МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ И СЕРДЦА КРЫС В УСЛОВИЯХ ПЕРЕУТОМЛЕНИЯ И ПРИ ЕГО КОРРЕКЦИИ ВЕЩЕСТВАМИ ГУМИНОВОЙ ПРИРОДЫ
|
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Стресс: типы активности ЦНС, стресс и его коррекция (литературный обзор) 6
1.1 Общая характеристика стресса 6
1.2 Типы активности ЦНС и стресс 8
1.3 Гуминовые вещества как корректоры стресса 11
1.3.1 Общая характеристика и химические свойства веществ гуминовой природы 11
1.3.2 Биологически активные гуминовые вещества торфа и их применение в медицине 13
2 Материалы и методы 16
2.1 Схема эксперимента 16
2.2 Гистологические методы исследования 18
2.3 Определение уровня кортикостерона в сыворотке крови крыс 24
2.4 Статистическая обработка данных 24
2.5 Авторский вклад 25
3 Гистологические особенности надпочечников крыс в условиях переутомления и при его
коррекции гуминовыми веществами 26
3.1 Анатомия надпочечников 26
3.2 Морфологические показатели надпочечников исследуемых групп крыс 30
3.3 Цитологические показатели надпочечников исследуемых групп крыс 32
3.4 Уровень кортикостерона в сыворотке крови 34
4 Гистологические особенности сердца крыс в условиях переутомления и при его коррекции
гуминовыми веществами 37
4.1 Анатомия сердца крысы 37
4.2 Влияние стресса на сердце 40
4.3 Морфологические показатели сердца исследуемых групп крыс 41
4.4 Оценка наличия очагов острого ишемического повреждения миокарда 43
ВЫВОДЫ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 57
ПРИЛОЖЕНИЕ В 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 62
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Стресс: типы активности ЦНС, стресс и его коррекция (литературный обзор) 6
1.1 Общая характеристика стресса 6
1.2 Типы активности ЦНС и стресс 8
1.3 Гуминовые вещества как корректоры стресса 11
1.3.1 Общая характеристика и химические свойства веществ гуминовой природы 11
1.3.2 Биологически активные гуминовые вещества торфа и их применение в медицине 13
2 Материалы и методы 16
2.1 Схема эксперимента 16
2.2 Гистологические методы исследования 18
2.3 Определение уровня кортикостерона в сыворотке крови крыс 24
2.4 Статистическая обработка данных 24
2.5 Авторский вклад 25
3 Гистологические особенности надпочечников крыс в условиях переутомления и при его
коррекции гуминовыми веществами 26
3.1 Анатомия надпочечников 26
3.2 Морфологические показатели надпочечников исследуемых групп крыс 30
3.3 Цитологические показатели надпочечников исследуемых групп крыс 32
3.4 Уровень кортикостерона в сыворотке крови 34
4 Гистологические особенности сердца крыс в условиях переутомления и при его коррекции
гуминовыми веществами 37
4.1 Анатомия сердца крысы 37
4.2 Влияние стресса на сердце 40
4.3 Морфологические показатели сердца исследуемых групп крыс 41
4.4 Оценка наличия очагов острого ишемического повреждения миокарда 43
ВЫВОДЫ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 57
ПРИЛОЖЕНИЕ В 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 62
Здоровье является одним из главных факторов, обеспечивающих комфортную жизнь человека. Однако организм подвергается постоянному стрессовому воздействию, поэтому проблемы устойчивости и адаптации приобретают общебиологическую актуальность. Факторы окружающей среды постоянно оказывают различного рода воздействие на человека, и в ответ на это в организме происходит перестройка функциональных систем для оптимизации работы систем органов (Федотчев и др., 2002). На адаптационные процессы затрачивается большое количество энергии, вследствие чего наступает утомление, что может привести к развитию стресса (Меерсон, Пшенникова, 1988).
Для стрессового состояния организма характерна утрата физиологических ресурсов (Мохан и др., 2001). Стресс могут вызывать физические, эмоциональные, производственные, социальные факторы. Другими повреждающими агентами служат химические вещества (Пшенникова, 2000). Одними из ключевых факторов, которые снижают работоспособность организма для спортсменов и людей, работающих в ночные смены, являются физическая нагрузка и десинхроноз.
Тяжелая физическая нагрузка является мощным стрессовым фактором для организма. При адаптации к такого рода воздействию происходит большая затрата энергии на поддержание мышечного тонуса и восстановление гомеостаза, что отрицательно влияет на работу половых желез и тимико-лимфатической системы (Селье, 1960). Кроме того, при продолжительном стрессе происходит истощение надпочечников, наблюдается снижение выработки кортизола, его количества становится недостаточным для поддержания нормального здоровья (Селье, 1960). Особенно сильное воздействие оказывается на сердечнососудистую систему. Во время физической нагрузки происходит увеличение частоты сердечных сокращений и повышение тонуса сосудов. Всё это оказывает дополнительную нагрузку на ткани сердца и сосудов, а также при увеличенных нагрузках может возникать недостаток питания сердечной мышцы, что приводит к гипоксии (Поряди., 2009). Другим фактором, способствующим возникновению стресса, является десинхроноз. В наше время люди часто совершают трансмеридианные перелеты и работают в ночное время. При частом или длительном действии десинхроноза нарушение циркадных ритмов физиологических функций, что приводит к развитию патологий в различных системах организма. Характерными признаками десинхроноза являются снижение физической и умственной работоспособности, нарушение пищеварения и сна (Сонькин, 2010). Стабилизация физиологических процессов происходит за несколько дней. В результате этого происходит перестройка пространственно-временных взаимодействий функций организма, вырабатываются специальные механизмы регуляции этих процессов, специфические для разных видов перемещений (Кривощеков и др., 2007).
Для адекватной оценки разрушающего действия стресса анализируется характер морфологических изменений в различных системах органов. Сердце является чувствительным индикатором изменений, происходящих в организме. Сердечно-сосудистая система обеспечивает приспособление к различным условиям среды и находится в тесной связи с психологическими показателями, которые, в свою очередь, влияют на адаптационные реакции при стрессе (Соколова и др., 1996). Известно, что основными патогенетическими механизмами развития нарушений сердечного ритма под влиянием стресса являются: активация симпатической нервной системы, снижение вариабельности сердечного ритма, изменение реактивности тромбоцитов, нестабильность миокарда в следствие ишемии (Явелов, 2001). Вследствие стресса может возникать недостаток поставки кислорода к миокарду, что провоцирует гипоксию. В работе Н.В. Кольтюковой (2015) говорится о том, что морфофункциональное состояние надпочечников является адекватным маркером для оценки уровня стресса и адаптационных процессов в организме, т.к. данный орган отвечает за продукцию основных стрессреализующих веществ.
Способность организма реагировать на стресс и стрессоустойчивость являются основным критерием приспособленности к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, повышенным физическим нагрузкам и другим стрессовым воздействиям. Устойчивость организма к действию стресс - факторов определяется индивидуальным набором антистрессовых защитных механизмов. Важную роль в процессе адаптации к стрессовым воздействиям играет тип ЦНС. От индивидуальных особенностей центральной нервной системы зависит отношение организма к окружающей его среде, в том числе поведение, характер функциональной деятельности внутренних органов и обменных реакций (Исмайлова и др., 2007).
С учётом того, что человек испытывает постоянные стрессовые воздействия, необходима разработка адаптогенных препаратов, повышающих резистентность организма человека при высоких физических нагрузках и десинхронозе. Существует множество препаратов для повышения работоспособности человека, однако их производство является материально затратным и требует много дополнительных ресурсов (Абдулкина и др., 2020). В качестве адаптогенов особенно востребованы препараты из торфа, в состав которых входят гумусовые кислоты. В состав гумусовых кислот входит ряд соединений: фульво- кислоты, гиматомелановые кислоты и гуминовые кислоты, которые являются продуктами частичной деструкции органического вещества торфа. (Бузлама, 2015). Препараты на основе гуминовых веществ экологичны, обладают гипоаллергенными свойствами, не мута- генны и легки в воспроизводстве (Аввакумова, 2002). Вещества гуминовой природы проявляют антиоксидантную и противовоспалительную активность, способствуют предотвращению гипертрофии надпочечников, повышают резистентность к стресс-факторам, усиливают обменные процессы в организме (Абдулкина и др., 2020).
В связи с этим актуальным является создание эффективных и безопасных для здоровья препаратов на основе гуминовых кислот, обеспечивающих коррекцию и повышение адаптационных возможностей организма в условиях тяжелого физического труда и влияния других стрессовых факторов.
Исходя из вышесказанного целью данной работы является оценка морфологического состояния надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в условиях переутомления и при его коррекции веществами гуминовой природы.
В соответствии с целью решались следующие задачи:
1. Оценить морфологическое состояние надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в состоянии переутомления и без воздействия.
2. Оценить морфологическое состояние надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в условиях переутомления и при предъявлении гуминовых кислот.
3. Сравнить морфологическое состояние надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в состоянии переутомления, при его коррекции веществами гуминовой природы и без воздействия.
Для стрессового состояния организма характерна утрата физиологических ресурсов (Мохан и др., 2001). Стресс могут вызывать физические, эмоциональные, производственные, социальные факторы. Другими повреждающими агентами служат химические вещества (Пшенникова, 2000). Одними из ключевых факторов, которые снижают работоспособность организма для спортсменов и людей, работающих в ночные смены, являются физическая нагрузка и десинхроноз.
Тяжелая физическая нагрузка является мощным стрессовым фактором для организма. При адаптации к такого рода воздействию происходит большая затрата энергии на поддержание мышечного тонуса и восстановление гомеостаза, что отрицательно влияет на работу половых желез и тимико-лимфатической системы (Селье, 1960). Кроме того, при продолжительном стрессе происходит истощение надпочечников, наблюдается снижение выработки кортизола, его количества становится недостаточным для поддержания нормального здоровья (Селье, 1960). Особенно сильное воздействие оказывается на сердечнососудистую систему. Во время физической нагрузки происходит увеличение частоты сердечных сокращений и повышение тонуса сосудов. Всё это оказывает дополнительную нагрузку на ткани сердца и сосудов, а также при увеличенных нагрузках может возникать недостаток питания сердечной мышцы, что приводит к гипоксии (Поряди., 2009). Другим фактором, способствующим возникновению стресса, является десинхроноз. В наше время люди часто совершают трансмеридианные перелеты и работают в ночное время. При частом или длительном действии десинхроноза нарушение циркадных ритмов физиологических функций, что приводит к развитию патологий в различных системах организма. Характерными признаками десинхроноза являются снижение физической и умственной работоспособности, нарушение пищеварения и сна (Сонькин, 2010). Стабилизация физиологических процессов происходит за несколько дней. В результате этого происходит перестройка пространственно-временных взаимодействий функций организма, вырабатываются специальные механизмы регуляции этих процессов, специфические для разных видов перемещений (Кривощеков и др., 2007).
Для адекватной оценки разрушающего действия стресса анализируется характер морфологических изменений в различных системах органов. Сердце является чувствительным индикатором изменений, происходящих в организме. Сердечно-сосудистая система обеспечивает приспособление к различным условиям среды и находится в тесной связи с психологическими показателями, которые, в свою очередь, влияют на адаптационные реакции при стрессе (Соколова и др., 1996). Известно, что основными патогенетическими механизмами развития нарушений сердечного ритма под влиянием стресса являются: активация симпатической нервной системы, снижение вариабельности сердечного ритма, изменение реактивности тромбоцитов, нестабильность миокарда в следствие ишемии (Явелов, 2001). Вследствие стресса может возникать недостаток поставки кислорода к миокарду, что провоцирует гипоксию. В работе Н.В. Кольтюковой (2015) говорится о том, что морфофункциональное состояние надпочечников является адекватным маркером для оценки уровня стресса и адаптационных процессов в организме, т.к. данный орган отвечает за продукцию основных стрессреализующих веществ.
Способность организма реагировать на стресс и стрессоустойчивость являются основным критерием приспособленности к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, повышенным физическим нагрузкам и другим стрессовым воздействиям. Устойчивость организма к действию стресс - факторов определяется индивидуальным набором антистрессовых защитных механизмов. Важную роль в процессе адаптации к стрессовым воздействиям играет тип ЦНС. От индивидуальных особенностей центральной нервной системы зависит отношение организма к окружающей его среде, в том числе поведение, характер функциональной деятельности внутренних органов и обменных реакций (Исмайлова и др., 2007).
С учётом того, что человек испытывает постоянные стрессовые воздействия, необходима разработка адаптогенных препаратов, повышающих резистентность организма человека при высоких физических нагрузках и десинхронозе. Существует множество препаратов для повышения работоспособности человека, однако их производство является материально затратным и требует много дополнительных ресурсов (Абдулкина и др., 2020). В качестве адаптогенов особенно востребованы препараты из торфа, в состав которых входят гумусовые кислоты. В состав гумусовых кислот входит ряд соединений: фульво- кислоты, гиматомелановые кислоты и гуминовые кислоты, которые являются продуктами частичной деструкции органического вещества торфа. (Бузлама, 2015). Препараты на основе гуминовых веществ экологичны, обладают гипоаллергенными свойствами, не мута- генны и легки в воспроизводстве (Аввакумова, 2002). Вещества гуминовой природы проявляют антиоксидантную и противовоспалительную активность, способствуют предотвращению гипертрофии надпочечников, повышают резистентность к стресс-факторам, усиливают обменные процессы в организме (Абдулкина и др., 2020).
В связи с этим актуальным является создание эффективных и безопасных для здоровья препаратов на основе гуминовых кислот, обеспечивающих коррекцию и повышение адаптационных возможностей организма в условиях тяжелого физического труда и влияния других стрессовых факторов.
Исходя из вышесказанного целью данной работы является оценка морфологического состояния надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в условиях переутомления и при его коррекции веществами гуминовой природы.
В соответствии с целью решались следующие задачи:
1. Оценить морфологическое состояние надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в состоянии переутомления и без воздействия.
2. Оценить морфологическое состояние надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в условиях переутомления и при предъявлении гуминовых кислот.
3. Сравнить морфологическое состояние надпочечников и сердца крыс с низкой активностью ЦНС в состоянии переутомления, при его коррекции веществами гуминовой природы и без воздействия.
1. По морфологическим показателям надпочечников и сердца крысы без воздействия характеризуются нормальным строением органов. У группы, подвергавшейся физической нагрузке и десинхронозу выявлено уменьшение площади клубочковой зоны коры надпочечника, площади и диаметра сосудов микроциркуляторного русла, увеличение площади и объема ядер, ядерно-цитоплазматического отношения в адренокортикоцитах пучковой зоны коры надпочечников, площади ядер кардиомиоцитов относительно интактной группы (p < 0,05). Кроме того, наблюдается большая степень ишемических повреждений кардиомиоцитов.
2. При коррекции веществами гуминовой природы выявлено увеличение площади пучковой зоны надпочечника, сосудов микроциркуляторного русла сердца, уменьшение площади сетчатой зоны коры надпочечника, мозгового вещества, площади клеток, их цитоплазмы, ядерно-цитоплазматического отношения, объема и площади ядер адренокорти- коцитов, площади ядер кардиомиоцитов относительно контрольной группы. Однако относительно интактной группы заметно уменьшение клубочковой зоны, площади адренокор- тикоцитов и цитоплазмы, увеличение ядерно-цитоплазматического отношения, площади и объема ядра (р < 0,05). Ишемических повреждений кардиомиоцитов практически не выявлено.
3. В результате сравнения животных интактной, контрольной и опытной группы выявлено, что крысы в группе без воздействия характеризуются отсутствием морфологических изменений надпочечника и сердца. Контрольная группа находится в фазе истощения, которая сопровождается структурной перестройкой органов и большим количеством ишемизированных кардиомиоцитов, чего не наблюдается в опытной группе при коррекции гуминовыми веществами, крысы которой находятся в фазе резистентности. На основе морфологической оценки органов можно сделать вывод, что гуминовые кислоты стабилизируют состояние животных при стрессе.
2. При коррекции веществами гуминовой природы выявлено увеличение площади пучковой зоны надпочечника, сосудов микроциркуляторного русла сердца, уменьшение площади сетчатой зоны коры надпочечника, мозгового вещества, площади клеток, их цитоплазмы, ядерно-цитоплазматического отношения, объема и площади ядер адренокорти- коцитов, площади ядер кардиомиоцитов относительно контрольной группы. Однако относительно интактной группы заметно уменьшение клубочковой зоны, площади адренокор- тикоцитов и цитоплазмы, увеличение ядерно-цитоплазматического отношения, площади и объема ядра (р < 0,05). Ишемических повреждений кардиомиоцитов практически не выявлено.
3. В результате сравнения животных интактной, контрольной и опытной группы выявлено, что крысы в группе без воздействия характеризуются отсутствием морфологических изменений надпочечника и сердца. Контрольная группа находится в фазе истощения, которая сопровождается структурной перестройкой органов и большим количеством ишемизированных кардиомиоцитов, чего не наблюдается в опытной группе при коррекции гуминовыми веществами, крысы которой находятся в фазе резистентности. На основе морфологической оценки органов можно сделать вывод, что гуминовые кислоты стабилизируют состояние животных при стрессе.
