Удк 611. 441. 001. 6-092: 613. 1+613. 73(021) реакция элементов щитовидной железы при действии на организм гелиометеорологических факторов и двигательной активности (экспериментальное исследование) 14. 03. 01 анатомия человека

Скачать 280.86 Kb.

Название	Удк 611. 441. 001. 6-092: 613. 1+613. 73(021) реакция элементов щитовидной железы при действии на организм гелиометеорологических факторов и двигательной активности (экспериментальное исследование) 14. 03. 01 анатомия человека
	РЫЧКОВА Валентина Васильевна
Дата	03.04.2013
Размер	280.86 Kb.
Тип	Автореферат диссертации

Содержание

Научный руководитель
Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Минздравсоцра
Общая характеристика работы
Содержание работы
В зимний сезон
В летний сезон
Предельная двигательная нагрузка
Список опубликованных работ

На правах рукописи

РЫЧКОВА Валентина Васильевна

УДК 611.441.001.6-092:613.1+613.73(021)

РЕАКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ НА ОРГАНИЗМ ГЕЛИОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ

(экспериментальное исследование)

14.03.01 - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

МОСКВА – 2012

Работа выполнена в ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России».

^ Научный руководитель:

Почетный работник высшей школы РФ, доктор медицинских наук

Стельникова Ирина Геннадиевна.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор Лысов Павел Константинович

доктор медицинских наук,

профессор Козлов Валентин Иванович

^

Ведущая организация:

ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Минздравсоцразвития России»

Защита диссертации состоится «____» ____________2012 г. в____ часов на заседании диссертационного совета Д 208.040.01 при ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздравсоцразвития России по адресу: 119991, Москва, ул. Трубецкая, д.8, стр.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М.Сеченова Минздравсоцразвития России: 117998, Москва, Нахимовский пр., д.49.

Автореферат диссертации разослан «____»_______________2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

доктор медицинских наук,

профессор Салтыков Борис Борисович

^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

В настоящее время достаточно широко изучается воздействие гелиометеорологических факторов (солнечная активность, возмущения магнитного поля земли, продолжительность светового дня, температура, атмосферное давление, влажность и т.д.) на биологические объекты (Копанев В.И., Шакула А.В., 1985; Владимирский Б.М. и соавт., 2004; Прохорова Э.М., 2010). Эндокринная система, принимая участие в гуморальной регуляции функций организма, вовлекается в процессы как срочной, так и долговременной адаптации к влиянию геогелиометеофакторов (Bozhko A.P., Gorodetskaya I.V., 1995;. Christensen V.L., Davis G.S., Nestor K.E., 2002, Lauberg P. еt al., 2005; Гора Е.П., 2007). Щитовидная железа (ЩЖ) и ее гормоны обеспечивают регуляцию функций организма, в том числе при двигательных нагрузках различной интенсивности и длительности (Петрова Н.И., 1990; Безденежных А.В., 2001; Полянская Л.И, Криштоп В.В., 2005).

Морфологические изменения щитовидной железы при действии факторов внешней среды, наряду с центральными (гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная ось) и нервными влияниями, во многом обусловлены деятельностью тканевых гуморальных регуляторов – тканевых базофилов (ТБ, тучные клетки) и парафолликулярных эндокриноцитов (С-клеток, кальциноциты) (Dremier S. et al., 1996; Глумова В.А. и соавт., 1999; Persani L., 1998; Corvilain B et al.,1998; Быков В.Л. 2000; Райхлин Н.Т. и соавт. 2001). В связи с расширением знаний по иммунологии в изучении щитовидной железы активно начинают использоваться не только стандартные гистохимические, но и методы количественной иммуногистохимии (Усенко В.С. и соавт.,1998; Капитонова М.Ю. и соавт., 2009). Работы, посвященные влиянию геомагнитной активности (ГМА) – геомагнитных бурь на морфологию щитовидной железы немногочисленны и достаточно противоречивы. Сведения об особенностях реакции щитовидной желзы при действии предельных двигательных нагрузок представлены не в полном объеме. Полученные результаты могут быть использованы для анализа метеопатологических реакций и разработки профилактических мероприятий.

Цель исследования: Изучить особенности структурных преобразований щитовидной железы у животных (собак) под влиянием гелиометеорологических факторов в сезоны года и при действии предельных двигательных нагрузок.

Задачи исследования:

1. Исследовать структурные перестройки элементов щитовидной железы (высоты фолликулярного эпителия, количества тканевых базофилов, С-клеток) в периоды за 1-2 суток до, непосредственно во время геомагнитной бури и через 1-2 суток после нее в течение года и в разные его сезоны (зима, лето, весна, осень).

2. Выявить структурные (объем фолликулов и коллоида, высота фолликулярного эпителия) и иммуногистохимические особенности (количество тироцитов, позитивных к ядерному антигену пролиферирующих клеток, количество тироцитов, позитивных к тиреоглобулину, площадь, занимаемая фибронектином и площадь сосудов, позитивных к фактору Виллебранда, количество С-клеток, позитивных к кальцитонину и тканевых базофлилов) щитовидной у интактных животных при спокойном естественном геомагнитном фоне и сезонном уровне гелиометеофакторов в зимний и летний период.

3. При действии на организм предельных двигательных нагрузок в летний период установить морфологические и иммуногистохимические изменения щитовидной при спокойном естественном геомагнитном фоне и сезонном уровне гелиометеофакторов.

4. Изучить зональные особенности распределения функционально-активных парафолликулярных эндокриноцитов и тканевых базофилов в щитовидной железе в зимний и летний периоды года и при действии предельных двигательных нагрузок.

Научная новизна.

Структурная организация щитовидной железы у интактных животных в период спокойной геомагнитной обстановки характеризуется высокой гетерогенностью показателей: относительной массы железы, высоты фолликулярного эпителия, количества С-клеток, тканевых базофилов и определяется сезоном года.

Впервые на экспериментальных животных (собаках) показаны наибольшие отличия массы ЩЖ, высоты тироцитов, количества С-клеток и тканевых базофилов от контроля в течение всего года в период до и после геомагнитной бури (р<0,05), наибольшие отличия выявлены летом и зимой, а наименьшие – весной и осенью.

В щитовидной железе во время спокойной геомагнитной обстановки в зимнее время года, в сравнении с летним, у интактных животных отмечено увеличение количества тироцитов в стадии пролиферации (до 5,962,86 усл. ед., р<0,01), уменьшение объема фолликулов (до 126,79±13,61х10⁵ мкм³, р<0,01), коллоида (до 89,42±10,99х10⁵ мкм³, р<0,05), высоты фолликулярного эпителия, количества и оптической плотности тканевых базофилов. Вариабельность количества тканевых базофилов и их суммарная оптическая плотность (р<0,05) снижены. Количество и средняя оптическая плотность С-клеток увеличены (р<0,05).

Предельные двигательные нагрузки, по сравнению с интактной группой, в летнее время года, вызывают уменьшение относительной массы ЩЖ (85,688,76 мг/кг, 22,7%, р<0,05), объема фолликулов (165,4729,4 х10⁵ мкм³, 10,7 %, р<0,01) и коллоида (85,2221,12 х10⁵ мкм³, 28,5%, р<0,05), увеличение высоты фолликулярного эпителия (5,74±0,22мкм, в 1,27 раза, р<0,001). Вариабильность степени пролиферации (30,6%, р<0,05) и секреции тиреоглобулина тироцитами (57,4%, р<0,05) снижена, площадь, занимаемая фибронектином (6,07±0,82х10³ мкм² ,19,2%, р<0,05) стромы щитовидной железы уменьшена. Количество и оптическая плотность тканевых базофилов снижены, при этом их вариабильность (р<0,05) выше, по сравнению с контролем.

Впервые в щитовидной железе продемонстрированы различия зонального распределения количества и оптической плотности тканевых базофилов и С-клеток. Предложенная нами комбинированная методика окраски позволила выявить один из вариантов расположения мастоцитов: в непосредственной близости от групп парафолликулярных эндокриноцитов.

Научно–практическая значимость исследования, внедрение результатов.

Полученные данные расширяют представление о влиянии гелиогеофизических факторов на морфофункциональные перестройки щитовидной железы.

Максимум реакции структурных элементов щитовидной железы на геомагнитное возмущение проявлялся в период за 1-2 дня до и после магнитной бури. В период геомагнитной бури выявлен индивидуальный характер распределения регуляторных элементов ЩЖ (парафолликулярных эндокриноцитов). Показано, что магнитная буря вызывает наибольшие структурные изменения в щитовидной железе летом (высоты фолликулярного эпителия, количество тканевых базофилов и С-клеток) и наименьшие – весной.

Проведенное исследование впервые демонстрирует возможность использования количественной иммуногистохимии для оценки структурных перестроек ЩЖ (степень пролиферации, секреции тиреоглобулина, проницаемость сосудистой стенки капилляров и состояние стромы).

Впервые показано, что в оценке состояния щитовидной железы существенное значение имеет анализ не только количества и функциональной активности тканевых базофилов и С-клеток (оптическая плотность гранул), но и особенностей их распределения.

Представленные данные о различной степени воздействия внешних факторов (магнитная буря, сезоны года, двигательная активность) позволят повысить эффективность проведения профилактических мероприятий в работе с метеозависимым населением.

Полученные результаты могут быть использованы в учебном процессе на кафедрах нормальной анатомии, гистологии и биологии как детализирующие структурную организацию органа при воздействии гелиометеорологических факторов и двигательной активности, с учетом сезонов года.

Положения, выносимые на защиту

1. Влияние естественной геомагнитной активности на массу ЩЖ, высоту фолликулярного эпителия, количество тканевых базофилов и С клеток зависит от периода геомагнитной бури. До магнитной бури и после нее масса ЩЖ достоверно ниже (1,33±1,1 г), по сравнению с контролем 1,47±0,98 г, р<0,05), высота фолликулярного эпителия увеличена (5,85±0,43 мкм) относительно контроля (6,34±0,62 мкм, р<0,05). Количество С-клеток минимальное в период до бури (3,81±0,56, р<0,05), а количество тканевых базофилов – после магнитной бури (0,75±0,13, р<0,05). Во время магнитной бури наблюдается выраженная вариабельность изученных параметров ЩЖ.

2. Состояние щитовидной железы определяется сезоном года и геогелиомагнитным фоном. Высота фолликулярного эпителия максимальная до магнитной бури и после нее летом и весной (р<0,05). Количество С-клеток минимально зимой до бури (3,34±0,03) и во время бури (1,97±0,06), максимальное – осенью после бури (12,22±3,07). Число тканевых базофилов до магнитной бури небольшое летом (0,26±0,03) и осенью (0,46±0,19), весной (1,16±0,38) и зимой (1,02±0,48)– значительное;.

3. Во время спокойной геомагнитной обстановки в летний и зимний сезоны и при действии предельной двигательной нагрузки (бег на ленте тредмилла со скоростью 15 км/ч в среднем 72,27 мин.) наблюдались количественные иммуногистохимические различия по уровню пролиферации, секреции тиреоглобулина, фактора Виллебранда, фибронектина, количества и оптической плотности парафолликулярных эндокриноцитов и тканевых базофилов.

4. Особенности зонального распределения тканевых базофилов и С-клеток в щитовидной железе собак в зимний, летний сезоны года и при действии предельной двигательной нагрузки выражались в изменении их количества и оптической плотности в центральной, промежуточной и периферической зонах щитовидной железы

Внедрение результатов работы

Результаты исследования используются в педагогическом процессе на кафедре биологии в разделе «хронобиология», на кафедре гистологии с цитологией и эмбриологией, нормальной анатомии ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России».

Апробация материалов диссертации

Результаты работы доложены в период с 2000 по 2011 гг. на Конгрессах Международной ассоциации морфологов (2004, 2006, 2010) и Всероссийских съездах анатомов, гистологов и эмбриологов (2004, 2008, 2009), межвузовских научно-практических конференциях (г. Москва, 2000, 2004; г. Воронеж, 2004; Уфа, 2006) и сессиях молодых ученых (Н.Новгород, 2003), на заседании кафедры нормальной анатомии Нижегородской государственной медицинской академии. Результаты исследований удостоены дипломов первой и второй степеней.

Личный вклад автора

Автору принадлежит ведущая роль в выборе методов исследования, анализа и обобщения полученных результатов. Автором осуществлялся сбор информации о геомагнитных возмущениях за исследуемый период 1982-2006 гг. в соответствии с поставленной целью и задачами. Проведен забор экспериментального материала за периоды 2004-2006 гг. Выполнено комплексное морфометрическое и иммуногистохимическое исследование щитовидной железы на всех этапах: фиксация, проводка, изготовление срезов, окраска препаратов, цифровая морфометрия, статистическая обработка данных. Полученные результаты изложены в научных публикациях и докладах.

Публикации По теме исследования опубликовано 11 печатных работ, из них 1 в рекомендованных ВАК России журналах.

Объем и структура диссертации

Работа состоит из введения, обзора литературы, главы материал и методы исследования, главы собственных данных, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Материалы диссертации изложены на 242 страницах. Работа содержит 71 таблицу, из них 25 в приложении, 57 рисунков, из них 27 фото с препаратов, 4 рисунка в приложении. Библиография включает 364 источника, из которых 178 отечественных и 186 иностранных.
^

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на 96 беспородных половозрелых собаках-самцах, которых подбирали по возрасту (1,5 - 2,5 года) и массе (10-15 кг) и содержали в стандартных условиях вивария.

Исследования на животных проводили в соответствии с приказами Минвуза СССР № 742 от 13.11.84 "Об утверждении правил проведения работ с использованием экспериментальных животных" и № 48 от 23.01.85 "О контроле за проведением работ с использованием экспериментальных животных".

Для изучения влияния геомагнитной активности на щитовидную железу были выделены несколько групп животных. Забор экспериментального материала осуществлялся за 1-2 суток до, во время геомагнитной бури и через 1-2 суток после нее и в период со спокойным уровнем геомагнитной активности (контрольная группа) в сезоны года: 1) зима (декабрь, январь, февраль); 2) лето (июнь, июль, август); 3) осень (сентябрь, октябрь, ноябрь); 4) весна (март, апрель, май) (табл. 1).

Таблица 1.

Распределение животных в различные периоды геомагнитной активности

в сезоны года

Группы животных	Количество животных
Группы животных	Зима	Лето	Весна	Осень	Весь год
До магнитной бури	4	5	4	4	17
Магнитная буря	5	5	4	4	18
После магнитной бури	5	4	4	4	17
Контроль	13	12	4	4	33

В качестве характеристик магнитной бури использовались Кр, Ар и Dst индексы геомагнитной активности, D, H, Z-компоненты магнитного поля Земли (Заболотная Н.А., 2007), данные о которых были получены из Института Земного Магнетизма, Ионосферы и Распространения радиоволн Российской Академии Наук (ИЗМИРАН) г. Троицка и базы данных NASA OMNI^¹. При оценке учитывались умеренные, большие и очень большие геомагнитные бури продолжительностью от 16 до 139 мин. Анализировались воздействия следующих метеорологических параметров в течение пребывания собаки в виварии (в течение месяца) и непосредственно во время забора материала (10-12 часов): 1) атмосферное давление; 2) влажность воздуха; 3) температура воздуха; 4) количество осадков. Данные получены ВНИИГМИ-МЦД^² для станции ВМО 27553.

В отдельные группы были выделены интактные животные в период спокойной геомагнитной обстановки зимнего (13) и летнего (12) сезонов, у которых использовались методы количественной иммуногистохимии и морфоденситометрии. Изучено влияние предельных двигательных нагрузок (бег на тредмилле со скоростью 15 км/ч, среднее время бега 72,27±17,44 мин) у 11 животных в летний сезон.

В группе животных, получавших предельные двигательные нагрузки, осуществляли динамический контроль частоты сердечных сокращений и частоты дыхания до, во время и после физической нагрузки. Биохимические методы включали в себя определение концентрации свободного трийодтиронина в периферической крови иммуноферментным методом и глюкозы крови – глюкозооксидазным методом.

Взятие материала осуществляли под внутривенным общим комбинированным наркозом (1% ромитар, золетил 50) в стандартное время суток – 10-12 часов. Материал фиксировали 10% растворе формалина и смеси формалин-спирт-уксусная кислота. На роторном микротоме изготавливали серийные парафин-целлоидиновые срезы правой доли ЩЖ толщиной 3 мкм, которые окрашивали гематоксилином-эозином (Коржевский Г.Э., 2005) для оценки высоты тироцитов, объема фолликулов и коллоида. Проводили иммуногистохимическое выявление антигенов в парафиновых срезах иммунопероксидазным методом двойных антител с стрептовидин-биотиновым комплексом по общепринятой методике (Эллиниди В.Н. и соавт., 2002, Райхлин Н.Т., Петров С.В., 2004). В качестве первичных антител были использованы моно и поликлональные антитела (Dako Cytomation, Швеция; Diagnostic BioSystems, США) к антигену ядер пролиферирующих клеток (PCNA), тиреоглобулину, фибронектину, фактору Виллебранда эндотелия капилляров. Вторичные антитела представляли собой биотинилированные антитела к иммуноглобулинам мыши и кролика (Dako LSAB+). Ставили позитивные и негативные контрольные реакции.

Тканевые базофилы выявляли по методике Р. Лилли комбинированно на одном срезе с С-клетками, выявленными с помощью поликлональных антител к кальцитонину (Diagnostic BioSystems, США).

Для изучения влияния геомагнитной активности на щитовидную железу оценивали высоту тироцитов, количество С-клеток и тканевых базофилов.

В период спокойной геомагнитной обстановки у животных зимнего и летнего сезонов, а также после предельных двигательных нагрузок определяли высоту тироцитов, объем фолликулов и коллоида, количество тироцитов в стадии пролиферации и секреции тиреоглобулина, площадь, занимаемую фибронектином, сосудами, позитивными к фактору Виллебранда, количество, площадь, оптическую плотность С-клеток и тканевых базофилов.

Количественная оценка экспрессии ядерных и цитоплазматических антигенов проводилась по методам, разработанным K.S. McCarty (1985), L. Kaplow (1955), G. Astaldi (1957). Изучали распределение тканевых базофилов и С-клеток щитовидной железы с выделением центральной, промежуточной периферической зон (Староселецкая Е.М., 1988). В каждой зоне рассчитывали число клеток, площадь, среднюю и суммарную оптическую плотность, используя метод компьютерной морфоденситометрии (Безденежных А.В., 2003).

Данные обрабатывались статистическими методами в программах Microsoft Excel 7.0 и Stadia for Windows 6.0, где проводили определение среднегрупповых различий по методу Г.С. Катинаса, расчет ранговых корреляций Кэнделла (r), кластерный и информационный анализ.

Результаты исследования и их обсуждение.

Структурная организация щитовидной железы у интактных животных характеризуется высокой гетерогенностью показателей и зависела от сезона года. Относительная масса железы была (р<0,05) наибольшей осенью (от 93,94 до 147,62, 121,10±10,96 мг/кг) и наименьшей весной (от 70,09 до 96,62, 71,89±11,66 мг/кг). Максимальная высота фолликулярного эпителия выявлена весной и осенью, а минимальная – летом (от 3,11 до 5,16, 4,27±0,20 мкм, р<0,05). Максимальное количество С-клеток и ТБ выявлено в зимней (13,28±2,59; 0,94±0,12) и летней группе (11,34±2,16; 1,53±0,28), а минимальное – в весенней (р<0,05).

Во все периоды естественной геомагнитной активности тироциты щитовидной железы (центральной ее части) имели различную форму и высоту как в разных, так и в пределах одного фолликула, что по данным литературы отражает функциональную активность щитовидной железы (Хмельницкий О.К., 1998; Sobrino Simxes M., Johannessen J.V., 1981).

Нами выявлено, что в течение всего года, в сравнении с контролем, высота тироцитов максимальна в период до и после магнитной бури (р<0,05), количество С-клеток минимально до бури, а количество тканевых базофилов - после бури (р<0,05). Концентрация трийодтиронина в периферической крови ниже контрольной группы в период после бури (р<0,05).

До магнитной бури в сравнении с периодом спокойной геомагнитной обстановки высота тироцитов увеличена (20%, р<0,05), определены минимальные количества ТБ и С-клеток (р<0,01), масса ЩЖ (от 0,85 до 1,80, 1,33±1,1 г, 28%, р<0,05) небольшая, концентрации трийодтиронина в периферической крови (от 0,6 до 2,8, 1,80±0,59 нМоль/л) умеренная. Количество значимых (p<0,05) корреляционных связей параметров щитовидной железы с геогелиометеопарметрами в сравнении с контролем и другими периодами геомагнитной активности уменьшено.

В период естественной геомагнитной бури отмечено отсутствие достоверных различий высоты тироцитов, количества С-клеток и тканевых базофилов. Выявлено увеличение не только количества С-клеток и ТБ, но и их вариабельности (р<0,01) в сравнении с контролем. Концентрация трийодтиронина в периферической крови была наибольшей в сравнении с другими периодами, но достоверно не отличалась от контроля.

Установлено увеличение общего количества корреляционных связей параметров ЩЖ с геогелиометеофакторами по сравнению с периодом до и после магнитной бури. Количество связей с геомагнитными параметрами максимально.

В период после бури выявлена небольшая масса железы (1,47±0,10 г), максимальная ВФЭ (6,34±0,52 мкм, 30%, р<0,02 относительно контроля), количество С-клеток (9,29±2,46, в 2,44 раза, р<0,02 относительно периода до бури) и минимальное количество ТБ (0,75±0,13, на 33%, р<0,05 относительно контроля) и низкая концентрация трийодтиронина в периферической крови (1,69±0,34, на 43% относительно контроля, р<0,05). В период после бури уменьшается количество корреляционных связей параметров ЩЖ как с гелиометеопараметрами, так и внутриорганных связей.

В сезоны года влияние геомагнитных факторов на высоту фолликулярного эпителия и количество С-клеток и тканевых базофилов имеет свои особенности. Зимой, в сравнении с контрольной группой (от 0,40 до 27,24, 13,28±2,59), число С-клеток уменьшено до магнитной бури (от 1,8 до 5,51, 4,21±1,21) и во время нее (от 1,32 до 17,54, 6,65±2,89, р<0,05). В сравнении с другими сезонами года (лето, весна, осень) зимой высота тироцитов минимальная до бури (от 3,84 до 5,35, 4,49±0,45), количество С-клеток максимально после бури (от 1,52 до 29,7, 12,82±5,27, р<0,05).

Летом, в сравнении с контрольной группой (4,27±0,20), высота тироцитов увеличена до магнитной бури и во время нее (6,52±0,41 мкм и 5,06±0,46 мкм, р<0,05). Количество С-клеток в щитовидной железе снижено (р<0,05) до магнитной бури (от 3,28 до 3,4, 3,34±0,03) и после нее (от 1,9 до 2,1, 1,97±0,06) в сравнении с контрольной группой (от 0,68 до 25,69, 11,34±2,16). Число тканевых базофилов до магнитной бури уменьшено (0,26±0,03, на 83%, р<0,01) в сравнении с контролем (1,53±0,28). В сравнении с другими сезонами (зима, весна, осень) высота тироцитов, количество С-клеток были минимальны, а число ТБ – максимально после бури (р<0,05).

Осенью, в магнитную бурю количество С-клеток уменьшено (от 2,6 до 6,5, 4,18±0,83, р<0,01) в сравнении с контрольной группой (от 0,94 до 21,32, 8,00±4,44). В сравнении с другими сезонами высота тироцитов максимальна до и после бури, количество С-клеток увеличено (р<0,05). Число тканевых базофилов небольшое во все периоды геомагнитной активности (от 0,29 до 0,52).

Весной, в период до магнитной бури количество тканевых базофилов было в 2,6 раза больше (от 0,48 до 1,84, 1,16±0,39, р<0,01) в сравнении с контрольной группой (от 1,63 до 3,82, 0,45±0,04). В сравнении с другими сезонами (зима, лето, осень) высота тироцитов максимальна до бури, количество тканевых базофилов увеличено до магнитной бури и уменьшено после нее (р<0,05). Число С-клеток минимально во все периоды ГМА (от 2,80 до 3,65, р<0,05).

^ В зимний сезон у интактных животных при высокой геомагнитной и солнечной активности (в среднем Dst индекс -20,7 нТл, число Вольфа 19,7), короткой продолжительности светового дня (в среднем 8 ч 45 мин), низкой температуре (в среднем -10,5 ° С), высоком атмосферном давлении (в среднем 749 мм рт. ст.) и малом количестве осадков (в среднем 1 мм) за период пребывания животных в виварии относительная масса щитовидной железы составила 101,83±9,93 мг/кг, объем фолликулов – 126,79±13,61х10⁵ мкм³ и коллоида – 89,42±10,99х10⁵ мкм³, площадь, позитивных к фактору Виллебранда капилляров, 1,430,13х10³ мкм². Фолликулярный эпителий кубической формы, высота тироцитов 4,86±0,18 мкм (от 3,91 до 6,14 мкм), индекс пролиферации 5,962,86 усл. ед. индекс секреции11,680,3 усл. ед. В строме ЩЖ площадь, занимаемая фибронектином – 8,550,55 х10³ мкм², количество тканевых базофилов (от 0,47 до 1,77, 1,120,12), их оптическая плотность 0,190,03 ед. опт. пл., число С-клеток – 16,342,18 (от 5,51 до 29,7), их оптическая плотность – 0,460,06 ед. опт. пл.

^ В летний сезон у интактных животных при воздействии низкой геомагнитной и высокой солнечной активности (в среднем Dst индекс -11,08 нТл, число Вольфа 20,16), большей продолжительности светового дня (в среднем 17ч 28 мин), высокой температуре (в среднем 18,62 С^ο) и количестве осадков (в среднем 2,24 мм), низком атмосферном давлении (в среднем 747 мм рт. ст.) во время нахождения животных в виварии относительная масса ЩЖ 110,7512,33 мг/кг. Фолликулы щитовидной железы были крупными, содержали тироциты кубической и плоской формы, высотой в среднем 4,520,17 мкм (от 3,7 до 5,46). Объем фолликулов (184,2417,4х10⁵ мкм³) и объем коллоида (118,9311,54х10⁵ мкм³) увеличены относительно зимнего периода (на 45% и на 33% соответственно, р<0,05). Коллоид был плотным, резорбционных вакуолей мало или они отсутствовали, индекс секреции тироцитов 11,060,63 усл. ед., что ниже зимнего периода. Выявлены признаки низкой пролиферативной активности фолликулярного эпителия (индекс пролиферации 1,370,34 усл. ед., р<0,01 ). В железе площади, занимаемые фибронектином (7,510,37х10³ мкм²) и сосудами, «позитивными» к фактору Виллебранда (1,960,34х10³ мкм²) уменьшены по сравнению с зимним сезоном. Количество ТБ увеличено (от 1,12±0,12 зимой до 1,510,27 летом), суммарная оптическая плотность тканевых базофилов составила 452,15±105,32 ед. опт. пл., что в 1,79 раза (р<0,05) выше, чем в зимний сезон (251,46±39,13 ед. опт. пл.). Средняя оптическая плотность тканевых базофилов существенно не менялась (0,22±0,04 ед. опт. пл.). Число парафолликулярных эндокриноцитов (16,26±3,67), площадь, ими занимаемая (1641,63±360,27 мкм²), незначительно отличаются от зимнего периода (16,342,18; 1680,98±206,42 мкм²). Отмечается меньшее количество групп клеток (155,6729,29 против 164,521,4). Средняя оптическая плотность гранул кальцитонин «позитивных» клеток снижена (0,33±0,04 ед. опт. пл., на 28,3%, р<0,05) по сравнению с зимним сезоном.

^ Предельная двигательная нагрузка вызывает изменение морфологических параметров щитовидной железы.

Рядом исследователей определено, что в дни повышенной геомагнитной активности хуже переносится физическая нагрузка (Карпенко В.И., Шапошникова В.И., 1979; Кузьменко В.А., Балуев А.Б., 1982; Мельникова С.Л. и соавт., 1995). Было показано, животные с низкой двигательной активностью более чувствительны к воздействию гелиомагнитных факторов (Григорьев П.Е., Мартынюк В.С., Темурьянц Н.А., 2003). С другой стороны, А.М. Арингазина и К.У. Касенов (1986, 1987) продемонстрировали, что возмущения геомагнитного поля не влияют на показатели физической работоспособности. В виду противоречивых данных литературы мы рассматривали действие предельной двигательной нагрузки в период спокойной геомагнитной обстановки и в летний сезон года, когда отмечена наименьшая активность тироцитов щитовидной железы (Быков В.Л., 1978; Петрова Н.И., 1990).

Выявлено, что при действии предельной двигательной нагрузки (среднее время бега 72,27 ±17,44 мин) в летнее время года в условиях низкой геомагнитной активности и высокой солнечной активности (в среднем Dst индекс -12,88 нТл, число Вольфа 41,32), большой продолжительности светового дня (в среднем 16ч 54мин) относительная масса щитовидной железы (85,688,76 мг/кг), объем фолликулов на 10,2 % (р<0,01) и коллоида на 28,5% (р<0,05) уменьшены. Фолликулы ЩЖ отличались по форме и размерам, в центральной части железы чаще встречались округлые – больших и малых размеров, выстланные кубическим эпителием, высота тироцитов увеличена (от 4,52±0,17 мкм до 5,74±0,22 мкм) в 1,27 раза (р<0,01) по сравнению с контролем. Отмечено уменьшение (р<0,05) вариабильности уровня секреции тироцитами тиреоглобулина и пролиферации. Достоверное (р<0,05) уменьшение площади, занимаемой фибронектином, на 19,2% сопровождалось увеличением вариабильности (летом – от 5,01х10³ мкм² до 9,72х10³ мкм² , при беге – от 3,25х10³ мкм² до 11,47х10³ мкм²). Увеличение площади, занимаемой эндотелием сосудов, «позитивным» к фактору Виллебранда сочеталось с уменьшением вариабильности (летом – от 0,97х10³ мкм² до 5,07х10³ мкм² , при беге – от 1,38х10³ мкм² до 4,73х10³ мкм²). Количество тканевых базофилов и их оптическая плотность уменьшены, при этом их вариабильность (р<0,05) выше в сравнении с контролем. Число С клеток уменьшено, их средняя и суммарная оптическая плотность увеличены.

Детальные особенности топографии функционально активных С-клеток и тканевых базофилов ЩЖ позволяет оценить предложенная нами комбинированная окраска. Впервые показано, что мастоциты располагаются в непосредственной близости от групп парафолликулярных эндокриноцитов.

Зимой максимальное количество ТБ щитовидной железы определялось в промежуточной зоне, а наиболее функционально активные клетки располагались в центре, в отличие от летнего сезона, когда мастоциты были равномерно распределены в щитовидной железе, с максимумом функциональной активности клеток в промежуточной зоне.

Наибольшее число С-клеток в зимний и летний сезоны года было в центре и промежуточной зоне, максимально активные клетки в зимний сезон превалировали в центре, тогда как летом локализовались в центральной и промежуточной зоне.

При действии предельных двигательных нагрузок происходит перераспределение количества и функциональной активности ТБ и С-клеток. Мастоциты занимали преимущественно центральную и промежуточную зоны ЩЖ в отличие от равномерного распределения в железе интактной группы, активные ТБ смещались из промежуточной зоны на периферию органа. Наибольшее количество С-клеток при действии предельной нагрузки локализовалось в центре и промежуточной зоне ЩЖ (аналогично контролю), но увеличивалась разница с периферией (р<0,05), максимум функционально активных клеток находился на периферии (в отличие от контроля).

Распределение С-клеток и тканевых базофилов (как регуляторов тканевого и внутриорганного гомеостаза) после предельных двигательных нагрузок было идентичным: наибольшее количество клеток в центральной и промежуточной зонах, а максимум функционально активных клеток находился на периферии.

Таким образом, полученные нами результаты о различиях высоты фолликулярного эпителия, количества С-клеток и тканевых базофилов в периоды естественной геомагнитной бури, согласуются с данными литературы о морфологических и функциональных изменениях щитовидной железы при действии искусственного постоянного электромагнитного поля, по своим параметрам приближенного к возмущенному (Lafrenigere G.F., Persinger M.A., 1979; Katola M. et all, 1981), а частично противоречат и дополняют (Rajkovic V., Matavulj M., Lazetic B., 2005, 2006). Данные работы характеризуют морфологические изменения в эксперименте непосредственно в момент воздействия искусственного геомагнитного поля, тогда как нами при естественной геомагнитной активности максимум морфологических изменений зафиксирован в период за 1-2 суток до пика геомагнитного возмущения и через 1-2 суток после нее.

Во время геомагнитной бури одни исследователи отмечают преобладание связей параметров организма с гелиомагнитными факторами (Моисеева Н.И., Любицкий Р.Е., 1986; Трофимов А.В. 1998; Агаджанян Н.А. и соавт., 2001), другие – с метеорологическими показателями (Темникова Н.С., 1977; Белов Д.Р., Кануников И.Е., Киселева Б.В., 1998). В пик геомагнитной бури нами выявлено наибольшее количество связей параметров щитовидной железы с геомагнитными факторами. Зафиксировано уменьшение количества достоверных корреляционных связей параметров щитовидной железы с геогелиометеопараметрами в период до магнитной бури и после нее, о чем упоминаний в литературе не встречено.

При оценке влияния геомагнитных возмущений в сезоны года, выявлено, что в зимний и летний сезоны при повышенном естественном геомагнитном фоне отмечается наибольшее количество достоверных различий параметров щитовидной железы (высоты тироцитов, число тканевых базофилов и С-клеток) с интактной группой. При спокойном естественном геомагнитном фоне и геомагнитной буре в весенний период количество С-клеток достоверно не отличалось, как и высота фолликулярного эпителия. То же характерно для тканевых базофилов и тироцитов осенью. Возможно, это косвенно свидетельствует о более выраженном влиянии сезонных факторов (температура, солнечная активность, продолжительность светового дня и д.р.) на систему С-клеток и тканевых базофилов, нежели геомагнитная активность.

Щитовидная железа животных зимнего периода в период спокойной геомагнитной обстановки (по сравнению с летним) характеризуется морфологическими и иммуногистохимическими признаками повышенной активности. В зимний период выявлен больший уровень пролиферации тироцитов, что согласуется с данными более ранних исследований при изучении степени пролиферации стандартными методами (Goglia F. et al., 1983; Moriya T., 1983)

Действие предельной двигательной нагрузки в летний период при спокойном геомагнитном фоне проявляется изменением вариабильности изученных показателей. Определено, что в большей степени это затронуло объем коллоида и фолликулов, площадь, занимаемую фибронектином, и площадь эндотелия сосудов, «позитивного» к фактору Виллебранда, а также количество и оптическую плотность тканевых базофилов и С-клеток. Полученные результаты дополняют данные других исследователей изучавших действие двигательных нагрузок без учета сезонных факторов и геомагнитного фона стандартными морфометрическими методами (Петрова Н.И., 1990; Безденежных А.В., 2001; Полянская Л.И, Криштоп В.В., 2005).

По данным литературы расположение С-клеток и тканевых базофилов взаимозависимо. Первые рассматриваются как регуляторы тканевого и внутриорганного гомеостаза на уровне фолликулов (Виноградов С. Ю., 1991; Виноградов С. Ю., Погорелов Ю. В., 1997), а вторые – на уровне отдельных микрорайонов (Usenko V.S., Gerbilsky L.V., Kornilovskaja I.N., 1996; Анашкина Е.Н., 2001). Полученные нами результаты подтверждают данные о зональной гетерогенности реакции регуляторных элементов щитовидной железы (Староселецкая Е.М., 1988; Быков В.Л., 2006; Павлов А.В. и соавт., 1997; Усенко В.С. и соавт., 1998; de Lima M.A. et al., 1999; Безденежных А.В., 2003), расширяют представление о сезонных различиях топографии парафолликулярных эндокриноцитов и тканевых базофилов в зимний и летний период и при действии предельной двигательной нагрузки, демонстрируя необходимость при анализе активности регуляторного звена учитывать не только количество гранулированных клеток, но и их оптическую плотность.

В Ы В О Д Ы

1. Структурная организация щитовидной железы у интактных животных в период спокойной геомагнитной обстановки характеризуется высокой гетерогенностью показателей: относительной массы железы (от 79,83 до 147,62 мг/кг), высоты фолликулярного эпителия (от 2,82 до 12,34 мкм), количества С-клеток (от 222 до 2741 клетка), тканевых базофилов (от 24 до 202 клеток) и определяется сезоном года.

2. Влияние естественной геомагнитной активности вызывает наибольшие изменения в щитовидной железе в период до магнитной бури и после нее. В период за 1-2 дня до магнитной бури масса щитовидной железы минимальная (от 0,85 до 1,80; 1,33±0,11 г) (р<0,05), высота фолликулярного эпителия увеличена (от 3,84 до 7,82; 5,85±0,43 мкм, р<0,05), число гранулированных С-клеток (от 1,80 до 7,82; 3,81±0,56 клеток) меньше по сравнению с контролем (от 0,4 до 27,68; 11,17±1,52) на 66% (р<0,01). В период через 1-2 дня после магнитной бури в сравнении с другими периодами геомагнитной активности и контролем масса щитовидной железы уменьшена (1,47±0,1 г), высота тироцитов наибольшая (6,34±0,62 мкм, р<0,05). Количество С-клеток (9,29±2,46 клеток) в 2,4 раза (р<0,05) больше, чем до бури. Число тканевых базофилов было меньше группы контроля (р<0,05).

3. Зимой при действии геогелиометеофакторов в периоды естественной геомагнитной активности число С-клеток (р<0,05), в сравнении с контрольной группой (13,28±2,59), уменьшено до магнитной бури (4,21±1,21) и во время нее (6,65±2,89). В сравнении с другими сезонами высота тироцитов минимальная до бури, количество С-клеток максимальное после бури (р<0,05).

4. Летом высота тироцитов, в сравнении с контрольной группой (4,27±0,2 мкм), увеличена до магнитной бури (6,52±0,41 мкм, р<0,01) и во время нее (5,06±0,46 мкм, р<0,05). Количество С-клеток щитовидной железы снижено до магнитной бури (от 3,28 до 3,40; 3,34±0,03, р<0,05) и после нее (1,90 до 2,10; 1,97±0,06, р<0,05), число тканевых базофилов до магнитной бури уменьшено на 83% (р<0,01) по сравнению с контролем. В сравнении с другими сезонами высота тироцитов, количество С-клеток минимально, а число ТБ максимально после бури (р<0,05).

5. Осенью, в сравнении с контрольной группой, в магнитную бурю количество С-клеток уменьшено (от 2,60 до 6,50; 4,18±0,83, (р<0,01). В сравнении с другими сезонами года высота тироцитов максимальная до и после бури, количество С-клеток увеличено (р<0,05). Число тканевых базофилов небольшое во все периоды ГМА.

6. Весной, в сравнении с контрольной группой, в период до магнитной бури количество тканевых базофилов было в 2,6 раза (р<0,01) больше. В сравнении с другими сезонами года высота тироцитов максимальная до бури, количество тканевых базофилов увеличено до и уменьшено после магнитной бури (р<0,05). Число С-клеток минимально во все периоды ГМА (р<0,05).

7. Структурные перестройки щитовидной железы у интактных животных при воздействии гелиометеорологических факторов в сезоны года и предельных двигательных нагрузок характеризовались рядом морфологических и иммуногистохимических особенностей.

8. Зимой при высокой геомагнитной и солнечной активности (в среднем Dst индекс -20,7 нТл, число Вольфа 19,7), короткой продолжительности светового дня (в среднем 8 ч 45 мин) щитовидная железа имела небольшую относительную массу (101,83±9,93 мг/кг), объем фолликулов (126,79±13,61х105 мкм³) и коллоида (89,42±10,99х105 мкм³), площадь, занимаемая, «позитивными» к фактору Виллебранда капиллярами, наименьшая (1,430,13х103 мкм²). Фолликулярный эпителий был кубической формы, высотой, в среднем, 4,86±0,18 мкм, имел высокий уровень пролиферации (в среднем 5,962,86 усл. ед.), секреции тиреоглобулина (в среднем 11,680,3 усл. ед.). Для стромы характерно малое количество тканевых базофилов (1,12±0,12 клеток) и большая площадь, занимаемая фибронектином (8,550,55х10³ мкм²). Число С-клеток наибольшее - 16,342,18.

9. Летом при низкой геомагнитной и высокой солнечной активности (в среднем Dst-индекс -11,08 нТл, число Вольфа 20,16), большей продолжительности светового дня (в среднем 17 ч 28 мин) имело место увеличение объема фолликулов (до 184,2±17,4х10⁵ мкм³ , р<0,01) и коллоида (до 118,911,54х10⁵ мкм³ , р<0,05) по сравнению с зимним сезоном, уровень пролиферации фолликулярного эпителия низкий (в среднем, 1,370,34 усл. ед., р<0,01). Количество тканевых базофилов увеличено (от 1,12±0,12 зимой до 1,510,27 летом). Число и оптическая плотность С-клеток снижены по сравнению с зимним сезоном (p<0,05).

10. Предельные двигательные нагрузки в летнее время года (в условиях низкой геомагнитной активности и высокой солнечной активности – в среднем Dst-индекс -12,88 нТл, число Вольфа 41,32, большей продолжительности светового дня - в среднем 16 ч 54 мин) вызывают уменьшение (р<0,05) относительной массы органа (до 85,98,8 мг/кг), объема фолликулов (до 165,47±29,42 х10⁵ мкм³ ) и коллоида (до 85,22±21,12х10⁵ мкм³), увеличение высоты фолликулярного эпителия до 5,74±0,22 мкм (р<0,001). Отмечено уменьшение (р<0,05) пролиферации тироцитов (от 1,37±0,34 усл. ед. в контроле до 1,000,18 усл. ед.). Достоверно (р<0,05) уменьшена площадь, занимаемая фибронектином (6,07±0,82х10³ мкм²).

11. Зональное перераспределение функционально активных С-клеток и тканевых базофилов связано с сезоном года. В зимний период наибольшее количество С-клеток было в центральной (17,84±3,35) и промежуточной зонах щитовидной железы (17,67±2,83), оптическая плотность увеличена в центре (11,52±2,52х10³ ед. опт. пл.). Количество тканевых базофилов максимальное в промежуточной зоне (1,26±0,14), наибольшая оптическая плотность – в центре (0,21±0,04х10³ ед. опт. пл.).

12. Зональные особенности распределения С-клеток и тканевых базофилов в летний период: максимальное количество и оптическая плотность С-клеток отмечена в центральной (22,49±5,09 и 10,14±2,51х10³ ед. опт. пл.) и промежуточной зонах щитовидной железы (17,37±4,5 и 7,92±1,68х10³ ед. опт. пл.). Суммарная оптическая плотность тканевых базофилов повышена в промежуточной зоне (0,66±0,27х10³ ед. опт. пл., в 2,6 раза (р<0,001), увеличена площадь, занимаемая тканевыми базофилами (р<0,001) во всех зонах.

13. Предельные двигательные нагрузки приводят к изменению количества функционально активных С-клеток в щитовидной железе: увеличена средняя оптическая плотность С-клеток на периферии (от 0,27±0,03 ед. опт. пл. в контроле до 0,39±0,07 ед. опт. пл. в эксперименте, р<0,05), при наибольшем их количестве (17,88±6,38 клеток) в центральной зоне. Подобные изменения количества и оптической плотности были выявлены для тканевых базофилов.

^ СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1.Безденежных А.В., Рычкова В.В. Исследование очаговой функциональной активности щитовидной железы при физических нагрузках на основе измерения высоты фолликулярного эпителия // Вестник РГМУ. – 2000. – С. 176.

2. Безденежных А.В., Рычкова В.В. Топографическое соотношение высоты фолликулярного эпителия и тканевых базофилов щитовидной железы собак при физической нагрузке. Материалы VII конгресса международной ассоциации морфологов // Морфология. – 2002. – Т.121, №2-3. – С. 21.

3. Безденежных А.В., Рычкова В.В. Парафолликулярные эндокриноциты и тканевые базофилы при различных режимах двигательной активности. Материалы VII Конгресса Международной ассоциации морфологов // Морфология. – 2004. – Т. 126, №4. – С. 18.

4. Безденежных А.В., Рычкова В.В. Тканевые базофилы и С-клетки как регуляторы регионального гомеостаза щитовидной железы собак. Тезисы V общероссийского съезда анатомов, гистологов и эмбриологов // Российские морфологические ведомости. – 2004. – № 1-2. – С. 89.

5.Рычкова В.В. Влияние метеофакторов на морфофункциональную организацию щитовидной железы в естественных условиях // Сборник тезисов III конференции молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» – Москва: изд-во НИЦ ММА им. И.М. Сеченова, 2004. – С. 38.

6. Стельникова И.Г., Безденежных А.В., Рычкова В.В. Закономерности организации микроциркуляторного русла эндокринных желез собак при двигательной нагрузке. Материалы VIII конгресса международной ассоциации морфологов // Морфология. – 2006. – Т.129, №4. – С. 107-108.

7. Рычкова В.В., Безденежных А.В. Влияние индивидуально дозированных двигательных нагрузок на морфо-функциональные преобразования щитовидной железы собак // Сборник тезисов материалов IV Российской научной конференции «Роль природных факторов и туризма в формировании здоровья населения» – Уфа, 2006. – С. 15-16.

8. Рычкова В.В. Топографо-анатомические взаимоотношения тканевых базофилов и парафолликулярных эндокриноцитов щитовидной железы собак в естественных условиях // Российские морфологические ведомости. – 2006. – № 1-2. – С. 248-251.

9. Стельникова И.Г., Безденежных А.В., Рычкова В.В. Применение многомерных методов анализа в оценке морфофункциональных взаимосвязей щитовидной железы. Материалы докладов IX конгресса международной ассоциации морфологов // Морфология. – 2008. – Т.133, №2. – С. 116.

10. Рычкова В.В. Применение иммуногистохимических методик для изучения щитовидной железы собак в экспериментальных условиях. Материалы докладов VI Всероссийского съезда анатомов, гистологов и эмбриологов // Морфология. – 2009. – Т.136, №4. – С. 122-123.

11. Рычкова В.В. Иммуногистохимические методы в изучении морфологии щитовидной железы собак в эксперименте. Материалы докладов X Конгресса международной ассоциации морфологов // Морфология. – 2010. – Т.137, № 4. – С. 165-166.

плохо

не очень плохо

средне

хорошо

отлично

Ваша оценка этого документа будет первой.

Ваша оценка: