітинах процесами деструктивного характеру (значна кількість аденоцитів з порушенням цілісності оболонок як ядерних, так і клітинних, змінена конфігурація ядер, спостерігаються багаточисельні інвагінації; замість активних секреторних гра нул знаходились пустотілі секреторні пухирці). Спостерігаєтья також спад енергопродукуючої й білоксинтезуючої функцій. Таке зниження функцій обумовлено дистрофічно-деструктивними змінами ендоплазматичної ретикулярної сітки з мінімальною кількістю рибонуклеїнових гранул, а також руйнівними змінами в мітохондріях (порушення цілісності крист та оболонок), зменшенням відсотка площі мітохондрій в цитоплазмі і кількості хроматину в каріоплазмі. Посилює порушення секреції аденоцитів значне погіршення кровообігу в синусоїдних гемокапілярах, більшість яких закрита еритроцитарними тромбами; ендотеліальне вистелення з явищами атрофічно-дистрофічних змін (стоншення маргінальної частини ендотеліоцитів, фрагментація ділянок цитоплазми). Відновлення морфологічного стану і секреторної активності клітин аденогіпофіза відбувається на 28 добу після опіку. При цьому за даними морфометричних досліджень секреторна активність кортикотропів аденогіпофізу така: кількісні показники й відсоток площі, яку займають секреторні гранули в клітинах, відповідають контрольним показникам, однак активність секреторних гранул у клітинах аденогіпофізу, вірогідно нижча, що свідчить про неповне відновлення секреторної діяльності.

Таблиця 1

Морфометричні показники стану внутрішньоклітинних органел і активності секреторних гранул в аденогіпофізі після опіку.

Показники | Контроль | 1 доба | 3 доба | 7 доба | 14 доба | 28 доба

Х,S, % | 22,52,2 | 22,61,6 | 20,51,2 | 14,91,8* | 15,91,6* | 20,91,6

М,S, % | 21,91,5 | 20,53,3 | 31,82,7* | 16,91,6* | 15,91,9* | 19,01,4

Г,S, % | 16,31,5 | 22,01,6* | 24,52,1** | 10,81,5* | 7,41,1*** | 16,21,7

Г, а/н | 3,30,05 | 1,60,03*** | 2,90,09 | 1,00,04*** | 1,50,02*** | 2,10,07***

Примітки:

1. X, S, % – площа хроматину у відсотках;

2. M, S, % – площа мітохондрій у відсотках;

3. Г, S, % – площа гранул у відсотках;

4. Г, а/н – індекс відношення активних гранул до неактивних;

5. * - р<0,05;

6. ** - р<0,01;

7. *** - р<0,001.

Протягом перших 3 діб після локального опіку спостерігається підвищення функціональної активності значної частини клітин пучкової зони кори надниркових залоз, клітин, пов’язаних із досить різким збільшенням ліпідних гранул (табл.2), що свідчить про підвищену реакцію кори на термічну травму, тобто посилення синтезу кортикостероїдів.

Підтвердженням цього є достовірне зростання вмісту кортикостерону в крові тварин на 3 добу (табл. 3). В цей період ультраструктурне дослідження показало порушення інтраорганного кровообігу (розширення просвіту капілярів з осередковими порушеннями цілісності ендотеліального вистелення). Спостерігалися помірно виражені явища периваскулярного і міжклітинного набряку. Зустрічались адренокортикоцити з дистрофічно-деструктивними змінами внутрішньоклітинних органел і, в першу чергу, мітохондрій (деструкція крист і порушення цілісності внутрішніх і зовнішних оболонок). Характерним в цей період є поява і значне збільшення великих ліпідних гранул поблизу ядер. Через тиждень після впливу термотравми у всіх зонах кори надниркових залоз відмічаються зміни гістоструктури. З’являються групи клітин з різко просвітленою цитоплазмою і відсутністю ядер, порушенням цілісності клітинних оболонок. На ультраструктурному рівні з боку мікросудин відмічається руйнація базальних мембран та ендотеліального вистелення (ущільнення і фрагментація) У частини мікросудин відбувається повна деструкція їх стінок.

Таблиця 2

Морфометричні показники стану внутрішньоклітинних органел і ліпідних гранул в кірковій речовині надниркових залоз після впливу опіку.

Показники | Контроль | 1 доба | 3 доба | 7 доба | 14 доба | 28 доба

Х, S, % | 25,2±1,9 | 23,9±1,4 | 27,7±2,2 | 10,9±1,0*** | 17,6±2,1** | 21,0±1,3

М, S,% | 33,2±1,1 | 28,1±1,1* | 25,6±1,2*** | 19,2±1,6*** | 21,2±1,1*** | 28,7±1,7

Л, S,% | 23,6±1,5 | 26,1±1,6 | 36,0±2,2*** | 20,2±1,9 | 13,0±1,1*** | 22,8±1,5

Примітки:

1. X, S – площа хроматину в відсотках;

2. M, S – площа мітохондрій в відсотках;

3. Л, S – площа ліпідних гранул в відсотках;

4. * - р<0,05;

5. ** - р<0,01;

6. *** - р<0,001.

Поблизу змінених судин знаходяться клітини з порушенням будови органел (втрата цілісності ендоплазматичної сітки з частково чи повністю зруйнованими цистернами, деструкція оболонок мітохондрій і зменшення їх величини). На місці ліпідних гранул залишались тільки пустотілі пухирці. В цитоплазмі клітин трьох зон в значній кількості з’являлися лізосоми і аутофагосоми. Через 14 діб ультраструктурна картина мало чим відрізнялась від попереднього терміну, але на відміну від 7 доби з’являлися осередки відновлення органел (збільшення кількості молодих форм мітохондрій, покращення структури ендоплазматичної сітки). Дані морфометричного дослідження свідчать про наростання в порівнянні з 7 добою відсотка площі хроматину й мітохондрій, однак процент площі ліпідних гранул в секреторних клітинах продовжує знижуватись. Підтвердженням тому є вірогідне зменшення вмісту кортикостерону у крові опікових тварин. Повне відновлення секреторної активності в корі надниркових залоз відбувається на 28 добу на що вказують дані морфометричного дослідження.

Таблиця 3

Динаміка вмісту кортикостерону в крові (наномоль на літр) у щурів

після опіку. |

Стат. показн. | 1 доба | 3 доба | 7 доба | 14 доба | 28 доба

Конт-роль | Mm | 64,031,11 | 63,220,96 | 67,400,40 | 64,581,16 | 66,680,76

Опік | Mm | 90,811,63 | 93,151,29 | 61,000,57 | 59,340,51 | 88,751,31

p | <0,001 | <0,001 | <`0,001 | <0,01 | <0,001

На відміну від кіркової речовини надниркових залоз, в секреторних клітинах мозкової речовини протягом перших 3 діб не відбувається підвищення їх функціональної активності і вона залишається на рівні контрольних цифр, а індекс активності секреторних гранул навіть зменшується (табл.4).

Таблиця 4

Морфометричні показники стану внутрішньоклітинних органел

і активності секреторних гранул у мозкові речовині надниркових залоз

після впливу опіку.

Показ-ники | Контроль | 1 доба | 3 доба | 7 доба | 14 доба | 28 доба

Х,S, % | 20,81,4 | 20,21,4 | 17,41,8* | 12,71,7** | 11,31,3*** | 20,61,7

М,S, % | 32,02,3 | 33,22,4 | 32,73,3 | 22,22,9* | 18,51,6*** | 27,82,5

Г,S, % | 11,02,3 | 10,81,2 | 9,91,5 | 3,00,6* | 5,30,8* | 11,32,1

Г, а/н | 2,90,07 | 2,60,1 | 2,20,2** | 1,20,04*** | 0,90,02*** | 1,90,07***

Примітки:

1. X, S, % – площа хроматину у відсотках;

2. M, S, % – площа мітохондрій у відсотках;

3. Г, S, % – площа гранул у відсотках;

4. Г, а/н – індекс відношення активних гранул до неактивних;

5. * - р<0,05;

6. ** - р<0,01;

7. *** - р<0,001.

Це пояснюється відповідними морфологічними змінами, які спостерігалися в цей період. На ультрасруктурному рівні в ядрах відбувалась дезагрегація хроматину і конденсація його на периферії ядерної оболонки; мітохондрії збільшені в розмірах з просвітленим матриксом і частково фрагментованими кристами; цистерни ендоплазматичної сітки нерівномірно розширені зі зменшеною кількістю рибонуклеїнових гранул на їх поверхні; секреторні гранули у своїй більшості позбавлені електроннощільного вмісту, частково чи повністю зруйновані. В наступний термін – 7 добу, всі морфометричні показники вірогідно зменшуються. Суттєво змінюється гістоструктура мозкової речовини надниркових залоз. Крім клітин з явищами інтра- і перицелюлярного набряку, спостерігались клітини з вакуолізованою цитоплазмою, порушенням цілісності оболонок, відсутністю ядер. Судини нерівномірно розширені і заповнені еритроцитарними тромбами. На ультраструктурному рівні секреторні клітини значно відрізняються від їх нормальної будови: відбувається деструкція внутрішньоклітинних органел – переважно частково чи повністю зруйновані мітохондрії і цистерни ендоплазматичної гранулярної сітки в якій практично були відсутні рибонуклеїнові гранули, зменшується також кількість вільних