Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Морфофункциональное состояние мышечного слоя тонкой кишки при гипокинезии и воздействие эманированным радоном (экспериментальное исследование)
Автореферат диссертации по медицине на тему Морфофункциональное состояние мышечного слоя тонкой кишки при гипокинезии и воздействие эманированным радоном (экспериментальное исследование)
г» №
- ? \ ' •
ХАРКІВСЬКИЙ МЕДИЧНИЙ ІНСТИТУТ
На правах рукопису
ГУНАС Ігор Валерійович
ИОР^ОФУІЩІОНЛЛЬІШЙ СТАН М’ЯЗОВОГО ШАРУ ТОНКОЇ КИШИ ПРИ ГІГОЖИНЕЗІЇ І ДІЇ ИШОВАНИМ РАДОНОМ (експериментальне дослідження)
14.00.02 - анатомія людини
АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступеню кандидата медичних наук -
ХАРКІВ - 1993
Робота виконана в ЩЩ Вінницького медичного інститута їм. М. 1. Пирогова
Наукові керівники: доктор медичних наук, професор Б. Й. Коган доктор медичних наук, професор В.ЕБанін
Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор {. 1. Бобрик доктор медичних наук, професор Я. Р. Синельников
Ведуча установа: Полтавський медичний стоматологічний інститут _
Захист дисертації відбудеться "</т " '¿is 19Q3 р.
у _____ годин на засіданні спеціалізованої ради Л 088.23.03 при
Харківському медичному інституті ЮЗ України (310022, м. Харків, пр. Леніна, 4)
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського медичного інституту МОЗ України.
Автореферат розіслано "_______"___________________ 1993 р.
Вчений секретар спеціалізованої ради кандидат медичних наук, доцент
1. R Сорокіна
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність дослідження. В останні десятиріччя в медичній науці і практиці все бідьиа увага приділяється вивчення і лікуванню наслідків гіпокінезії, несприятливі ефекти якої на здоров'я людей проявляються комплексом складних синдромів (И. Е Алферова з співавт., 1990; В. Jacques, 1987; С. MTamaselli et al., 1987). Вва-
жається, що "гіпокінетична хвороба" виникає у людей, які тривалий час знаходилися на постільному режимі або в умовах, істотно обмежуючих рух (А.М. Генин з співавт. , 1990). Зниження або відсутність
м’язових зусиль характерне для перебування людини в умовах невагомості. Цими питаннями активно займається космічна медицина (О.Г. Газе нко з співавт., ' 1990; J. Steffen et al. , 1984). Крім того
гіпокінезія часто провокує початок багатьох захворювань (ЕЕТяво-юш, 1985, 1939; G. Zorbas et al., 1984, 1986; J.Santovenia et al. , 1985; P. Chatterjee, 1985). Гіпокінетичний синдром зустрічається при нераціональній адаптації травмованих спортсменів (Б. А. іїикитш, Б. И.Коган, 1989).
Впливу гіпокінезії на різні системи організму і обмін речовин присвячені фундаментальні роботи Е. А. Коваленко, R Н. Гуровского
(1980), И. Е Федорова (1982), Е Г. Ковешинкова з співавт. (1989), Я. И. Фэдонюка (1991). . ' '
К. В. Смирнов (1990) запропоновує поняття "гіпокінетичного синдрому травної системи", зумовленого тривалим дефіцитом м’язової діяльності, пригніченням аферентної імлульсації, порушенням гемоди-наміки. Разом с тим, вплив гіпокінезії на травну систему до теперішнього часу мало вивчений, а аміни які проходять в м'язовому шарі тонкої кишки, якій відповідає за її моторику, практично не відображені в сучасній літературі.
Застосування в теперішньому часі комплекса заходів для корекції гіпокінетичного синдрому, шр включає фізичне навантаження, масаж і фармакологічні препарати, дозволяє досягти певних позитивних результатів, але він недостатній для оптимальної корекції негативних проявів гіпокінезії, а в дєякіх випадках відображає негативний вплив (И. К. Амелин з співавт., 1986; M.W. Bungo et al. , 1985, 1987; P. Norsk et al. , 1987, 1990; A. J. S. Coats et al. , 1990). Крім того не завжди буває коректним парентеральне або інше введення фармакологічних препаратів, особливо в тих випадках коли воно проводиться довгий час, а сам препарат має кумулятивний ефект. Тому потрібний
пошук нових методів і засобів корекції гіпокінезії, що включає разом з іншими, застосування природних фізико-хімічних факторів існу-
' - 4 -
ючих в природі. Таким фактором може бути, зокрема радон, який вже більше ЗО-ти років застосовується як лікувальний засіб, що використовується не меньш ніж в 52-ух нозологічних формах. Проте, існують лише - поодинокі праці, які демонструють ефективність радонових вод для боротьби з наслідками гіпокінезії (ЕЕ. Данилов, 0. Г.Газенко з співавг. , 1976; н А. Каминская, 1991). Практично не вивчений вплив радону на моторику кишки, стан її скорочувального апарату і мікроціркуляторного-русла --Подібну дослідження можуть мати вельми серйозні підстави, оскількі скорочувальна активність_м’^язового шару в значній мірі визначається умовами її кровопостачання і водно-електролітного балансу в тканинах (ЕЕСьшкова, 1988).
Вище викладене дозволило сформулювати основну мету досліджень: вивчити морфофункцюнальний стан м'язової стінки тонкої кишки при тривалій гіпокінезії і її корекції еманованим радоном на різних рівнях структурної організації.
Задачі дослідження включали:
1. Створити адекватну модель обмеження рухової активності, що приводить до порушення структурної організації серозно-м’язового комплексу.
2. Виявити особливості будови м’язової оболонки і її мікроцир-куляторного русла при 60-добовій гіпокінезії.
3. Вивчити морфофункшональні показники скорочувального апарату тонкої кишки при впливі еманованого радону.
4. Дослідити вплив радону на морфофункшональні параметри
м'язового шару і його мікроциркуляторного русла при тривалій гіпокінезії. .
Наукова новизна. Вперше, на морфофункціональному рівні показані особливості будови і скорочувальної активності м’язової оболонки тонкої кишки при впливі на організм еманованого радону в нормі і при 60-добовій гіпокінезії.
Встановлено, що при гіпокінезії в м’язовій оболонці тонкої кишки проходить зменшення кількості, функціонуючих капілярів, що призводить до . зменшення площі поверхні і об’ему мікроциркуляторного русла; виявлені набряк інтерстицію і гладеньких міоцитів, ендотелію мікросудин, збільшення і перерозподіл фракцій везикул ендотелію.
Вплив радону на інтактну кишку не викликає змін скоротливої активності гладких міоцитів, проте істотно впливає на судинне русло серозно-м’язового комплексу; збільшується, за рахунок кількості функціонуючих судин, в порівняні з контролем площа і об’ єм мікроциркуляторного русла
Виявлено, шо застосування еманованого радону при тривалій
• - Б -
гіпокінезії сприяє приближению до контрольних значень параметрів моторики тонкої кишки, нормалізації відносної і абсолютної площі, відносного об’єму мікроциркуляторного русла і кількості мікросудин в одиниці площі. На електронномікроскопічному рівні вплив радону при обмеженні рухової активності повністю усуває набряк інтерстицію. значно зменшує набряк мюцитів, мітохондрій, судинного ендотелію, веде до нормалізації розподілення везикул в ендотелії.
Теоретичне і практичне значення работа. Теоретична цінність дослідження полягає в тому, що морфологічно на генетично однорідному матеріалі зроблена спроба показати механізм пригнічення моторної функції тонкої кишки при гіпокінезії. Доведено, що основним механізмом пригнічення моторної функції кишки являється збільшення проникливості мікроциркуляторного русла для води і білка, що веде до набряку інтерстицію і гладких міоцитів, незначному набряку нервових волокон, що в свою чергу веде до порушення моторики. Нормалізація скоротливої активності гладких міоцитів при корекції радоном зв’язана з відновленням функціонування мікросудин, що сприяє зникненню-набряку серозно-м’язового комплексу.
Потрібно думати, що отримані експериментальні дані, після клінічної апробації зможуть знайти застосування в практиці охорони здоров’я для визначення показників і протипоказників до використання еманованого радону для корекції гіпокінетичного синдрому.
Упровадження. На даний час результати досліджень використовуються в лекційних курсах кафедри анатомії людини Вінницького і Тернопільського медичних інститутів, а також кафедри анатомії і спортивної морфології ГЦОЛИФК. ’ •
Основні положення дисертації, цо виносяться на захист:
1. Гіпокінезія викликає пригнічення моторної функції тонкої кишки, викликане порушеннями в мікроциркуляторному руслі ведучими до набряку серозно-м’язового комплексу.
2. Застосування еманованого радону здійснює корегуючі впливи на морфофункцюналь’ний стан серозно-м’язового шару тонкої кишки.
. Апробація матеріалів дисертації. Результати работи докладені на 60-ій студентській науковій конференції СНТ їм. ЛА.Орбелі (Єреван, 1988), на підсумковій міжвузівській конференції молодих вчених і студентів ВМІ (Вінниця, 1988), на ПІ з’їзді анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів Української PCP (Чернівці, 1990), на науковому симпозиумі "Експериментальні та клінічні аспекти медичної та спортивної антропології" (Тернопіль, 1991), на симпозиума нарад і "Корекція серцево-судинних порушень в клініці 1 експерименті" (Вінниця, 1991), на XI з’їзді анатомів, гістологів і
ембріологів (Смоленськ, 1992).
Публікації. По темі дисертації опубліковано 10 друкованих робіт.
Об’єм і структура дисертації. Робота викладена на 106 сторінках друкопису,* містить в собі 9 таблиць, 32 малюнка (22 мікрофотографії, 10 схем). Дисертація включає введення, огляд літератури, опис материалу і методів досліджень, 2 глави власних досліджень, обговорення отриманих результатів, висновки, список літератури. Список використанної літератури містить в собі 228 найменувань, із них 146 вітчізняних і 82 іноземного автора
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ’ЄКТІВ І МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ
Робота виконана на 40 імбредних статевозрілих шурах-самцях лінії Авгусг. Об’єктами досліджень служили серозна і м’язова оболонки тонкої кишки шурів, будова якої аналогічна будові цього органу у більш великих лабораторних тварин и людини.
Тварин 1 групи (контроль) помістили в звичайних умовах віварію. Тварин ' 2 групи (гіпокінезія) використовували для створення моделі 60-ти добового обмеження РУХОВОЇ діяльності, шляхом поміщення ЇХ Б клітки-пенали малого об’єму. Тварини 3 групи (гіпокінезія+Rn) на протязі перших ЗО днів розташовували в умовах обмеження рухової активності, а потім вони, продовжуючи перебувати в умовах
гіпокінезії, отримували еманований радон на, базі Хмельницького профспілкового санаторію •'Поділля"* (14 процедур через добу по 15 хвилин в еманоторії, середня доза радону 18,2 нКи/л, при постійній температурі - із градусів С). Тварини 4 групи (контроль+Rn) отримували еманований радон по тій же схемі, знаходячись в звичайних умовах віварію.
Фрагменти тонкої кишки фіксували in situ 2,57. глютаровим альдегідом на протязі 15-20 хвилин з подальшою стандартною обробкою для трансмісіонної електронної мікроскопії. Для з’ясування топографії і параметрів мікросудин серозно-м’язового шару тонкої кишки використовували пероксидазу хріну. Тканинний стереологічний аналіз проводили на тотальних препаратах серозно-м'язового шару тонкої кишки за допомогою сітки Еейбеля. Він включав виявлення відносного об’ єму та площі поверхні мікроциркуляторного русла. Абсолютну площу мікроциркуляторного русла визначали на аналізаторі "Інтеграл 2МГ". Густину капілярних судин вимірювали, фотографуючи препарати, з попередньо введеною пероксидазою, і проектуючи зображення на екран, зберігаючи одииакову фокусну відстань. Долю загального і вільного інтерстицію, міоцитів і їх компонентів, а також кількість везикул в одиниці площі ендотелію і розподілення їх по фракціям оцінювали при
■ - 7 -
зпівставленні проекції негативів, отриманнях при ТЕМ. з тест-решіткою.
Результати морфологічних досліджень стінки кишки були зпівставлені з даними електроміографії, яка дозволяє оцінити функціональний стан (провідність, скоротливу активність) гладких м’язів тонкої кишки.
Розподілення матеріалу по експериментальним групаи і в залежності від методів дослідження подано в таблиці 1.
Таблиця 1.
Розподілення експериментального матеріалу
11 Групи тварин І Ц 1 Пероксидаза 1 хріну Електрона мікроскопія Електроміографія І 1 і»
І! JКонтроль 3 5 ' К 2 І
ІГ1П0К1НЄЗІЯ 3 5 2 І
[Гіпокінезія+Rn 3 5 2 1
ІКонтроль+Rn 3 5 2 J
« t — 1
Rn- еманований радон
Лані обробляли по загальноприйнятим методам математичної статистики (Г.Г. Автандилов, 1980) на комп’ютері ” Amstrad PC 1640 SD".
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ 1 IX ОБГОВОРЕННЯ М’язова оболонка тонкої кишки шура, як і в інших ссавців представлена двома шарами м'язових клітин (зовнішнім - поздовжнім та внутрішнім - циркулярним). Гладкі міоцити кожного шару відділяються від сусідніх добре вираженими прошарками сполучної тканини. Незважаючи на це клітинні поверхні сусідніх міоцитів виявляють певну конгруентність. Часто міжкліткові простори звужуються, на обмеженому протязі до цілини шириною близько 10 нм, яка є результатом формування щільових чи комунікаційних контактів (нексусів). Так як тільки небагато клітин м’язового шару забезпечені мюневральними синапсами, комунікаційні контакти є механізом, координуючим скорочення гладких міоцитів 1 розподілення електричного потенціалу в м’язовому шарі. Реєстрація цього потенціалу - електроміографія -може слугувати способом оцінки функціонального стану скорочувального аппарату стінки кишки. Між шарами сполучна тканина виражена чіткіше і тут розмішуються основні компоненти міжм’язового нервового сплетіння. Невеликі пучки чи окремі безмієлінові нервові провідники зустрічаються і в товщі кожного шару міоцитів, переважно
- 8 -
в сполучній тканині навколо судин.
Характерною особливістю_ організації стінки кишки щурів є практично повна відсутність власної сполучнотканинної основи серозної оболонки. Пласт мезотеліальних клітин, які покривають очеревинну поверхню стінки кишки, знаходиться на базальній мембрані, яка. в свою чергу, розмішена на фібрилярних компонентах сполучної тканини, які є продовженням строми м'язової оболонки.
Використання препаратів з попередньо введеною пероксидазою дозволяє достатньо точно визначити і врахувати параметри капілярної сітки, важливі для розуміння її функціонування в нормальних умовах і при різних діях (табл. 2). Аналіз спостережень приводить до важливого висновку про те. що існує єдина, загальна м'язової та серозної оболонок сітка судин капілярного типу. Конструкція цеї сітки визначається організацією скорочувального апарату, що дозволяє обговорювати особливості кровопостачання "серозно-м’язового комплексу" як цілостного в структурному і функціональному відношенні утворення. На ультраструктурному рівні капіляри м’язової оболонки кишки належать до судин з типовим соматичним типом ендотелію.
Лімфатичних мікросудин в м'язовій оболонці кишки шурів небагато. Капіляри залягають субмезотеліально. між м’язовими шарами чи в товщі кожного шару.
Мікроскопічний та ультраструктурний аналіз будови серозно-м'язового шару тонкої кишки при дії .еманованого радону показав, що загальний план будови цього шару не змінюється. '
Встановлено, що дія еманованого радону на скорочувальний апарат тонкої кишки інтактних щурів визиває основні зміни в мікроциркуля-торному руслі. Виявлено, що радон здійснює вплив на судинне русло серозно-м’язового шару, в основному, за рахунок включення додаткових функціонуючих капілярів, без суттєвих змін в їх ультрамікроско-пичній будові, що призводить до достовірного збільшення обмінної поверхні капілярів на одиницю площі м’язової оболонки, зменьшення радіуса капілярної диффузії (табл. 2).
Ці зміни не визивають перебудови в стромі серозно-м’язового комплексу, за виключенням незначного збільшення в інтерстгаш площі колагенових та еластичних волокон (табл. 3).
На електроміограмах форма комплексів, частота та амплітуда повільних електричних хвиль не відрізнялись від контрольних значень, що свідчить про повне збереження моторної функції кишки при дії еманованого радону (табл. 4).
Після тривалої, 60-ти добової, гіпокинезії в стінці тонкої кишки щурів розвиваються досить ЧІТКІ зміни, які виявляють несприятли-
Таблиця 2
Зміна параметрів мікроциркуляційного русла при дії еманованого радон/ на інтактну кишку та в умовах гіпокінезії
п і . і 11 _'і ' _ і” ” " і а
І Групи і ста-1Кількість ІВідносна ІАОсолютна |Віднооний|Радіус 1 І тистичні Ікапілярів Іплоща (площа Іоб’єм |капілярної|| 1 показники І |мікросудин|мікросудин|еудин Ідіфузії В
І І у 1 мм2 І м2/смЗ І в 1 мкм2 І СМЗ/СМЗ І мм 8
1!--------------1--------1-- -І-' І..............-' І ———4
І Контроль II III і
1 М І 229,9 І 0,112 І 0,394 | 0,281 | 0,0373 Ц
1 ш І 4,4 І 0,002 І 0,007 | 0.007 | 0,0003 |
5---------------1-----------1-----------1------------1-----------,------------5
I Гіпокінезія І II І І І
і М І 151.4 І 0,077 І 0,251 | 0,141 ( 0.0457 |
II ш І 10.4 І 0,002 І 0,016 І 0,009 | 0,0012 І
||--------------1-----------1-----------1------------1-----------,-----------¡,
ЦГіпокінезія+Яп І І І І 1
1 М І 230,9 І 0.117 І 0.388 І 0,293 | 0.0383 8
І ш І 5,0 І 0,001 І 0,007 І 0,005 | 0,0009 1
і---------------1-----------1-----------1------------1------:----1------------1
І Контроль+Ип І І І І І Ц
I М І 259,2 І 0,120 І 0,430 | 0,322 | 0,0353 Я
1т І 3,9 І 0,001 І 0,009 | 0,006 | 0,0003 Ц
1---------------1-----------1-----------1------------1-----------1------------1
II Р1 І <0,001 І <0,001 І <0,001 І <0,001 І <0,01 в
II Р2 І >0,05 І >0,05 І >0,05 | >0,05 | >0.05 Ц
і РЗ І <0,001 І <0.001 І <0,001 І <0,001 І <0,01 Я
і Р4 І <0,01 І <0,05 І <0,05 І <0,01 | <0,01 1
" І І І І І я
Примітка- І?п - радон
Р1 - вірогідність різниці в групах контроль - гіпокінезія Р2 - в групах контроль - гіпокінезія+Ип •
РЗ - в групах гіпокінезія - гіпокінез ія-И?п
Р4 - в групах контроль - конгроль+І?п
Таблиця З
Зміни в інтерстиції і гладких міоцитах серозно-м’язового шару при дії еманованого радону на інтактну кишку та в умовах гіпокінезії (мкм2 в полі зору)
-г
1-------------II
Кількість 8 мітохон- І дрій І
і Групи і статистичні { показники
Площа інтерстиція
загальна
вільна
Площа
ВІЛЬНОЇ
цитоплазми
Плошд
МІТОХОН'
дрій
І Контроль
» м
І т
4,247
0,073
0,969
0,033
7,348
0,123
1,885
0,031
І
24,14 І 0,40 І —----------і
і Гіпокінезія II М
І т
і---------------
¡Гіпокінез ія-Н?п І М
І т
6,083
0,080
2,869
0,068
9,298
0,152
2,655
0,045
19,00
0,36
-----------1
!
22,21 І ' 0,40 І
4,207
0,073
1,025 0,048
7,805
0,095
2,089
0,042
І Контроль+Яп 1 М
І т
3,976
0,069
0,997
0,088
7,277
0,098
1,908
0,042
Ь
23,47
0,40
К Р1 1 <0,001 <0,001 1 <0,001 | <0,001 <0,001 1
1 Р2 | >0,05 >0,05 | <0,01 | <0,001 <0,001 1
ї рз | <0,001 <0,001 | <0,001 | <0,001 <0,001 І
І Р4 | і і <0,05 >0,05 | і >0,05 | >0,05 і >0,05 І ц
Примітка Кп - радон
Р1 - вірогідність різниці в групах контроль - гіпокінезія
Р2 - в групах контроль - гіпокінез ІЯ+І?П
РЗ - в групах гіпокінезія - гіпокінез і я+ї?п
Р4 - в групах контроль - коктроль+І?п
Таблиця 4
Частота і амплітуда повільних електричних хвиль при дії еманованого радону в контролі та при гіпокінезії (цикл/хв, мкУ)
г ВПараметри і ¡статистичні Іпоказники Контролі| г Гіпокінезія Гіпокінезія+Яп и Контроль+І?п |
1 ЧАСТОТА 1 м 1 ш 1 ' Р1 І Р2 Я 28,90' | 1.10 | >0,05 | 26,70 0,25 >0,05 27,10 1,26 >0,05 >0,05 29,90 В 3,00 в >0.05 1 >0.05 |
8 В АМПЛІТУДА 1 м в ш 1 Р1 1 Р2 я 663,40 | 16,18 | <0,01 ] і 253,10 31,80 <0,01 470,40 2,45 <0,01 <0,05 656,80 В 4,40 | >0,05 | <0,01 в II
Примітка: Яп - радон
Р1 - вірогідність різниці з групою контроль Р2 - вірогідність різниці з групою гіпокінезії
вий ефект тривалого обмеження рухливості.
На електроміограмах, відображаючих електричну і скорочувальну активність гладких міоцитів, виявляється вирівнювання комплексів повільних електричних хвиль. В порівнянні з контролем зменшується на 7,6% частота послідування імпульсів і достовірно зменшується їх амплітуда (258,1+31,8 мкУ, Р<0,01). Ці зміни досить чітко свідчать про пригнічення активності гладких м’язових клітин в стінці кишки і порушенні ї ї моторики.
Вивчення гістологичних препаратів показало, шр внаслідок гіпокінезії суттєво, на 34£, зменшується кількість функціонуючих капілярів. Відповідно з цим знижується абсолютна (0,251+0,016 мм2/мм2, Р<0,001) і відносна (0.077+0,002 м2/смЗ, Р<0,001) плошд їх поверхнь (0,394+0,007 мм2/мм2 і 0,112+0,002 м2/смЗ в контролі,
' ■ - 12 -відповідно). Дуте помітно зменьшується відносний об’єм мікроцирку-ляторного русла (0,141+0,009 смЗ/смЗ). На 18%. в порівнянні з контрольними значеннями збільшується радіус капілярної дифузії.
Відзначається також виражена звивистість мікросудин; частина судин зпорожнюєгься. . В окремих ділянках виявляється масивний вихід рослинної пероксидази за межі судинного русла, що відображає порушення проникності ендотеліального пласта.
При ультраструктурному вивченні виявляється набряк ендотелію кровоносних капілярів. У порівнянні з контрольними значеннями (6,541+0,268 мкм2) площа перерізу ендотелію мікросудин зростає на 207. (7,834+0,458 мкм2,' Р<0,05). Ядровмісна частина ендотелію незначно вибухає в просвіт капіляру, місцями зустрічаються ділянки порушеної плазмолеми. Відповідно цим ділянкам прилеглі зони цитоплазми мають світлий, набрякший матрикс. Базальна мембрана в окремих локусах разпухкована і виглядає менш щільною, ніж в контролі. Значно зростає загальна кількість везикул в ендотелії мікросудин (42,6 +1,20 /мкм2, Р<0,001) в основному за рахунок вільних (27,95+0,93 /мкм2, Р<0,001) і зв’язанних з базальною поверхнею (7,18+0,37 /мкм2, Р<0,001).
В гладких міоцитах ми також могли спостерігати внутрішньоклітинний набряк. Частка вільної від скорочувальних елементів і срганел цитоплазми складає 37,57., у порівнянні з 27,77. в контролі , при цьому міофібрили на електронограмах'контуруються погано, зливаються з матриксом цитоплазми. Збільшується плоша перерізу міто-хондрії (2,655+0,045 мкм2, на 40%, Р<0,001) при одночасному зменшенні їх загальної кількості (19,00+0,36 на площі 30,81 мкм2, Р<0,001). Б окремих ділянках спостерігається порушення мембран мітохондрій, просвітлення їх матриксу, що свідчить про набряк, який розвивається.
Площа інтерстицію, яку ми бачимо на зрізах, зростає на 45% (6,083+6,080 мкм2, Р<0,001) за рахунок розвиваючогося в ньому наб-ряка. Внаслідок набряку інтерстицію і, частково, внутришньоклітин-ного набряку, .зменшуючого звивистість плазмолеми мюцитів, їх відповідні поверхні стають меньш конгруентними, однак щільові контакти між клітинами зберігаються.
Явища інтерстиціального і внутрішньоклітинного набряку в м’язовій оболонці стінки кишки являються, очевидно, найбільш вираженим свідоцтвом мікроциркуляторних розладів. Крім скорочувальних і судинних компонентів набряк заторкує і нервові провідники. Щілиноподібні простори між плазмолемами шванівських клітин і осьових циліндрів розширюється,' на обмежених ділянках можна було відзначити
. - із -
пошкодження мембрани аксонів і помітний набряк аксоплазми. Вміст аксонів (неЛрофіламенти, мікротруСочки, небагаточисленні міто-хондрії) розрізнений, цитоплазма здається збіднілою органелами.
. Нами було доказано, що наслідки вікористання радону у інтактних щурів взагалі мінімальні і обмежуються, практично, лише стимуляцією капілярного кровообігу. Можливо,- що саме цей ефект - нормалізація мікроциркуляції лежить в основі впливів, коригуючих несприятливі наслідки гіпокінезії. Якщо орієнтуватися на кількісні дані, можна припустити, що використання радону в щурів, які перенесли гіпокінезію більш ефективне, ніж його дія на інтактний організм.
На електроміограмах, відображаючих електричну і моторну активність м’язів стінки кишки прослідковуєгься досить ритмічне слідування імпульсів , з частотою практично рівною контрольним значенням. Суттєво збільшується, у порівнянні з гіпокінезією амплітуда повільних потенціалів - вона не досягає контрольних значень, але складає не менш 70-75Х їх величин (при гіпокінезії амплітуда не перебільшує 40Х рівня контроля) (табл. 4).
Кількість функціонуючих капілярів досягає контрольного рівня і складає 230.9+5.0 /мм2 (Р>0,05), що тягне за собою відновлення відносної і абсолютної площі, і відносного об’єму мікроциркулятор-ного русла. Нормалізується радіус капілярної дифузії (0,0383+0,0009 мм, Р>0,05) (табл. 2). .
Використання еманованого радону призводить до нормалізації ультраструктурних показників: на електронограмах ендотелій капілярів
виглядає звичайним, не набрякшим. Число везикул в клітинах близьке до контрольних величин, хоча і прослідковується чітка тенденція до збільшення їх кількості. Достовірно більшим, ніж в контрольних умовах залишається число базальних везикул, зв'язанних з інтерстиціальним фронтом клітин: в контролі- 5,34+0,30 /мкм2, при
гіпокінезії - 7,18+0 37 /мкм2, при використанні радону на фоні гіпокінезії - 6,48+0,40 мкм2.
Практично повністю зникає інгерстиціальний набряк (табл. 3). В гладких м’язових клітинах ще відмічається деяке розрідження мікрофіламентів, що свідчить про гідратацію цитоплазми, однак, матрикс мітохондрій достатньо щільний, збільшується, у порівнянні з групою "гіпокінезія", їх загальна кількість в клітинах. Нервові елементи м’язової оболонки стінки кишки виглядють досить збережен-ними. ‘ •
■ * * *
Використання комплексу методів фізіологічної оцінки функції
м’язової оболонки за допомогою електроміографи і різні морфологічні підходи, дозволило встановити, що мікроциркуляторні розладі можуть бути однією з ведучих ланок в патогенезі синдрому порушенні моторики при гіпокінезії. В цілому результати міографи, виявлен нами, повністю зіставлені з даними К.Е Смирнова (1990). Дійсно, прі гіпокінезії проходить суттєве зменшення амплітуди електричних по-тенціалівміоцитів, зменшується частота їх проходження. Очевидно ці функціональні зміни 1 являються безпосередньо причиною уповільненого пасажу їжи по кишці, як це відмічають Б. Вагапзкі еі.аі,
(1981), Я. Хидег з співавт. (1982).
Відповідно даним Р. А. Броде кого з співавт. (1979) пригніченні моторики при обмеженні рухальної активності треба зв’язати з пору шенням інервації гладких м’язів кишки. Такий висновок, проте зовсім не передбачає конкретних пстофізюлогичних механізмів, як могли б викликати порушення нервової регуляції. Отримані дані переконливо показують, що пошкодження вегетативних нервови: провідників, які беруть участь в інервації скорочувальних елементі: м’язової оболонки, дійсно спостерігається при гіпокінезії. Набряі нервових волокон, точніше периаксонального простору досить часто регулярно зустрічаємий феномен. Разом з тим, ми ніколи не відзнача ли цього набряку ізольовано - він з’являється на фоні різко вираже ного інтерегиціального набряку. Подібним хе чином пошкоджуються самі скорочувальні елементи - гладкі міошгги. Очевидно, щ інтерстиціальний набряк, також, як і при інших патологічних станах передує внутрішньоклітинному. Основний висновок, який можна вивест на даному етапі являється лише констатацією того факту, що пр гіпокінезії в стінці кишки порушується баланс рідини.
Сучасне розуміння механізмів транспорту рідини в тканину чере стінки мікросудин і її резорбція з тканини призводить до важливог для нашого обговорення загального висновка - розлад рідинної рівно ваги в тканинах є інтегральний результат, одне з загальни наслідків, мікроїшркуляторних розладів (В.В. Куприянов, ЕВ. Банин 1988). Наші спостереження переконливо доводять, що гіпокинєзія вик ликає порушення капілярного кровопостачання стінки кишки і, зокре ма, її. м’язової оболонки.
Відомо, що здійснення моторно-евакуаційної, секреторної всмоктувальної діяльності тонкої кишки найсуттєвішим чином залежит від умов кровопостачання (Г.Ф.Коротько з співавт., 1972). І справ не тільки в тому, шр порушеня кровопостачання веде до ішемі клітинних елементів оболонок кишки. Нормальні' умови гемодинамік надзвичайно вадливі для забезпечення транспортних процесів чере
стінки капілярів, для лімфатичної резорбції інтерстиціального вмісту і для підтримування рівноваги Стерлінгових сил (D.Granger, 1981).
За даними R. Gore (1982) співвідношення фільтраційного (точніше, гідростатичного) і коло ідно-осмотичного тиску через стінку капілярів м’язової оболонки СТІНКИ кишки у щурів не приводить до встановлення справжньої рівноваги міх об’ємами рідини, яка фільтрується в їканину і рідини, що реабсорОірусться назад в плазму. На відміну від мікросудин інших ділянок, наприклад очеревини, де переважає фільтрація, капіляри м'язової оболонки переважно реабсорбуючі (В.В.Банин, Ф. IIL Мюллер, 1S88). Об’єм рідини, який"вертається в кровоносне русло моле перевершувати об'єм фільтрації тут в 25 разів.
Очевидно, шо в інтерстиціальний простір м’язової оболонки стінки кишки рідина поступає не тільки з плазми крові,, але і з інших джерел. Такими джерелами можуть бути: по-перше, інтерстицій
підслизового шару і слизової оболонки, де переважує фільтрація (Н. Granger, 1981) і тканина інтенсивно гідратована і, по-друге, перітонеальна порожнина, де, як відомо міститься достатня кількість вільної рідини. Нам уявляється, що тонкий моношар мезотелиальних
клітин, який в стінці киши шурів не має до того ж власної сполуч-
нотканинної основи, не може слугувати серйозним бар’єром для транспорту води. Таким чином, треба думати, що в інтерстиціальний простір м’язової оболонки може поступати достатньо великий об'єм
рідини, забезпечуючий необхідний рівень реабсорбції. Разом з тим,
така висока здібність капілярів м’язів до реабсорбції передбачає, що інтерстиціальний матрікс в цій зоні постійно знаходиться в дегідратованому стані, а значить, при порівняльно невеликій величині- інтерстиціального тиску.
Ці Фізіологічні уявлення необхідні нам для того, щоб показати, що навіть невелике підвищення проникливості капілярів м’язової оболонки для води може вести до вираженого інтерстиціального набряку
і, в наслідок цього, до порушення кондицюнування середовища, в якому функціонують мюцити. Наші дані показують, що гіпокінезія суттєво змінює структуру ендотелію капілярів таким чином, що можна чекати їх високої проникливості. Навіть для порівняльно великих молекул білку_стінки мікросудин в м’язах кишки стають достатньо прохідними. Порушення транспорту рідини в інтерстицій і балансу її в самому інтерстиціальному просторі підтверджується збільшенням його об'єму чи, як в наших вимірюваннях, площі перерізу інтерстиціального матріксу. При гіпокінезип об’єм зрастає до 60Z. Він настільки виратений, що простори міх сусідніми мюцитами збіль-
шугаться, клітини розсовуються і зменшується їх об’ємна щільність..
Іншими словами, при гіпокінезії в одиниці об’єму м’язової оболонки виявляється вже менша кількість клітин. До чого може привести така ситуація? Відомо, що гладкі міоцити являються одиничними клітинами-осциляторами, генеруючими електричний потенціал і, в той де час, одиничними скорочувальними елементами, від сукупної дії яких залежить могутність, тривалість і частота скорочень стінки кишки (Б. МГехт, 1990). Оскільки їх щільність, внаслідок Інтерстиціального набряку зменшується, електричний потенціал, який при електроміографи записується як результат діяльності деякої сукупності клітин, буде зменшуватися і, відповідно, буде знижуватися скорочувальна здібність даного об’єму м’язової оболонки. На нашу думку, цей механізм може бути ведучим в пригніченні моторики кишки при знерухомленні організму. Якщо взяти до уваги при цьому,' що набряк розповсюджується і на самі скорочувальні елементи і на нервові волокна, які здійснюють .регуляцію збуждення і скорочення міоцитів, то висновок про те, що порушення рідинної рівноваги в товщі м’язової оболонки може бути одною з найсуттєвіших ланок патогенезу постгіпокінетичних розладів моторики, представляється достатньо обгрунтованим.
Гіпокінезія веде до суттєвого (на 34£) зменшення кількості функціонуючих капілярів. Окрім того, що в стінці кишки, і в м'язовій оболонці її, зокрема, виникає'Можливість ішемії, зростає також і радіус дифузії чи величина радіуса тканинного циліндру. Це та відстань, по мірі прохождения якої концентрація метаболітів, поступаючих в тканину з капілярів, знижується до критичних величин. Тобто, радіус дифузії відображає градієнт концентрації від капіляру до капіляру, тобто в самому інтерстиціальному просторі. При його збільшенні клітини повинні відчувати недостачу деяких речовин, перш за все іонів, концентрація яких і так знижується в пдратованому інтерстиціальному матриксі. •
Дія еманованого* радону при гіпокінезії суттєво нормалізувала морфологічні показники і, як показують результати електроміографії, поліпшила електричні і скорочувальні характеристики міоцитів. Очевидно, цей коригуючий і, можливо, протекторний ефект радону зв'язаний, перш за все, з поліпшенням мікроциркуляцп і відновленням нормальної проникливості стінок капілярів. Дійсно, і в інтактному організмі, як показують наші результати, еманований радон здатен стимулювати капілярний кровообіг, залишаючи інші параметри без змін. При гіпокінезії ефект радону вирадений більш суттєво. За виключенням деяких показників, більшість параметрів - і структурних і
- 17 -
функціональних - наближалася до контрольних значень.
Радон суттєво, хоча і не до контрольного рівня, відновлював електричну активність гладких міоцитів. До нормальних величин збільшувалась кількість функціонуючих капілярів і параметри, які відображають їх транспортні властивості - площа поверхні і радіус дифузії. Практично повністю зникав набряк ендотеліальних клітин і, що найбільш важливо, іктерстиціальний набряк. Упакування гладких м’язових клітин в одиниці об’єму тканини ставала такою ж, як і в котролі. Оскільки щільові контакти між клітинами (нексуси) зберігали свою ЦІЛІСТНІСТЬ і при гіпокінезії, очевидно, що клітини могли функціонувати в умовах дуже близьких до контрольних. Результати електроної мікроскопії показують також, що навіть при використанні радону, зберігаються деякі ознаки внутрішньоклітинного набряку міоцитів. Отже, не зовсім адекватне відновлення їх функції може бути зв'язане з цими обставинами. Але якщо прийняти до уваги, що, по відношенню до контрольних значень, більша частина показників, в тому числі і функціональних, відновлюється на 75-80 %, можна чекати, що процес адаптації до нормальних умов рухливості у тварин, які отримали радон буде протікати і скоріше , і ефективніше.
На закінчення хотілось би підкреслити, що в механізмі порушення рухової активності стінки кишки внаслідок тривалого обмеження рухливості, розвиток інтерстиціального набряку в м’язовій оболонці відіграє, певно, основну роль. Саме завдяки тому набряку знижується сумарна електрична і скорочувальна діяльність гладких міоцитів, які в стінці кишки, так як і в інших структурах, "працюють" кооперативно. Набряк роз'єднує кооперативну діяльність, зменшуючи, тим самим ефективність моторики. Еманований радон, стимулюючи капілярний кровообіг і коригуючи проникливість, яка була порушена, попереджує розвиток інтерстиціального набряку в м’язовій оболонці. З цієї точки зору, використання еманованого радону для корекції і гіпокінетичного синдрому і для більш ефективної адаптації після тривалого обмеження рухливості представляється досить перспективним.
ВИСНОВКИ
1. Тривале обмеження рухливості тварин викликає суттєві зміни мікроциркуляції в м'язовій оболонці стінки тонкої кишки, яки призводять до порушення її електричної і скоротливої діяльності. Електроміографі чний аналіз виявляє порушення конфігурації електричного комплексу, зниження амплітуди і частоти потенціалів.
2. Різке (на 34%) зменшення кількості функціонуючих капілярів м’язової оболонки кишки при гіпокінезії призводить до зниження
об’ єму і площі поверхні мікросудин, зростання величини радіуса тканинного циліндра (радіус дифузії). Використання рослинної перокси-дази в якості маркера транспорту плазмених протеїнів виявляє порушення проникності стінок мікросудин для біжів середньої маси.
3. Ультраструктурний аналіз стінки кровоносних капілярів м’язо-
вої оболонки свідчить про пошкодження ендотеліальної вистилки мікросудин: реєструється набряк ендотеліоцитів (збільшення площі
поверхні на зрізах), локальна деструкція люмінальної поверхні плаз-молеми, збільшення загальної кількості і перерозподіл плазмолемаль-них везикул в ендотеліальних клітинах.
4. Порушення рідинної рівноваги в тканині м’язової оболонки проявляється суттєвим (на 60 %) збільшенням об'єму інтерстиціального простору 1 просторовим розмежуванням гладких міоцитів. Стерео-логічний аналіз свідчить про набряк цитоплазми гладких м’язових клітин, порушення структури їх скоротливих елементів і мітохондрій. Пошкодження безмієлінових нервових волокон (набряк цитоплазми, деструкція мембран аксонів і шванівських клітин) свідчать про можливе порушення нервової регуляції скоротливої активності м’язової оболонки кишки.
5. Дія еманованого радону на організм інтактних тварин стимулює ангюгенез в м’язовій оболонці стінки кишки, що проявляється збільшенням кількості функціонуючих капілярів, їх поверхні і об’єму, зменьшенням радіуса дифузії, що свідчить про покращення доставки речовин до робочих клітин (міоцитів). Ультраструктурний аналіз виявляє ознаки активізації ендотелію мікросудин.
6. Коригуючий ефект еманованого радону, використовуваного на
фоні гіпокінезії, проявляється в нормалізації параметрів чи повному попередженні змін мікросудин, характерних для гіпокінезії: збіль-
шується кількість функціонуючих капілярів, їх сумарний об’єм і площа обмінної поверхні, зменшується радіус дифузії; в ендотеліальних клітинах не відзначаються явиша набряку, хоча повної нормалізації кількості плазмолемальних везикул і розподілення їх не проходить.
7. Під впливом еманованого радону зникає інтерстиціальний і клітинний набряк, збільшується кількість мітохондрій в гладких міоцитах, зменшується набряк цитоплазми. Безмієлінові нервові волокна не змінені. Використання радону на фоні гіпокінезії призводить до нормалізації параметрів електроміографічної кривої; характеризуючої електричні і скоротливі властивості м’язової оболонки.
- 19 -
СПИСОК РОБІТ. ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Структурно-функциональные изменения шитовидной .телеаы гипо-гиреоилных крыс под влиянием углекисло-радоновой воды курорта Тельник //.Научно-практическая конф. ■" Актуальные вопросы радокоте-запии". - Хмельник. 1987,- C. 22 (Соавт. Шевчук С. Н. ).
2. Линейная обусловленность адаптации микроциркуляторного русла і морфоыетрических параметров сердца к гипокинезии //Тез. 60-ой :туденческой научной конф. - Ереван, 19SS. - С. 60-61 (Соавт. Обо-генский А. А.).
3. Морфология лимфатических узлов у крыс в условиях воздействия тлекисло-радоновых вод при гипокинезии //Тез. 61-ой студенческой :аучной конф.- Ереван. 1939.- С. 23 (Соавт. Оболенский А. А.).
4. Морфология миокарда и состояние ЩР в условиях воздействия глекнсло-разсксных еод при гипокинезии //Тез. 61-ой студенческой аучной конф.- Ереван. 1939.- С. 27 (Соаат. Оболенский А. А.)
5. Морфология системы нейро-эндокринной регуляции и некоторых
нутренних органов крыс при воздействии углекисло-радоновой воды урорта Хмельник //’’Актуальные вопроси морфологии": Тез. докл. III
ъезда анатомов, гистологов, эмбриологов и топографоанатомов Укра-нской ССР, - Черновцы, 1990.- С. 295 (Соавт. Соловьева JL А. , Шэвчук . R , Оболенский А. А. ).
6. Экспериментальное изучение влияния углекисло-радоновых вод
і иммунологический гомеостаз //"Курортные факторы Прикарпатья в ?дпш!нской и социальной реабилитации больных дерматозами": Тез.
жл. 2-й Респ. научно-практической конф. дерматологов и курортоло-)в. - Львов, "1991.- С. 161-162 (Соавт. Соловьева Л. А. , Оболенский А. , Каминская Н. А.).
7. Мэрфофункшгональные изменения серозно-мьагечного слоя тонкой шки крыс при коррекции гипокинезии эманированным радоном //"Кор-кция сердечно-сосудистых нарушений в клинике и “эксперименте":
з. докл. конф..- Винница, 1991.- С. 21-22.
3. Структурные изменения микроциркуляторного русла серозно-мы-чного слоя тонкой кишки при гипокинезии и их коррекции природным доном //В сб. "Новости спортивной и медицинской антропологии", п. 1 (5).- Москва, 1991,- С. 27.
9. Морфология микроциркуляторного русла серозно-мксечного слоя икой киски при 60-тя суточной гипокинезии //В сб. "Новости спор-зной и медицинской антропологии", вып. 1 (5)- Москва, 1991.- С.
10. Morphological criteria of the adaptation of the organism to tokinesia and its correction // 88 Versammlung Anatomische
Gesellschaft March.22-25. Kaminskaya N.
- 20 -
and Nederlandse Anatomen Vereniging in Dusseldorf 1993. - Dusseldorf, 1993,- P. 90-91 (Co-aut. ' Kogan"B.' , Obolensky A., Oniklyenko V. ).