Автореферат диссертации по медицине на тему Стрессовая гипертрофия надпочечников
ргб од
1 1 мм* ^96 На правах рукописи
КИРИЛЛОВ Олег Иванович
СТРЕССОВАЯ ГИПЕРТРОФИЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ
14.00.23 - гистология, цитология и эмбриология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Владивосток 1996
Работа выполнена в Институте биологии моря Дальневосточного отделения Российской Академии наук
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, доктор медицинских наук, доктор медицинских наук
профессор Б.Я.Рыжавский профессор М.А.Хасина А.В.Ломакин
Ведущая организация - Институт морфологии человека Российской Академии медицинских наук
Защита диссертации состоится "_"_1996 г.
в _ часов на заседании Специализированного совета
Д 084.24.01 при Владивостокском государственном медицинском университете (690002, Владивосток, Острякова, 2, тел. 25-17-02).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владивостокского государственного медицинского университета.
Автореферат разослан "_"_ 1996 г.
Ученый секретарь Специализированного совета к.б.н.
Г.М.Холоденко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Стрессовая гипертрофия надпочечников относится к разряду физиологической гипертрофии внутренних органов.
Актуальность изучения стрессовой гипертрофии надпочечников обусловлена увеличением значения хронического стресса в современной жизни. Это связано, как со смещением заболеваемости населения в сторону повышения доли хронических болезней, так и с прогрессирующим распространением хронического стресса здоровых людей вследствие расширения сфер профессиональной деятельности, загрязнения окружающей среды и отхода от традиционных условий быта (Фурдуй,1990; Snapp,1992; Mausch, 1994).
Гипертрофия надпочечников интегрирована в фазовое течение стресса, что предполагает ее динамичность. Однако в противоположность стереотипным флуктуациям функциональных показателей хроническая гипертрофия надпочечников отличается значительной вариабельностью ( Se-lye, 1950). Эти различия могут быть продемонстрированы при сопоставлении действия таких стимулов как мышечная работа (Buuch, Tharp, 1971), гипоксическая гипоксия (Медведев, 1978), гипокинезия (Воротникова, Загорская, 198 6 ), электроболевое раздражение ( Basset, Cairneros, 1975), прерывистая иммобилизация (Amario et al.,1985) и скученное содержание крыс (Viveros et al., 1988).Вариабельность хронической стрессовой гипертрофии детерминирована модифицирующими влияниями, оказываемыми на надпочечники специфическими особенностями повреждений (Selye, 1950).
Стрессовая гипертрофия надпочечников осуществляется преимущественно за счет пучковой зоны. Гипертрофия пучковой зоны обусловлена увеличением размера ее клеток, которое сопровождается гипертрофией ядер, а также митохондриального компартмента и поверхности гладкого эндоплзматического ретикулума. Вместе с тем, приходится отметить, что основную часть имеющейся в литературе информации составляют результаты изучения
кратковременного действия нагрузок. Что касается хронической гипертрофии надпочечников, то соответствующие работы единичны (Buuch, Tharp, 1971; Song et al.,1973; Buuch et al.,1976; Воротникова, Загорская,1986}. В доступной литературе мы не обнаружили монографий или обзоров на эту тему.
В отличие от стресса клеточные изменения, обеспечивающие гипертрофию надпочечников при хроническом введении АКТГ изучены достаточно полно. Показано, в частности, что фактором, лимитирующим степень гипертрофии клеток пучковой зоны под влиянием АКТГ, служит достижение такого уровня, при котором биосинтез кортикосте-рона на единицу массы ткани делается одинаковым с контролем (Nussdorfer, Hazzocchi,1983; Mazzocchi et al 1986; Andreis et al., 1989). Кроме того, АКТГ вызывает не только увеличение объема клеток пучковой зоны, но и стимуляцию в ней пролиферативных процессов (Dallman, 1984/1985). Перенесение полученных данных- на механизмы стрессовой гипертрофии надпочечников однако требует осторожности, потому что АКТГ моделирует стресс только частично.
Наконец, практически не исследованы процессы нормализации изменений в надпочечниках в реадаптационном периоде после прекращения действия стрессоров.
Из изложенного следует, что в изучении стрессовой гипертрофии надпочечников существуют значительные пробелы.
Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в проведении систематизированного исследования стрессовой гипертрофии надпочечников как частного случая физиологической гипертрофии внутренних органов.
Задачами исследования являлось:
1. Описание динамики развития физиологической гипертрофии надпочечников в продолжении хронического стресса.
2. Анализ клеточных механизмов стрессовой гипертрофии надпочечников.
3. Характеристика процесса нормализации функциональных изменений в надпочечниках в реадаптационном периоде после прекращения действия повреждений.
Новизна исследования. Показано,что в условиях повторного плавания, продолжительной гипокинезии и скученного содержания крыс наблюдаются однотипные фазовые изменения секреторной активности надпочечников, тогда
как развитие стрессовой гипертрофии желез при данных воздействиях имеет существенные различия. В дополнительных опытах, в которых изучались только структурные изменения (бег в третбане, содержание крыс в замкнутом пространстве, электроболевое раздражение, голод),также отмечена зависимость развития хронической стрессовой гипертрофии надпочечников от специфических особенностей повреждений.
Установлено, что по сочетанию признаков, характеризующих состояние секреторной активности надпочечников, течение хронического стресса поддается делению не на три, как принято, а на пять стадий: тревоги, резистентности, баланса, субкомпенсации и истощения. Две дополнительные стадии (баланса и субкомпенсации) отражают ступенчатость перехода от резистентности к истощению.
Впервые обосновано, что отклонения от стандарта, обусловливающие вариабельность хронической гипертрофии надпочечников, связаны с подавлением их возрастного роста. По числу комбинаций, которые может принимать отношение между двумя градациями (высокой и низкой) расчетных величин степени стрессовой гипертрофии и скорости возрастного роста все варианты изменения массы надпочечников могут быть сгруппированы в четыре основных типа: абсолютная, относительная, редуцированная и скрытая гиперофия.
Предложена обобщенная схема стандартного развития стрессовой гипертрофии надпочечников. Увеличение массы желез осуществляется за счет всех зон коркового вещества, однако последующее поддержание надпочечников в гипертрофированном состоянии зависит, главным образом,от размера пучковой зоны, тогда как обьем сетчатой зоны, являющейся компонентом андрогенной системы, снижается. Это снижение с определенного момента приводит к редуцированию гипертрофии надпочечников, которое по мере расходования резервов усугубляется замедлением возраст ного роста, а затем ослаблением стрессовой гипертрофии пучковой зоны.
Выявлена тесная корреляция между изменением обье-ма пучковой зоны и ее клеток на разных этапах стрессовой гипертрофии надпочечников. Впервые показано, что митотическое деление клеток пучковой зоны в продолжении хронического стресса испытывает фазовые флуктуации: оно ингибировано во время аларм-реакции, увеличе-
но выше нормы в стадии резистентности и подвергается повторному угнетению на более поздних стадиях.
Продемонстрировано,что гипертрофия пучковой зоны, вызываемая повторным введением АКТГ,также детерминирована увеличением обьема клеток с последующим повышением уровня митотического деления, однако в отличие от стресса стимуляция митозов происходит только тогда, когда общая масса гипертрофированных клеток достигнет критической величины. Компенсаторный рост надпочечников после односторонней адреналэктомии обусловлен одновременным увеличением обьема и пролиферативной активности клеток.
Впервые обнаружено, что имеются признаки ( соотношение зон, конфигурация вариационных кривых обьема ядер, митотический индекс клеток пучковой зоны), изменения которых относительно независимы от различий в характере увеличения массы желез, а отражают течение стресса. По совокупности градаций этих признаков развитие всех типов стрессовой гипертрофии надпочечников разграничивается на фазы, синхронизированные со стадиями стресса.
Впервые описана динамика нормализации функциональных и структурных изменений в надпочечниках после прекращения действия повреждений (плавания и гипокинезии) Возвращение крыс к обычным условиям содержания вызывает повторную стимуляцию надпочечников, по завершении которой секреторная активность желез не возвращается к норме, а уменьшается ниже контроля,подстраиваясь под состояние субординатных структур (процесс реюстирова-ния) и только из этой позиции начинается восстановление.
Впервые охарактеризован процесс обратного развития гипертрофии надпочечников. Поскольку в продолжении основного стресса происходит подавление возрастного роста надпочечников, обратное развитие гипертрофии завершается уменьшением массы желез ниже контрольного уровня с последующим восстановлением их размера. Отмечена тесная корреляция между изменением обьема пучковой зоны и ее клеток в продолжении реадаптационного периода.Пролиферативная активность клеток пучковой зоны усилена в первые сроки, но нормализуется на заключительных этапах реадаптации.
Положения, Бынос'мчые на защиту.
1. Физиологическая гипертрофия надпочечников, являясь обязательным атрибутом стресса, интегрирована в его фазовое течение.Модель развития хронической гипертрофии надпочечников, которую можно принять з качестве стандарта, включает фазы формирования, стабилизации на достигнутом уровне и поэтапного редуцирования.
2. Формирование стрессовой гипертрофии надпочечников связано с пропорциональным увеличением всех зон коркового вещества. Стабилизация гипертрофии соответствует адаптации к хроническому стрессу и характеризуется перестройкой топографии зон с повышением доли пучковой зоны в общей массе желез. Поэтапное редуцирование гипертрофии отражает переход от резистентности к истощению. Вначале оно детерминировано снижением объема сетчатой зоны, в следующей фазе в дополнение к этому происходит замедление возрастного роста пучковой зоны,а на заключительном этапе - ослабление стрессовой гипертрофии пучковой зоны.
3. Гипертрофия пучковой зоны как морфофункциональ-ного образования с низким уровнем физиологической регенерации обусловлена,главным образом, гипертрофией клеток.Последняя сопровождается увеличением размера ядер,
а также митохондриального компартмента и поверхности гладкого эндоплазматического ретикулума,т.е. структур, на которых локализованы ферменты биосинтеза стероидов. Вместе с тем, в сроки, соответствующие адаптации к хроническому стрессу, наблюдается восстановление утраченной способности клеток пучковой зоны к активной пролиферации.
4. В условиях продолжительного действия конкретных повреждений развитие хронической гипертрофии надпочечников, как правило,осуществляется не по стандартному типу, а в виде модифицированных форм (абсолютная, редуцированная, относительная и скрытая гипертрофия). Отклонения от стандарта детерминированы влияниями,оказываемыми на стрессовую гипертрофию надпочечников специфическими особенностями повреждений через подавление возрастного роста желез.
5. Реадаптационный период после прекращения действия повреждений представляет собой фазовый процесс, который может быть разделен на стадии реадаптационного стресса ( включающего катаболическую и анаболическую фазы ), реюстирования и восстановлления. В стадии реа-
даптационного стресса происходит обратное развитие гипертрофии надпочечников, в стадии реюстирования масса желез уменьшается ниже контрольного уровня, в стадии восстановления осуществляется нормализация размера надпочечников.
Теоретическое значение работы. Исследование расширяет недостаточно разработанные в науке представления о физиологической гипертрофии надпочечников.
Предложена концепция, основанная на моделировании обобщенного морфологического стереотипа стрессовой гипертрофии надпочечников,что позволило охарактеризовать наиболее важные свойства этого процесса: динамику развития, клеточные механизмы и нормализацию в реадапта-ционном периоде. Логическое построение концепции опирается на такие общебиологические закономерности как единство структуры и функции, иерархическая организация систем и плюрикаузальность биологических явлений.
Получены данные, развивающие фундаментальное положение биологии о том, что увеличение массы ткани, связанное с усилением функциональной нагрузки или восстановительным ростом, детерминировано теми же клеточными процессами, которые определяют функционирование органов у интактных животных; вместе с тем, дается обоснование качественных отличий стрессовой и других форм гипертрофии надпочечников.
Установлена закономерность формирования вариабельности хронической гипертрофии надпочечников как функции, зависимой от подавления скорости возрастного роста желез, вызываемого спеифическими особенностями повреждений. В теоретическом плане такое обьяснение характеризует неизвестную ранее сторону взаимодействия между специфическим и неспецифическим компонентами адаптации.
Разработана схема нормализации функциональных и структурных изменений в надпочечниках после прекращения действия повреждений как динамичного процесса, отдельные этапы которого обусловлены последовательной сменой соотношения между реадаптационным стрессом, отрицательным последействием основного стресса и восстановительным ростом.
Прикладное значение работы. Содержащаяся в диссертации информация о фазном течении стресса, поэтапном развитии хронической гипертрофии надпочечников и принципах интеграции стрессовых механизмов в систему
целого организма может рассматриваться как научная основа для усовершенствования методологии стресс-тестирования. В отличие от других моделей предлагаемая схема хронического стресса позволяет идентифицировать про межуточные состояния между резистентностью и истощением, что представляет наибольший интерес для медицинской практики.Комплекс логических и количественных зависимостей, выведенных при экспериментальном изучении динамики стресса, оказывается достаточным для решения основных задач стресс-тестирования: диагностики текущего состояния, прогнозирования движения процесса во времени и оценки эффективности профилактических и лечебных мероприятий.
Описание процесса нормализации функциональных и структурных изменений в надпочечниках после прекращения действия повреждений и классификация стадий реа-даптационного периода открывают возможность разработки методологии постстрессового контроля.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на Всесоюзном симпозиуме"Регуляция обмена веществ при мышечной деятельности и выполнении спортивных упражнений" (Ленинград, 1971), на 6-й конференции по итогам современных исследований процессов регенерации и клеточного деления (Москва, 1971), на симпозиуме "Физиологические и клинические проблемы адаптации к гипертермии, гипоксии и гиподинамии" (Москва, 1975), на Всесоюзной конференции "Циркадные ритмы человека и животных" (Фрунзе, 1975), на Восточно-Азиатском фармакологическом конгрессе (Сингапур, 1976), на симпозиуме "Общие механизмы клеточных реакций на повреждающие воздействия" (Ленинград,1977),на Всесоюзном симпозиуме "Клеточная репродукция: сравнительные аспекты и механизмы регуляции" (Ленинград, 1981), на Всесоюзном симпозиуме "Стресс, адаптация и функциональные нарушения" (Кишинев, 1984), на Итоговой сессии Института биологии моря (Владивосток,1992), на 2-м сьезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск,1995), на цитофи-зиологическом семинаре Института биологии моря ( Владивосток, 1995 ), на заседании Приморского отделения Российского физиологического общества ( Владивосток, 1995) .
Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 работы.
Структура и обьем диссертации. Работа изложена на
страницах машинописного текста. Она включает введение, обзор литературы, 15 глав результатов собственных исследований, обсуждение, выводы и библиографический указатель. Текст иллюстрирован таблицами и рисунками. Список литературы содержит 325 источников, в том числе 63 отечественных и 262 зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы
Эксперименты выполнены на крысах Вистар, полученных из питомника "Столбовая" АМН РФ. Для большинства опытов отбирали семинедельных самцов крыс массой тела 145-155 г. Всего в работе использовано 1778 животных.
Проведению основных экспериментов предшествовало изучение состояния надпочечников интактных крыс.В этот раздел входило исследование возрастного роста, физиологического обновления и формирования полового диморфизма массы надпочечников, т.е. процессов, которые образуют фон для развития стрессовой гипертрофии желез.
Для получения хронической стрессовой гипертрофии надпочечников были использованы следующие воздействия:
- плавание крыс в ванне с температурой воды 28-30* по 3 часа ежедневно; продолжительность эксперимента -119 суток,
- бег в третбане со скоростью движения ленты 23 м в минуту по 1 часу ежедневно; 7 0 суток,
- гипокинезия (содержание крыс в пеналах, ограничивающих их движения); 90 суток,
- скученное содержание ( контроль - 10, опыт - 20 крыс в клетке); 98 суток,
- электроболевое раздражение (по 10 ударов током напряжением 40 в с интервалом в 2-3 минуты ежедневно); 56 суток,
- изоляция в замкнутом пространстве ( камера размером 20x10x10 см); 112 суток,
- голодание; 7 суток.
Для характеристики динамичности изменений в надпочечниках во всех случаях производили поэтапное вскрытие животных в различные сроки от начала экспериментов. В течение первой недели интервал между тестированиями
составлял от одних до трех суток, в последующем - от одной до трех недель.
При анализе механизмов стрессовой гипертрофии надпочечников использовали ее моделирование в опытах с повторным введением АКТГ (продолжительность экспериментов -28 суток). Кроме того, некоторые детали клеточных преобразований, обеспечивающих стрессовую гипертрофию надпочечников, уточняли путем ее сопоставления с компенсаторной гипертрофией железы ( продолжительность эксперимента - 120 суток).Поэтапный контроль развития изменений в этих опытах осуществляли в том же режиме, как при изучении хронического стресса.
Значительный раздел работы составляло исследование нормализации функциональных и структурных изменений в надпочечниках в реадаптационном периоде после 28-суточного плавания (срок наблюдения - 28 суток) и 20-суточной гипокинезии крыс (срок наблюдения - 65 суток) .
Декапитацию крыс всегда производили в одно и то же время (с 9 до 10 часов утра), чтобы исключить изменения, связанные с суточными колебаниями функции надпочечников .
Развитие хронического стресса во времени контролировали путем оценки функционального состояния надпочечников и углеводного обмена печени. О функциональной активности надпочечников судили по результатам измерения концентрации кортикостерона в плазме (по De Moor et al., I960) и содержания холестерина в надпочечниках (по Энгельгард и Смирновой, 1960). Для характеристики состояния углеводного обмена печени в ней определяли содержание гликогена по Seifter et al. (1950), активность фосфоенолпируваткарбоксикиназы ( ключевого фермента глюконеогенеза; ФЕПКК, ЕС 4.1.1.32) - по Nagava, Nagai (1971), активность гексокиназы ( ключевого фермента гликолиза; ГК, ЕС 2.7.1.1) - по Vinuela et al. (1960) и активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (ключевого фермента пентозо-фосфатного шунта; Г-6-ФДГ, ЕС 1.1.1.49) - по Glock, Мс Lean (1953).
Степень стрессовой гипертрофии измеряли по процентному увеличению массы надпочечников подопытных крыс в сравнении с одновозрастным контролем. Однако в условиях хронических опытов абсолютная масса надпочечников (т) стрессированных крыс детерминирована не только физиологической гипертрофией, но и возрастным ростом желез. Расчитывали долю массы гипертрофиро-
ванных желез, образуемую путем их возрастного роста (Шр), приняв, что последняя зависит от скорости возрастного роста массы тела крыс: тр = тсгде т0 -абсолютная масса надпочечников в контроле, М - масса тела стрессированных,Мс - масса тела контрольных крыс, к - поправочный коэффициент на непропорциональность возрастного увеличения массы тела и надпочечников у самцов крыс.В соответствии с этим, наряду с эмпиричес-ской (11 >) , определяли расчетную (1а р) величину стрессовой гипертрофии надпочечников: Л р = •
Для приготовления гистологических препаратов использовали левый надпочечник. Его фиксировали в жидкости Карнуа,заливали в парафин и готовили серийные срезы толщиной 7 мк. Каждый десятый срез закрепляли на стекло и окрашивали гематоксилином и эозином. Определяли обьем зон коры надпочечников, а также обьем клеток, обьем ядер и количество клеток в пучковой зоне. Стереологические измерения выполняли методом дифференцированного точечного счета по Wei.be! (1979) в модификации для надпочечников (Ма1епскж1с2, 1982). Помимо этого, при увеличении х1200 зарисовывали по 200 ядер клеток лучковой зоны, измеряли наибольший (Ь) и наименьший (В) диаметры ядер и находили их обьем по формуле V = ^ Ь~ В. Полученные цифры переводили в логарифмы и строили вариационные кривые объема ядер. Отдельно по зонам подсчитывали количество митозов,просматривая в каждой зоне по 10000 клеток.
Весь материал обработан статистически. Достоверность различий калькулировалась по ^критерию Стьюден-та. Они считались значимыми при Р -С 0,05 (для средних логарифмов обьема ядер - при Р < 0,01).
Разграничение хронического стресса и стрессовой гипертрофии надпочечников на стадии,а также установление доверительного интервала между последними производили с помощью метода разделения на классы по сочетанию признаков (Генес, 1967). Последующую идентификацию стадий в конкретных опытах осуществляли по методу отыскания прецедента (Быховский, Вишневский,1971).
Для вариационных кривых обьема ядер определяли следующие статистические характеристики: среднюю (Н), среднее квадритическое отклонение (б), ошибку средней (т), моду (Мо), амплитуду моды (АМо) и эксцесс (Ех) . Соответствие кривых нормальному распределению оценивали по критерию у^-, для ассиметричных кривых вычисляли
коэффициент ассиметрии (Ass) . О степени сдвига вариационных кривых судили по величине трансгрессии (Тг), о нарушении конфигурации кривых - по величине Ех и смещению Мо по отношению к М.
При обработке материала производили сравнение динамичных рядов, характеризующих процессы, которые детерминировали изменение массы надпочечников во времени; для оценки тесноты связей между сопоставляемыми рядами переменных использовали методы корреляционного и регрессионного анализа (Плохинский, 1970; Урбах, 1975; Лапин, 1990) .
Надпочечники интактных крыс
Основные параметры. В наших экспериментах масса двух надпочечников взрослых интактных крыс (150-350 г) колебалась от 20 до 50 мг.
Участие надпочечников в системе стрессовых механизмов связано, главным образом, с пучковой зоной, которая у крыс секретирует кортикостерон. Вместе с тем, поскольку пути биосинтеза минералокоргикоидов, глюко-кортикоидов и андрогенов имеют общий предшественник (холестерин), активация одного из них ведет к конкурентному подавлению других. Благодаря этому,кора надпочечников реагирует на стресс как единое целое. В общей массе надпочечников интактных крыс доля клубочко-вой зоны равнялась 8-12%, пучковой - 40-45%, сетчатой - 30-35%, мозгового вещества - 8-15%. Эти результаты соответствуют литературным данным ( Malendowicz, 1974; Wright, Voncina,1977; Setoguti et al.,1982; Maz-zocchi et al., 1983).
Ферменты биосинтеза стероидов локализованы в митохондриях и гладком эндоплазматическоы ретикулуме клеток коры надпочечников ( Tamaoki, 1973; Nussdorfer et al., 1986; Malendowicz, 1987). Холестерин депонирован в форме его эфиров в составе липидных включений клеток (Nakano, 1990). Пополнение депо происходит путем захвата холестерина из кровотока клетками васкулярного эндотелия желез, биосинтез нейтральной липазы, катализирующей этот процесс, осуществляется в паренхиматозных клетках. Источником холестерина для надпочечников в крови крыс служат липопротеиды высокой плотности (Jansen et al., 1983; Reaven et al.,1989; Duda, 1989).
Небольшое количество холестерина образуется в клетках эндогенным путем из ацетил-КоА,соответствующая ферментативная система локализована в гладком эндоплазамати-ческом ретикулуме (Malendowi.cz et al., 1986; Singer et al., 1988; Andreis et al., 1989).
Обьем клеток клубочковой зоны интактных крыс составлял 750-900 мкм3, пучковой - 1100-1800 мкм4, сетчатой - 700-800 мкм*. Отмеченные флуктуации находятся в рамках, установленных другими авторами ( Nussdorfer et al., 1971; Mazzocchi et al.,1983; Malendowicz, 1987).
Физиологическое обновление. Надпочечники относятся к группе медленно обновляющихся органов. При общем низком уровне наибольшее число миготических делений отмечается в клубочковой зоне, менее значительное - в пучковой зоне,в сетчатой зоне митозы единичны. Предполагается, что клетки из наружных отделов коры надпочечников мигрируют во внутренние слои железы. Эта "миграционная теория", предложенная еще в прошлом веке (Gottschau, 1883), поддерживается рядом авторов на основании результатов авторадиографических исследований (Wright, Voncina, 1977; Bertholet,1980; Zajcek et al., 1987; McNicol, Duffy, 1987), однако в целом вопрос о перемещении клеток считается дискуссонным. По нашим расчетам, у взрослых интактных крыс в 9 часов утра ми-тотический индекс клеток клубочковой зоны равнялся 0,31-0,68%«, пучковой - 0,10-0,23%о, сетчатой - 0,07-0,08%с. Близкие значения митотического индекса в зонах коры надпочечников приведены в других работах (Доброхотов, Никанорова, 1962; Прилуцкий,1964; Труупыльд, 1965; Пучков, 1969) .
Уровень митотического деления в коре надпочечников испытывает суточные колебания. У крыс как животных, ведущих ночной образ жизни, увеличение двигательной активности наблюдается в вечернее время. Соответственно, в продолжении темнового периода регистрируется повышение в крови концентрации кортикостерона и аль-достерона (Hillfenhaus,1976; Gomes-Sancher et al.,1976 D Agostino et al.,1982; Iraazumi et al.,1987; van Oers Joep, Tilders,1991). В нашем наблюдении у крыс, содержавшихся в условиях регулируемого светового режима (световая фаза с 6 до 18 часов, темновая фаза с 18 до б часов), высокие значения митотического индекса клеток пучковой зоны отмечались с 6 до 12 часов, низкие -с 15 до 3 часов. Следовательно, суточный ритм митоти-
ческого деления в пучковой зоне подчинялся правилу Peter (1924) об антагонизме между функциональной и мито-тической активностью клеток. Что касается клубочковой зоны, то полагают, что в ней суточный ритм митозов инверсен другим органам, в том числе пучковой зоне коры надпочечников (Доброхотов, Никанорова, 1962; Богатова, 1966; Гегидзе,1972). По нашим данным, увеличение митотического индекса в клубочковой зоне начиналось в 9 ча сов,т.е. на 3 часа позже,чем в пучковой. Вместе с тем, интервал, в течение которого митотический индекс поддерживался на высоком уровне, в клубочковой зоне был намного продолжительнее: уменьшение числа митозов начиналось не в 15 часов, а только в 21 час. Такой ритм нельзя считать строго инверсным стандартному паттерну суточных колебаний митотического деления клеток у грызунов, однако он является атипичным.
Помимо ритма митозов, в коре надпочечников были зарегистрированы суточные флуктуации размера ядер клеток. Обьем ядер клеток пучковой и клубочковой зон в темновой фазе оказался выше, чем в световой. Таким образом, суточные колебания размера ядер были синхронизированы с ритмом секреции стероидов.
При изучении суточного ритма митотического деления и обьема ядер клеток коры надпочечников мышей были получены аналогичные данные.
Постнаталькый рост.В течение первых трех-пяти недель постнатальной жизни крыс надпочечники растут за счет интенсивного митотического деления клеток. Такой способ роста приходится, главным образом,на период молочного вскармливания крысят. В последующем уровень пролиферации прогрессивно снижается (Богатова-Никано-рова,19б9; Pappritz et al.,1972) и основным механизмом возрастного роста надпочечников делается гипертрофия клеток (Dhom et al.,1971;Majchrzak, Malendowicz,1983). Результаты, полученные нами при изучении растущих крысят в интервале от 4-й до 16-й недели постнатальной жизни, т.е. начиная с момента их отсадки от самок,свидетельствуют о том, что за указанное время происходило удвоение размера клеток клубочковой и пучковой зон коры надпочечников. До 8-й недели прирост массы клубочковой зоны частично осуществляется и за счет увеличения количества клеток, в пучковой зоне количество клеток в течение всего периода наблюдения оставалось постоянным. В отличие от этого обьем клеток сетчатой зо-
ны увеличивался всего в 1,3 раза, но нарастало их число. Сходные данные были получены другими авторами (Dhom et el.,1971; Majchrzak,Malendovicz, 1983). Предполагается, что увеличение количества клеток в сетчатой зоне детерминировано их миграцией из наружных отделов надпочечников (Majchrzak, Malendowicz, 1983).
При рождении в надпочечниках крыс относительно хорошо развиты клубочковая и пучковая зоны, а сетчатая зона представлена узкой полоской. В раннем возрасте скорость роста сетчатой зоны больше, чем пучковой, а пучковой больше, чем клубочковой. Это приводит к возрастному увеличению доли сетчатой зоны в общей массе желез (Wright, Voncina, 1977; Majchrzak, Malendovicz, 1983) .
В условиях питомника лабораторных животных производили взвешивание подсоса в двухнедельном возрасте у 72-х кормящих самок. В это число входили только те пометы, в которых было по 10 крысят с отношением числа сацов и самок в пропорциях 5:5, 5:4 и 4:5. Как оказа-залось, отдельные пометы существенно отличаются по средней массе крысят. Несмотря на это, скорость роста крысят всех пометов Оьша примерно одинаковой. Благодаря данному обстоятельству, различия между "тяжелыми", "средними" и "легкими" пометами сохранялись и в дальнейшем. На 8-й неделе постанагальной жизни масса надпочечников крыс "легких" пометов была меньше, а возрастные изменения соотношения зон были задержаны по сравнению с животными из "тяжелых" пометов. Эти опыты продемонстрировали, что рост надпочечников, включая возрастную перестройку топографии зон,более тесно связан с соматическим ростом, чем с биологическим возрастом крыс.
Половой диморфизм. При рождении надпочечники самцов и самок крыс имеют одинаковые размеры, тогда как у взрослых самцов надпочечники легче.В наших опытах формирование полового диморфизма начиналось на б-й неделе постнатальной жизни крыс. Оно выражалось ускорением роста тела и замедлением роста надпочечников у самцов по сравнению с самками. Относительная масса надпочечников самцов с возрастом падала,тогда как у самок поддерживалась на одном и том же уровне.
Отставание возрастного роста надпочечников самцов происходило за счет замедления роста пучковой зоны. Этот процесс характеризовался снижением скорости роста клеток пучковой зоны.Кривые снижения уровня пролифера-
тивной активности не имели половых различий. Рост клу-бочковой зоны у самцов также замедлялся, но менее существенно, чем пучковой. Скорость роста сетчатой зоны у самцов оставалась такой же, как у самок. Вместе с тем, ко времени формирования полового диморфизма непропорциональный рост зон,характерный для более раннего возраста, у самок прекращался, так что соотношение между зонами у них стабилизировалось.В отличие от этого ~ у самцов вследствие замедления роста пучковой зоны происходило дальнейшее увеличение относительной доли сетчатой зоны в общей массе желез.
У взрослых самцов абсолютная масса клубочковой и пучковой зон была меньше, чем у самок,а масса сетчатой зоны одинакова с ними.
В описании полового диморфизма надпочечников,приводимого разными авторами, имеются небольшие расхояаде-ния в деталях ( БЬют еЬ а1., 1971; Ма^Иггак, Ма1епс1о-wj.cz, 1983), что, по-видимому, связано с линией тестированных крыс (Malendowi.cz, 1987) .
Стресс
Стрессовая гипертрофия надпочечников является частью более общих изменений организма, направленных на обеспечение его неспецифической адаптации к действию повреждающих факторов. Согласно Selye (1950), течение стресса делится на стадии тревоги, резистентности и истощения. Стадии I и III являются катаболическими,тогда как промежуточная стадия II анаболической.
Для изучения фазового течения стресса в наших опытах применялось три воздействия: плавание, гипокинезия и скученное содержание крыс.При использовании для диагностики стадий вычислительных методов было обнаружено, что сочетания признаков, характеризующих флуктуации секреторной активности надпочечников и состояния углеводного обмена печени, в процессе развития хронического стресса образуют не три, а пять статистически достоверно разграничиваемых комбинаций. Две дополнительные стадии были расположены между стадиями II и III и отражали ступенчатость перехода от резистентности к истощению. Продолжительность этих стадий превышала стадию резистентности, что позволяет рассматривать их как стационарные состояния. Полученные резуль-
таты соответствуют общепринятому в медицине представлению о развитии дезорганизации систем через этапы компенсации, субкомпенсации и декомпенсации ( Давыдовский, 1962).
Схема пятифазового развития стресса имела следующий вид:
Стадия I (тревоги) - острая реакция на стресс.Не-медленный выброс в кровь повышенных количеств кортико-стерона, мобилизация запасов холестерина в надпочечниках, гипертрофия желез. Активация углеводного обмена печени путем усиления гликогенолиза и глюконеогенеза. Печень из органа, потребляющего глюкозу, превращается в орган, продуцирующий ее, чем достигается экстренное обеспечение глюкозой мозга. Использование глюкозо-б-фосфата для биосинтеза гликогена и окисления через пен-тозо-фосфатный шунт подавлено.
Стадия II (резистентности) - период адаптации к хроническому стрессу. Нормализация концентрации корти-костерона в кровотоке, образование сверхнормативного резервного фонда систем,участвующих в механизмах стрес-са.Подьем удельного содержания холестерина в надпочечниках, стабилизация гипертрофии желез на достигнутом уровне,за счет этого - еще более значительное увеличение суммарного содержания холестерина. Нормализация уровня глюконеогенеза. Избыточное отложение гликогена в печени,активация гликолиза и пентозо-фосфатного окисления, т.е. биосинтетических путей окисления глюкозо-6-фосфата.
Стадия III (баланса) - первый этап перехода от ре зистентности к истощению, характеризующийся сохранением удовлетворительной адаптации к стрессу.Концентрация кортикостерона плазмы - по-прежнему на уровне контроля Удельное содержание холестерина в надпочечниках уменьшено несколько ниже контрольного уровня. Гипертрофия надпочечников редуцируется до промежуточных значений, однако остается достаточно высокой, чтобы компенсировать снижение удельного содержания холестерина до величин, одинаковых с контролем. Активность глюконеогенеза - в пределах нормы, активность гликогенолиза,гликолиза и пентозо-фосфатного окисления - на уровне контрольных величин или несколько снижена.
Стадия IV (субкомпенсации) - второй этап перехода от резистентности к истощению,во время которого наблюдается частичная утрата адаптации к стрессу. Повторный
подьем концентрации кортикостерона в плазме крови и активация глюконеогенеза. Удельное содержание холестерина в надпочечниках остается умеренно сниженным, но гипертрофия желез редуцируется до уровня контроля, в результате суммарное содержание холестерина уменьшается пропорционально удельному. Содержание гликогена, как и активность гликолиза и пентозо-фосфатного окисления в печени, также умеренно снижены.
Стадия V (истощения) - заключительная фаза развития стресса,характеризующаяся падением уровня функционирования стрессовых механизмов и исчерпыванием резервного фонда организма. Снижение концентрации кортикостерона в плазме. Критическое падение удельного содержания холестерина в надпочечниках,уменьшение массы желез ниже контрольных значений, снижение суммарного содержания холестерина в надпочечниках. Активность глюконеогенеза - выше нормы. Резкое падение содержания гликогена, активности гликолиза и пентозо-фосфатного окисления в печени.
Вариабельность хронической стрессовой гипертрофии надпочечников
Стандартные фазовые биохимические изменения,отражающие течение стресса в продолжении повторного плавания, длительной гипокинезии и скученного содержания, контрастировали с существенной вариабельностью хронической гипертрофии надпочеников у подопытных крыс. Под влиянием плавания стрессовая гипертрофия надпочечников развивалась постепенно, в стадии II она была стабилизирована на достигнутом уровне, в стадиях III и V испытывала поэтапное редуцирования сначала до промежуточных значений, затем до уровня контроля и, наконец, ниже него. При гипокинезии надпочечники резко увеличивались в течение первых суток, но уже спустя неделю, стрессовая гипертрофия существенно редуцировалась, так что во время стадии II масса желез оказалась одинаковой с контролем. В условиях скученного содержания гипертрофия надпочечников была несущественной, несмотря на выраженный характер других проявлений стресса.
Проведение дополнительных экспериментов подтвердило многообразие типов развития стрессовой гипертро-
фии надпочечников. Бег в третбане вызывал умеренную,но стойкую гипертрофию надпочечников, которая оставалась стабильной в течение десяти недель. При голодании гипертрофия надпочечников развивалась в течение двух суток, удерживалась на достигнутом уровне на третьи сутки, а в интервале от четвертых до седьмых суток подвергалась резкому редуцированию. В опытах с электроболевым раздражением крыс, а также в условиях содержания животных в замкнутом пространстве наблюдалось увеличение относительной, но не абсолютной массы желез. При скученном содержании молодых крысят (с исходной массой тела 60 г) абсолютная масса надпочечников с самого начала экспериментов испытывала снижение, тогда как относительная масса желез была увеличена.
Полученные результаты согласуются с положением концепции Бе1уе (1950) о том, что стандартная реакция, выражающаяся быстрым увеличением массы надпочечников, свойственна только острому стрессу,в то время как развитие хронической гипертрофии желез отличается вариабельностью, детерминированной модифицирующими влияниями, оказываемыми на нее специфическими особенностями действующих повреждений.
Гипертрофия надпочечников как доминирующий признак
Гипертрофия надпочечников как одно из проявлений активации гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы относится к числу признаков, которые в условиях стресса приобретают доминирующее положение. В наших опытах фазовые изменения показателей, связанных с развитием стрессовой гипертрофии надпочечников (концентрации коргикостерона плазмы крови, содержания холестерина в железах, содержания гликогена и активности ферментов улеводного обмена печени), включая формирование анаболической предоминации в стадии резистентности, развивались на фоне существенного подавления состояния субординатных структур.
Этот феномен выражался, прежде всего, в задержке возрастного роста подопытных животных, которое затем сменялось снижением массы тела по сравнению с уже достигнутым уровнем. Считается, что неблагоприятное влияние на рост частично связано с уменьшением потребле-
ния пищи стрессированными крысами (Armario et al.,198<3 Imada et al.,1985; Hashimoto et al.,1988), однако основное значение отводится длительному повышению секреции кортикостерона, обладающему катаОолическими свойствами (Alario et al.,1987; Rivest et al.,1989).
Стрессовая гипертрофия надпочечников, далее, сопровождалась уменьшением массы щитовидной железы, семенных пузырьков и простаты- Данное явление, известное под названием "эндокринного сдвига" (Selye,1950), объясняется реципрокными отношениями между продукцией тройных гормонов аденогипофиза (Denef et al.,1991).
Одним из элементов взаимодействия между доминирующими и субординатными структурами в условиях стресса является перераспределение метаболических субстратов, при этом под влиянием глюкокортикоидов активируется, главным образом, распад белка в лимфоидных органах и мышцах ( Тепперман, Тепперман, 1989 ). Уже в течение первых суток действия всех тестируемых факторов у подопытных крыс отмечалось уменьшение массы тимуса, в последующем оно сохранялось до конца экспериментов. Повторное плавание сопровождалось развитием физиологичес кой гипертрофии сердца,в остальных случаях масса сердца изменялась несущественно. Как правило, у стрессиро-ванных крыс имелась тенденция к снижению массы печени. При гипокинезии оно было значительным.
В отличие от фазовых флуктуаций доминирующих признаков замедление возрастного роста крыс, а также снижение массы щитовидной железы, семенных пузырьков,простаты и тимуса носило линейный характер. Оно находилось в прямой зависимости от продолжительности опытов, не наблюдалось тенденции к нормализации или хотя бы задержке этого процесса на отрезке времени, соответст-ствущем стадии резистентности. Таким образом, развитие анаболической предоминации, составляющее характерную особенность адаптации к хроническому действию повреждений, ограничено структурами, непосредственно вовлеченными в механизмы стресса, и,следовательно,представляет собой локальный синдром.
Задержка возрастного роста гипертрофированных
надпочечников
Схема иерархической организации стрессовых механизмов по принципу доминирования-подчинения предпола-
гает существование не только прямых,но и обратных связей, через которые осуществляется влияние субординат-ных структур на гипертрофию надпочечников. Субординат-ные структуры обеспечивают поддержание стабильного уровня гипертрофии надпочечников за счет перераспределения к ним метаболических субстратов. По мере увеличения продолжительности стресса начинает выявляться недостаточность субординатных структур, что приводит к уменьшению поступления дополнительных субстратов к надпочечникам и как следствие - к редуцированию их стрессовой гипертрофии. Положительная корреляция между замедлением возрастного роста крыс (интегральным показателем неблагоприятного состояния субординатных структур) и редуцированием стрессовой гипертрофии надпочечников служит подтверждением этой зависимости.
В реальных условиях при действии большинства стимулов подобный механизм включается значительно раньше, так как глубина катаболических изменений на периферии, помимо стресса, определяется специфическими особенностями повреждений. Метаболические субстраты, перераспределяемые под контролем повышенной продукции эндогенных глюкокортикоидов из лимфоидных органов и мышц, утилизируются структурами, обеспечивающими, как неспецифическую, так и специфическую адаптацию ( Меерсон, 1984) . В наших экспериментах замедление возрастного роста крыс при действии всех тестируемых стимулов начиналось на фоне нормального уровня концентрации кор-тикостерона в плазме крови, тогда как хроническое введение АКТГ в дозах, вызывающих более существенную, чем стресс, гипертрофию надпочечников, сопровождалось лишь небольшим изменением массы тела. Это означает, что в неблагоприятном влиянии на рост, оказываемом стрессом, доля,связанная с активацией ПГАС,является незначительной. По-видимому, действие глюкокортикоидов на рост стрессированных крыс носит пермиссивный характер и сводится к включению механизмов перераспределения метаболических субстратов, тогда как степень утилизации последних детерминирована специфическими особенностями повреждений.
Если принять, что катаболический фон, наблюдаемый у стрессированных крыс,скорее результат функционирования специфических, чем стрессовых механизмов,то вариабельность хронической гипертрофии надпочечников получает обьяснение, так как это предполагает различную степень обратного ингибирующего влияния на массу желез
в каждом конкретном случае.
Масса надпочечников в продолжении хронического стресса определяется двумя составляющими:величиной физиологической гипертрофии и скоростью возрастного роста желез. Теоретически редуцирование гипертрофии может быть связано с ингибированием обеих составляющих. Доли приходящиеся на каждый из этих компонентов,не могут быть измерены опытным путем, однако они поддаются расчету. Обработка результатов показала, что редуцирование гипертрофии надпочечников в продолжении стадий 11-1У может быть целиком отнесено на счет замедления возрастного роста желез и только в стадии V, помимо этого, наблюдается ослабление стрессовой гипертрофии.
Таким образом, в условиях хронического стресса возрастной рост надпочечников является не только основой для надстраивания стрессовой гипертрофии,но и важным промежуточным элементом, через который опосредуется ее модифицирование.
Классификация типов стрессовой гипертрофии надпочечников
Соображения, представленные выше, привели нас к заключению, что многочисленные варианты изменения массы надпочечников,характерные для хронического стресса, поддаются обьединению в упорядоченный динамичный ряд, отдельные точки которого определяются колебаниями двух расчетных переменных - степени стрессовой гипертрофии и скорости возрастного роста желез. Отсюда было сделано предположение, что моделирование процесса формирования различных вариантов гипертрофии надпочечников может быть осуществлено путем построения наиболее характерных комбинаций указанных признаков. С этой целью расчетные величины стрессовой гипертрофии и скорости возрастного роста надпочечников были разделены на две градации - высокую (А,В) и низкую (а,в). В результате все варианты изменения массы надпочечников у стресси-рованных крыс удалось сгруппировать всего в четыре типа - Ав, АВ, ав и аВ.
На основании указанной модели была разработана следующая классификация типов стрессовой гипертрофии надпочечниов:
1. Абсолютная гипертрофия (тип Ав)- результат со-
четания интенсивной стрессовой гипертрофии и умеренного замедления возрастного роста надпочечников ( плавание, бег в третбане).Отличительное свойство - выраженное и достаточно длительно сохраняющееся увеличение абсолютной массы надпочечников. Редуцирование стрессовой гипертрофии начинается в стадии III. Поскольку у подопытных крыс происходит замедление возрастного роста тела, в процессе редуцирования относительная масса надпочечников сохраняется повышенной.
2. Редуцированная гипертрофия (тип АВ)- сочетание интенсивной гипертрофии надпочечников и выраженной задержки их возрастного роста (гипокинезия). По литературным данным,тип АВ наблюдается при гипоксической гипоксии (Медведев,1970), хронической алкогольной интоксикации (Шишов,1974), содержании крыс на безбелковой диете (Удиндев,1969).Характерная особенность - существенное, но непродолжительное увеличение абсолютной массы надпочечников. Редуцирование гипертрофии отмечается уже в стадии II. Масса желез уменьшается до уровня контроля в стадии III и ниже него - в стадиях IV-V.
Развитие типа АВ связано с действием стрессоров, вызывающих значительное замедление возрастного роста крыс, поэтому в продолжении всего эксперимента относительная масса надпочечников остается увеличенной.
3. Относительная гипертрофия (тип ав)- комбинация слабой стрессовой гипертрофии и умеренного замедления возрастного роста надпочечников (скученное содержание, электроболевое раздражение, замкнутое пространство). В литературе этот тип описан при скученном содержании (Thiebot et al.,1977; Viveros et al.,1988) и прерывистой иммобилизации крыс (Tache et al.,1976; Armario et al., 1985). Он характеризуется незначительной, часто статистически недостоверной гипертрофией надпочечников, так что даже при небольшом замедлении возрастного роста масса желез уравнивается с контролем, вместе с тем,это состояние удерживается долго и уменьшение размера надпочечников ниже контрольных величин наблюдается только в стадии V. Основной диагностический признак - увеличение относительной массы при отсутствии существенных изменений абсолютной массы надпочечников.
4. Скрытая гипертрофия (тип аВ) - сочетание слабой гипертрофии и выраженной задержки возрастного роста надпочечников (скученное содержание молодых крысят) Незначительная гипертрофия, наблюдаемая в первые сроки
действия повреждений, почти сразу же подавляется такой резкой задержкой их возрастного роста, что абсолютная масса надпочечников в продолжении большей части эксперимента оказывается сниженной по сравнению с контрольным уровнем. Вместе с тем, замедление возрастного роста массы тела молодых крысят еще более существенно,так что скрытая гипертрофия диагностируется по увеличению относительной при уменьшении абсолютной массы надпочечников .
Рассмотренные типы Ав, АВ, ав и аВ, связанные общей схемой формирования, суть модифицированные разновидности гипотетической стандартной кривой,которая может быть представлена как результат сочетания умеренной стрессовой гипертрофии и умеренной задержки возрастного роста желез. Расчеты показывают, что эта обобщенная кривая является фазовой и включает этапы формирования, стабилизации на достигнутом уровне, редуцирования до промежуточных величин, редуцирования до уровня контроля и уменьшения массы желез ниже контроль ной линии.
Клеточные механизмы стрессовой гипертрофии пучковой зоны
В структуре механизмов,детерминирующих увеличение массы надпочечников стрессированных крыс, пучковой зоне, в которой осуществляется биосинтез кортикостерона, принадлежит ведущая роль. Несмотря на количественные различия, связанные с вариабельностью развития хронической гипертрофии надпочечников при действии разных повреждений, общий характер клеточных изменений, зарегистрированных в пучковой зоне,во всех случаях был достаточно однотипен.
В начальные сроки стресса гипертрофия надпочечников сопровождалась пропорциональным увеличением всех зон коркового вещества, но по мере увеличения продолжительности опытов сохранялась гипертрофия только клу-бочковой и пучковой зон, тогда как сетчатая зона сужалась. Сетчатая зона входит в состав андрогенной системы, поэтому уменьшение ее размера,как и массы семенных пузырьков и простаты, служит одним из проявлений "эндокринного сдвига". В результате сужения сетчатой зоны наблюдалось увеличение относительной доли клубочковой
и пучковой зон в общей массе надпочечников.
Уменьшение массы сетчатой зоны при сохранении прежнего уровня гипертрофии клубочковой и пучковой зон являлось причиной частичного редуцирования стрессовой гипертрофии надпочечников. На следующем этапе обнаруживалось также замедление возрастного роста пучковой зоны, что в совокупности приводило к уменьшению массы надпочечников до уровня контроля. При развитии истощения, когда масса желез уменьшалась ниже контрольных значений, выявлялось ослабление стрессовой гипертрофии пучковой зоны.
Поскольку редуцирование гипертрофии надпочечников в значительной степени определялось уменьшением массы сетчатой зоны, период поддержания стабильного уровня гипертрофии пучковой зоны был несколько продолжительнее, чем желез.
При небольшом размере клубочковой зоны флуктуации массы надпочечников в продолжении хронического стресса определялись отношением обьема пучковой и сетчатой зон.Эта величина, выраженная как индекс трансформации, испытывала рост по мере перехода от резистентности к истощению.
Основным механизмом стрессовой гипертрофии пучковой зоны служила гипертрофия клеток. Имелась тесная корреляция между изменением размера пучковой зоны и ее клеток на всех этапах стрессовой гипертрофии надпочечников .
Гипертрофия клеток сопровождалась увеличением обьема их ядер.Гипертрофия ядер коррелировала с гипертрофией клеток в начальные сроки стресса, тогда как в процессе редуцирования происходило постепенное уменьшение ядерно-цитоплазматических отношений. Однако наиболее интересная информация о динамичности развития хронической стрессовой гипертрофии ядер была получена путем оценки статистических характеристик вариационных кривых их обьема. Изменение этих характеристик начиналось в острой фазе формирования стрессовой гипертрофии надпочечников со сдвига вариационных кривых обьема ядер вправо, причем в части случаев они принимали островершинный характер. В условиях адаптации к стрессу сдвиг кривых вправо сохранялся, их конфигурация имела нормальную форму. Процесс редуцирования стрессовой гипертрофии надпочечников до тех пор, пока он осуществлялся за счет уменьшения массы сетчатой зоны, не от-
ражался существенно на положении кривых. В последующем однако возрастной рост пучковой зоны и, следовательно, ядер ее клеток замедлялся. Поскольку размер ядер в контроле продолжал активно расти, происходило сближение, а затем совмещение кривых обеих групп. На поздних стадиях стресса кривые объема ядер клеток пучковой зоны стрессированных крыс оказались левее контрольных, помимо этого, отмечалось нарушение их конфигурации в форме уплощения и сдвига моды(Мо) по отношению к средней (М) .
Митотическое деление клеток пучковой зоны в острой фазе стресса было подавлено, тогда как в стадии II наблюдалось усиление пролиферации. Исключение составляли опыты с гипокинезией, в которых увеличение митотического индекса приходилось на переходный период между стадиям I и II. Стимуляция митотического деления в условиях адаптации к стрессу наблюдалась при действии всех испытанных повреждений и не зависела от степени гипертрофии надпочечников. При поэтапном редуцировании стрессовой гипертрофии надпочечников отмечалось снижение митотического индекса клеток пучковой зоны сначала до уровня контроля, а затем до нулевых значений.
Превалирование гипертрофии клеток в механизмах физиологической гипертрофии пучковой зоны предопределено тем обстоятельством, что надпочечники относятся к медленно обновляющимся органам. Гипертрофия клеток при стрессе сопровождается увеличением числа и обьема митохондрий, а также поверхности гладкого эндоплазмати-ческого ретикулума, т.е. структур, на которых локализованы ферменты биосинтеза стероидов. Это приводит к усилению функционального потенциала надпочечников в отношении, как продукции кортикостерона, так и аккумуляции резервного холестерина. Вместе с тем, стимуляция митотического деления клеток, наблюдаемая в период адаптации к хроническому стрессу, свидетельствует о том, что в механизмах физиологической гипертрофии надпочечников дополнительно используются процессы, характерные для ранних этапов их постнатального развития. Тот факт, что способность клеток пучковой зоны к активной пролиферации с возрастом не утрачивается полностью а переходит в скрытое состояние, ранее был продемонстрирован на примере изучения восстановительного роста при компенсаторной и регенерационной гипертрофии надпочечников (Харлова,1964; Труупыльд, 1965,1969; Гегид-
зе, Самсонидзе, 1972; Dallman, 1984/1985; Степанова, 1987) .
Синхронизация структурных изменений в пучковой зоне со стадиями стресса
При анализе результатов было обращено внимание на то, что существует ряд признаков, флуктуации которых относительно независимы от вариабельности хронической гипертрофии желез, а отражают течение стресса. К числу таких признаков относятся индекс задержки возрастного роста желез, митотический индекс клеток пучковой зоны, индекс трансформации, а также три статистических показателя вариационных кривых обьема ядер - трансгрессия (Тг), эксцесс (Ех) и соответствие моды (Мо) средней. Интерес к перечисленным признакам был связан с тем, что, как оказалось,распределение их комбинаций во времени при всех типах стрессовой гипертрофии надпочечников образует пять неперекрещивающихся подмножеств, синхронизированных со стадиями стресса:
Стадия I - увеличение массы пучковой зоны ( выше 105%), сопровождаемое гипертрофией клеток: подавление митотического деления клеток; увеличение обьема ядер, пропорциональное гипертрофии клеток; сдвиг вариационных кривых обьема ядер вправо, нормальная или островершинная конфигурация кривых.
Стадия II - стабилизация гипертрофии пучковой зоны на достигнутом в каждом конкретном случае уровне; стимуляция митотического деления клеток; в ряде случаев - увеличение индекса задержки возрастного роста надпочечников до 106% и индекса трансформации до 125%; сохранение пропорциональности между увеличением обьема клеток и их ядер; сдвиг вправо вариационных кривых обьема ядер; нормальная конфигурация вариационных кривых .
Стадия III - сохранение прежнего уровня гипертрофии пучковой зоны и ее клеток; нормализация митотического деления клеток; несущественное (до 105%) увеличения индекса задержки возрастного роста надпочечников; заметное (от 126 до 200%) увеличение индекса трансформации; сдвиг вариационных кривых обьема ядер клеток пучковой зоны вправо; нормальная конфигурация клеток.
Стадия IV - частичное редуцирование (до 106-110%)
гипертрофии пучковой зоны и, соответственно, гипертрофии клеток; полное подавление митотического деления клеток; увеличение индекса задержки возрастного роста надпочечников до 106-110%;сохранение увеличения индекса трансформации на уровне 126-200%; совмещение кривых обьема ядер клеток пучковой зоны стрессированных крыс с контролем более, чем в половине случаев; уплощение вариационных кривых и сдвиг Мо по отношению к М у 2650% крыс.
Стадия V - редуцирование гипертрофии пучковой зоны и ее клеток ниже 105%; отсутствие фигур митозов; увеличение индекса задержки возрастного роста надпочечников более, чем на 110%; увеличение индекса трансформации более, чем на 200%; уменьшение ядерно-цито-плазматических отношений в клетках пучковой зоны;сдвиг влево вариационных кривых обьема ядер;уплощение вариационных кривых и сдвиг Мо по отношению к М более, чем у 50% крыс.
Полученные данные показывают, что, несмотря на вариабельность хронической стрессовой гипертрофии, структурные преобразования в надпочечниках осуществляются в соответствии с единой программой, которая является не менее строгой, чем для изменения функциональной активности желез. По-видимому, за этой общей схемой упорядоченности элементов просматривается тот стандартный процесс, модифицирование которого, по нашим представлениям, лежит в основе формирования всех типов стрессовой гипертрофии надпочечников.
Моделирование стрессовой гипертрофии надпочечников с помощью АКТГ
АКТГ служит эндогенным регулятором, как увеличения массы надпочечников, .так и активации биосинтеза кортикостерона у стрессированных крыс.Поэтому при изучении механизмов гипертрофии надпочечников представлялось важным выяснить,насколько они моделируются в опытах с АКТГ. Решение этого вопроса, в частности, должно было помочь отделить изменения, являющиеся результатом активации ГГАС, от модифицирующих влияний, связанных со специфическими особенностями действующих повреждений.
В наших экспериментах крысам самцам Вистар с ис-
ходной массой тела 90-100 г ежедневно в течение четырех недель внутримышечно вводили по 0,8 ед. АКТГ в 0,1 мл физиологического раствора. Контрольным животным делали иньекции только физиологического раствора. По 5-8 контрольных и подопытных крыс декапитировали через 1 час после первого введения АКТГ, а также через 2, 7, 14, 21 и 28 суток опыта ( спустя сутки после очередной иньекции гормона).
У крыс, получавших АКТГ, наблюдалась тенденция к замедлению возрастного роста массы тела, однако ни в один из сроков разница с контролем не была статистически достоверной- Развитие гипертрофии надпочечников осуществлялось постепенно и делалось статистически значимым, начиная с 14-х суток. Степень гипертрофии желез колебалась в пределах 120-155%, что больше, чем в опытах с хроническим стрессом; она повышалась по мере увеличения продолжительности введения АКТГ. Из числа суб-ординатных признаков при использовании указанной дозы АКТГ отмечалось только уменьшение массы тимуса.
Несущественное изменение массы тела у крыс, получавших АКТГ, контрастировало с задержкой возрастного роста животных в условиях хронического стресса.Это показывает, что образование катаболического фона у стрес-сированных крыс связано не столько с длительным повышением в кровотоке кортикостерона,как принято считать, сколько со специфическими особенностями тестируемых повреждений.
В ходе опытов с введением АКТГ происходило равномерное увеличение зон коры надпочечников, которое сохранялось в течение всего периода наблюдения, что согласуется с результатами других авторов (Stachowiak et а1,1990). Таким образом, изменение соотношения зон как один из характерных признаков хронического стресса оказывается независимым от уровня АКТГ в кровотоке. Поскольку внутренняя перестройка топографии зон надпочечников стрессированных крыс обусловлена, главным образом, уменьшением массы сетчатой зоны, вырабатывающей андрогены, этот феномен может быть результатом "эндокринного сдвига" ( при экзогенном введении АКТГ механизм реципрокного ингибирования биосинтеза гонадотроп-ного гормона в аденогипофизе исключается).
Гипертрофия пучковой зоны, вызываемая АКТГ, осуществлялась за счет гипертрофии паренхиматозных клеток и сопровождалась увеличением размера их ядер. Вариа-
лионные кривые обьема ядер бьиш сдвинуты вправо, конфигурация кривых имела нормальную форму. Согласно литературным данным, при введении АКТГ пропорционально увеличению обьема клеток происходит рост митохондриаль-ного компартмента и площади гладкого эндоплазматичес-кого ретикулума.Оптимальным является такой уровень гипертрофии надпочечников, при котором количество корти-костерона и ферментов его биосинтеза, расчитанное на единицу массы ткани, делается одинаковым с контролем. Вместе с тем, поскольку в гипертрофированных надпочечниках на единицу массы ткани приходится меньшее количество клеток, суммарное содержание кортикостерона и ферментов в целом надпочечнике оказывается увеличенным (Nussdorfer, Mazzocchi, 1983; Mazzocchi et al., 1986; Rebuffat et al., 1990; Malendowicz et al., 1992).
Основываясь на этих данных, можно предположить, что начальная степень стрессовой гипертрофии надпочечников при действии разных стимулов также определяется приведенным правилом, но модифицирующие влияния препятствуют поддержанию нового равновесия в течение длительного времени.
Надо заметить, что несмотря на пропорциональное увеличение всех зон коркового вещества, АКТГ избирательно стимулирует только образование кортикостерона, тогда как другие пути биосинтеза/стероидов конкурентно подавляются (Duda et al.,1989; Orme-Johson,1990).Предполагается, что в клетках клубочковой зоны происходит конверсия биосинтеза альдостерона в биосинтез кортикостерона (Mazzocchi et al.,1986; Riondal. et al.,1987), правда, возможность подобной перестройки признается не всеми авторами ( Andreis et al., 1990 ). Что касается сетчатой зоны, то в ней представлен такой же набор ферментов биосинтеза кортикостерона и андрогенов, как в пучковой: АКТГ стимулирует биосинтез кортикостерона в обоих случаях (Hyatt et al.,1976; Bell et al.,1980).
После однократной иньекции АКТГ наблюдалось подавление митотического деления клеток пучковой зоны, тогда как в условиях его хронического введения митоти-ческий индекс был увеличен выше контрольного уровня. Ранее было показано, что при длительном введении АКТГ в ткани надпочечника вначале происходит увеличение количества РНК, а спустя несколько суток - ДНК (Farese, Reddy, 1964; Dallman et al.,1980; Dallman, 1984/1985). Как предполагается,стимуляция митотических делений при
хроническом введении АКТГ не связана с функциональной активностью клеток, а контролируется на тканевом уровне. В частности, она может быть результатом того, что увеличение массы надпочечников, детерминируемое предшествующей гипертрофией клеток, достигает критической величины ( Farese, Reddy, 1964). В пользу этого свидетельствует то, что развитие гипертрофии надпочечников путем гипертрофии и гиперплазии клеток характеризуется цикличностью, причем смена циклов является производной изменения отношения РНК/ДНК: вначале наблюдается гипертрофия клеток и увеличение количества РНК до удвоения этого отношения,на следующем этапе происходит стимуляция митозов, рост содержания ДНК и восстановление равновесия РНК/ДНК, далее вновь образованные клетки подвегаются гипертрофии и включается очередной цикл (Dallman, 1984/1985).
Сопоставление стрессовой и компенсаторной гипертрофии надпочечников
Selye (1950) неоднократно обращался к сопоставлению стрессовой и компенсторной гипертрофии надпочечников. Это связано с тем, что на надпочечник, оставшийся после односторонней адреналэктомии, падает двойная функциональная нагрузка. Представлялось интересным уточнить, насколько совпадают механизмы стрессовой и компенсаторной гипертрофии надпочечников.
Удаление правого надпочечника производили под легким эфирным наркозом со стороны поясничной области. Контрольным крысам делали ложную операцию ( разрез и ушивание). По 8 контрольных и подопытных крыс декапи-тировали через 1, 2, 7, 14, 21, 35, 45, 90 и 120 суток после операции.
Гипертрофия оставшегося надпочечника наблюдалось, начиная с первых суток после односторонней адреналэктомии. Спустя неделю, она достигала максимального уровня, удерживалась на нем в течение шести недель, после чего несколько ослабевала. Степень гипертрофии оставшегося надпочечника составляла 63-68% от массы обеих желез в контроле, что совпадает с данными других авторов (см. обзор E.H.Степановой,1987).
В продолжении опыта не было отмечено замедления возрастного роста тела оперированных животных и, соот-
ветственно, замедления возрастного роста гипертрофированного надпочечника. Вместе с тем, после односторонней адреналэктомии происходило увеличение массы щитовидной железы, семенных пузырьков и простаты. Поскольку между надпочечниками и указанными органами существуют реципрокные отношения на уровне аденогипофиза, такой сдвиг эндокринного баланса может свидетельствовать о развитии у оперированных крыс признаков хронической адренокортикальной недостаточности.
Компенсаторная гипертрофия надпочечника характеризовалась пропорциональным увеличением всех зон коркового вещества. Гипертрофия пучковой зоны сопровождалась увеличением размера паренхиматозных клеток и их ядер. Вариационные кривые объема ядер были сдвинуты вправо без изменения их конфигурации. По литературным данным, в гипертрофированных клетках отмечается повышение митохондриального компартмента и ."мембранного пространства", включающего гладкий эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи (Robba et al.,1983).
Компенсаторная гипертрофия надпочечника, помимо увеличения размера клеток, характеризовалась усилением их пролиферации. В отличие от стресса и введения АКТГ стимуляция митотического деления после односторонней адреналэктомии наблюдалась не после фазы его подавления, а с самого начала экспериментов. Это подтверждает результаты, полученные другими авторами (см обзор Е.Н. Степановой, 1987). При компенсаторной гипертрофии увеличение количества РНК и ДНК в ткани оставшегося надпочечника осуществляется параллельно ( см. обзор Dal-lman, 1984/1985).
Из изложенного следует, что компенсаторная гипертрофия представляет собой принципиально иной тип индуцированного роста надпочечников, чем гипертрофия, вызываемая стрессом или АКТГ. Существование отмеченных различий, по-видимому, связано с тем, что компенсаторный рост органов, включающий активацию пролиферативных процессов, детерминирован не усилением функции, а образованием дефицита массы ткани (Романова,1981). В отношении надпочечников это положение находит подтверждение в том, что после односторонней адреналэктомии не наблюдается заметного повышения концентрации АКТГ в кровотоке (Wilkinson et al.,1981),a способность к компенсаторному росту сохраняется у гипофизэктомированных крыс (Engeland et al.,1975; Dallman et al.,1980; Gris-.
1е, Оип1ар, 1984 ).
В свое время было высказано предположение,что при компенсаторном росте функциональные и структурные изменения в органах контролируются по разным каналам (6озз,1975). В соотвествии с этим существенно, что высокие дозы глюкокортикоидов подавляют только биоснтез кортикостерона в оставшемся надпочечнике, но не увеличение его массы (ЬаИтап et а1.,1976; И1к1пБоп et а1., 1981; ЯоЬЬа et а1., 1983; Сг1Б1е, Пип1ар, 1984 ). По всей вероятности, если восстановление секреторной активности оставшегося надпочечника регулируется АКТГ, то увеличение митотического деления клеток - про-X -меланостимулирующим гормоном (про-У-МСГ), который, наряду с АКТГ и -липотропином, является производным проопиомеланокортина (ПОНК). Установлено, что 1-76 Ы-концевой фрагмент молекулы про- У-МСГ расщепляется в надпочечнике на меньшие пептиды, один из которых (1-48 Ы-концевой фрагмент) обладает митогенным действием (Ьоюгу et а1., 1983). Активность гидролазы, катализирующей расщепление 1-7 6 Л-концевого фрагмента в надпочечниках, контролируется нервной системой ( Ьоюгу еЬ а1., 1985; Ьоыгу, Estivariz,1987; Estivariz et а1., 1987) .
Предполагается, что механизмы, обеспечивающие усиление пролиферации после односторонней адреналэк-томии, используются и при стрессе Ша11тап,1984/1985). Правда, применительно к стрессовой гипертрофии процесс расщепления 1-7 6 N концевого фрагмента в надпочечниках остается практически не изученным, однако, в данном случае, по-видимому, именно подобный способ активации митозов включается в первую очередь, тогда как АКТГ-зависимая регуляция через увеличение отношения РНК/ДНК играет вспомогательную роль.Это вытекает из того, что, согласно нашим наблюдениям, стимуляция пролифератив-ных процессов в пучковой зоне стрессированных крыс, как правило, совпадала с повышением содержания холестерина в надпочечниках, т.е.приходилась на стадию II, но не зависела от степени стрессовой гипертрофии желез. Исключение составляли опыты с гипокинезией, в которых подьем митотического индекса был сдвинут на переходный этап между стадиями I и II. Поскольку у гипокине-зированных крыс отмечалось значительное увеличение массы надпочечников, можно допустить, что в ситуациях, когда в кровотоке образуется достаточно высокая кон-
центрация АКТГ,увеличение митотического деления в надпочечниках может быть и реакцией на изменение равновесия РНК/ДНК.
Реадаптационный период
Изучение постстрессовых изменений в надпочечниках производилось в реадаптационном периоде после 28-су-точного плавания и 20-суточной гипокинезии крыс.
Восстановление массы надпочечников после плавания заняло 28 суток,после гипокинезии - 65 суток.Таким образом, нормализация функциональных и структурных показателей в надпочечниках представляла собой длительный процесс. Кроме того, она осуществлялась не линейно, а носила фазовый характер. С помощью метода разграничения на классы по сочетанию признаков в течение реадап-тационного периода было выделено четыре стадии:
Стадия I ( катаболическая фаза реадаптационного стресса).Прекращение действия, как плавания, так и гипокинезии производилось во время стадии резистентности, когда концентрация кортикостерона в плазме крови устанавливалась на уровне контроля, а в состоянии стрессовых механизмов отмечались явления анаболического преобладания. Отмена очередного сеанса плавания или извлечение крыс из пеналов вызывали новый подьем концентрации кортикостерона плазмы крови, снижение содержания холестерина надпочечников, уменьшение содержания гликогена печени и активацию глюконеогенеза. В литературе это явление получило название реадаптационного стресса (Коваленко и соавт.,1975) .
Стадия II ( анаболическая фаза реадаптационного стресса ). Спустя сутки, содержание холестерина надпочечников, также как содержания гликогена и активности Г-6-ФДГ печени увеличивалось выше контрольного уровня, интенсивность глюконеогенеза нормализовалась. По этим признакам стадия II реадаптации напоминала стадию II стресса, однако в реадаптационном периоде развитие явлений анаболической предоминации в надпочечниках и печени сопровождалось увеличением концентрации кортикостерона плазмы.
Стадия III (реюстирования). В условиях хронического стресса, вызываемого плаванием и гипокинезией, происходило формирование общего катаболического фона,
сопровождавшееся замедлением возрастного роста крыс. После прекращения действия стрессоров восстановление массы тела осуществлялось медленно, занимая около 2/3 реадаптационного периода. Между тем, продолжительность реадаптационного стресса в обоих случаях не превышала недели.После устранения явлений стресса содержание холестерина в железах, содержания гликогена и активности Г-б-ФДГ печени уменьшалось по сравнению с контролем, подстраиваясь под общий катаболический фон.
Стадия IV (восстановления) характеризовалась нормализацией массы тела, массы надпочечников и всех биохимических показателей, отражающих их активность.
Во время реадаптационного стресса (стадии I и II) несмотря на изменения секреторной активности,гипертрофия желез подвергалась обратному развитию. Поскольку во время основного стресса рост надпочечников был задержан, редуцирование гипертрофии завершалось уменьшением массы желез ниже контрольного уровня. Во время стадии III масса надпочечников поддерживалась на низких значениях. Это свидетельствовало о том, что неблагоприятное влияние стресса на возрастной рост надпочечников не прекращалось после возвращения животных к обычным условиям содержания, а сохранялось в течение длительного срока реадаптационного периода в качестве отрицательного последействия. В стадии IV масса надпочечников восстанавливалась.
Флуктуации обьема пучковой зоны соответствовали изменению массы надпочечников, но были сглажены по сравнению с ними. Гипертрофия клеток пучковой зоны редуцировалась в течение стадий I и II, объем клеток уменьшался ниже контрольных значений в стадии III и восстанавливался до нормы в стадии IV.Гипертрофия ядер клеток пучковой зоны в стадиях I и II также испытывала редуцирование, но в стадии III их обьем уменьшался только до контрольного уровня,тогда как в стадии IV он увеличивался выше контрольных величин. Таким образом, развитие восстановительных процессов в пучковой зоне коры надпочечников сопровождалось увеличением ядерно-цитоплазматических отношений.В стадии I кривые обьема ядер у части подопытных крыс приобретали островершинную форму, что характерно для острой активации надпочечников, в последующем их конфигурация соответствовала норме. В стадии II вариационные кривые обьема ядер сближались, в стадии III у подопытных животных отме-
чался сдвиг вариационных кривых влево, в стадии IV -вправо.
Несмотря на обратное развитие гипертрофии надпо-ченчиков, в пучковой зоне подопытных крыс, начиная со стадии II, наблюдалась стимуляция митотического деления клеток.
Стрессовые изменения в надпочечниках были синхронизированы со стадиями реадаптационного периода. Вместе с тем, на отдельных этапах реадаптации отмечалось сосуществование таких процессов, для которых не представлялось возможным выявить характер объединяющих их морфофункциональных взаимосвязей. Например, в стадии II реадапиационного периода редуцирование гипертрофии надпочечников осуществлялась на фоне повышенной концентрации кортикостерона в плазме крови,а в стадии III усиление пролиферативной активности клеток комбинировалось с падением резервного фонда холестерина желез. По-видимому,совмещение таких разных по своей сути процессов объясняется тем, что развитие реадаптационного периода определяют три категории явлений (реадаптацион-ный стресс, неблагоприятное последействие основного стресса и восстановительные процессы) , которые, несмотря на взаимообусловленность, регулируются по параллельным каналам.
ВЫВОДЫ
1. Надпочечники относятся к медленно обновляющимся органам. Возрастной рост клеток клубочковой и пучковой зон надпочечников крыс осуществляется за счет активной пролиферации только в течение первых недель постнатальной жизни, тогда как в последующем митотичес-кое деление падает до минимальных значений и основным механизмом дальнейшего увеличения массы желез делается гипертрофия клеток. Рост сетчатой зоны детерминирован повышением числа клеток предположительно вследствие их миграции из наружных отделов коры.
2. Обьем ядер клеток клубочковой и пучковой зон испытывает суточные колебания. Он является наибольшим в начале темновой фазы и уменьшается в световой период что соответствует колебаниям секреции альдостерона и кортикостерона надпочечниками крыс. Суточный ритм митозов, напротив, характеризуется максимальными значе-
киями в световой и низкими в темновой фазах, при этом в клубочковой зоне высокий уровень митозов поддерживается дольше, чем в пучковой.
3. Физиологическая гипертрофия надпочечников является обязательным атрибутом стресса. По сочетанию признаков, характеризующих состояние секреторной активности надпочечников и углеводного обмена печени, хронический стресс может быть разделен не на три, как принято,а на пять стадий: тревоги, резистентности, баланса, субкомпенсации и истощения. Две дополнительные стадии ( баланса и субкомпенсации ) отражают ступенчатость перехода от резистентности к истощению.
4. в отличие от стандартом схемы функциональных изменений, наблюдаемых в продолжении стресса, развитие хронической стрессовой гипертрофии надпочечников отличается вариабельностью. Последняя связана с модифицирующими влияниями, оказываемыми на стрессовую гипертрофию специфическими особенностями действующих повреждений через подавление возрастного роста желез.
5. Вариабельность изменения массы надпочечников детерминирована многообразием комбинаций, которые может принимать отношение между расчетными величинами степени стрессовой гипертрофии надпочечников ( зависи-симой, главным образом, от интенсивности стресса ) и скорости возрастного роста желез ( зависимой от специфических особенностей повреждений). Классификация, построенная на основании такого подхода,позволяет сгруппировать многочисленные варианты хронической гипертрофии надпочечников всего в четыре типа (абсолютная, редуцированная, относительная и скрытая).
6. Обобщенная кривая развития стрессовой гипертрофии надпочечников, которую можно принять в качестве стандарта, включает фазы формирования, стабилизации на достигнутом уровне и поэтапного редуцирования. Формирование гипертрофии осуществляется за счет пропорционального увеличения всех зон коркового вещества, однако в условиях адаптации к хроническому стрессу наблюдается сужение сетчатой зоны, в результате чего происходит увеличение относительной доли пучковой зоны в общей массе желез. Редуцирование гипертрофии надпочечников вначале детерминировано снижением обьема сетчатой зоны, затем дополнительно к этому отмечается замедление возрастного роста, а на заключительном этапе и ослабление стрессовой гипертрофии пучковой зоны.
".Гипертрофия пучковой зоны обусловлена, главным образом, гипертрофией ее клеток, которая сопровождается гипертрофией ядер,а также увеличением митохондриаль-ного компартмента и поверхности гладкого эндоплазмати-ческого ретикулума. Редуцирование гипертрофии пучковой зоны на промежуточных этапах между резистентностью и истощением осуществляется за счет замедления возрастного роста клеток, при развитии истощения, кроме этого наблюдается уменьшение степени расчетной стрессовой гипертрофии клеток.
8. Статистические показатели вариационных кривых объема ядер клеток пучковой зоны в продолжении хронического стресса испытывают динамичные флуктуации. В начальной фазе происходит сдвиг вариационных кривых объема ядер вправо, при этом в части случаев они приобретают островершинную форму. Для адаптации к хроническому стрессу характерны сдвиг вправо и нормальная конфигурация кривых. Задержка возрастного роста ядер, наблюдаемая в период редуцирования стрессовой гипертрофии пучковой зоны, сопровождается сближением, а затем совмещением вариационных кривых у контрольных и стрессированных крыс. На заключительных этапах стресса отмечается нарушение конфигурации кривых в виде их уплощения и сдвига моды по отношению к средней.
9. Митотическое деление клеток пучковой зоны ин-гибировано в острой фазе, но усилено в условиях хронического стресса. По мере редуцирования стрессовой гипертрофии надпочечников митотическое деление клеток повторно подавляется.
10. Изменение ряда признаков ( соотношения зон, конфигурации вариационных кривых объема ядер, митоти-ческого индекса и др. ) не зависит от различий в характере гипертрофии желез, а отражает течение стресса. По совокупности флуктуаций этих признаков развитие всех типов хронической гипертрофии надпочечников делится на пять этапов, синхронизированных со стадиями стресса.
11.Стрессовая гипертрофия надпочечников моделируется хроническим введением АКТГ только частично. Как и при стрессе, гипертрофия пучковой зоны под влиянием АКТГ детерминирована увеличением обьема клеток с после дующей стимуляцией митотического деления. Вместе с тем в опытах с АКТГ не отмечается подавления возрастного
роста гипертрофированных надпочечников, пропорциональность увеличения зон сохраняется в продолжении всех сроков наблюдения, а стимуляция митозов в пучковой зоне происходит после достижения суммарной массой гипертрофированных клеток критической величины.
12. В отличие от стрессовой гипертрофии компенсаторная гипертрофия надпочечника, развивающаяся после односторонней адреналэктомии, обусловлена одновременным, увеличением митотического деления и обьема клеток.
13. Прекращение действия повреждений и возвращение крыс к обычным условиям содержания вызывает повторную активацию надпочечников, по устранении которой состояние стрессовых механизмов не возвращается к норме,
а приходит в соответствие с состоянием субординатных структур, после чего отмечается восстановление. Исходя из этого,реадаптационный период может быть разграничен на стадии реадаптационного стресса ( с подразделением на катаболическую и анаболическую фазы),репетирования и восстановления.
14. На этапе реадаптационного стресса,несмотря на изменение секреторной активности, стрессовая гипертрофия надпочечников подвергается обратному развитию. Поскольку в продолжении основного стресса возрастной рост надпочечников бьш подавлен, обратное развитие гипертрофии завершается уменьшением массы желез ниже контрольных значений. На этом уровне масса надпочечников удерживается во время стадии реюстирования, тогда как в стадии восстановления происходит ее нормализация
15. В реадаптационном периоде флуктуации обьема лучковой зоны сглажены, а сетчатой зоны более выражены, чем массы надпочечников. Наблюдается тесная корреляция между изменением обьема пучковой зоны и ее клеток; ми-тотическое деление клеток усилено в первые сроки, но нормализуется на заключительных этапах реадаптации.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Юргенс И.Л., Кириллов О.И. Митотическая активность клеток коры надпочечников при длительной физической нагрузке // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. 1970. Т.69, N 2. С.100-102.
2. Трофимова Г.А., Кириллов О.И. Митотическая ак-
тивность и обьем ядер клеток пучковой зоны коры надпочечников при повторном раздражении крыс электрическим током // Цитология. 1971. Т.13, N 1, С.112-114.
3. Кириллов О.И., Юргенс И.Л., Самонина И.Н. О фазности изменений в коре надпочечников при длительных нагрузках //Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятельности. Тарту,1971. Т.2. С.75-83.
4. Юргенс И.Л., Ли С.Е., Кириллов О.И. Клеточное деление в коре надпочечников и печени при действии хронических нагрузок // Механизмы регенерации и клеточного деления (Материалы шестой конференции по итогам современных исследований по изучению процессов регенерации и клеточного деления ). М.: Медицина, 1971. С.204-205.
5. Юргенс И.Л., Кириллов О.И. Обьем ядер клеток коры надпочечников при длительном плавании крыс // Эндокринные механизмы регуляции приспособления организма к мышечной деятельности. Тарту, 1972. Т.З. С.15-24.
6. Кириллов О.И., Юргенс И.Л. Митозы и стресс. I. Митозы клеток коры надпочечников// Лекарственные средства Дальнего Востока. Владивосток. Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1972. Т.Н. С. 11-21.
7. Юргенс И.Л., Кириллов О.И. Морфологические изменения надпочечников крыс при гипокинезии // Космич. биология и медицина. 1972. Т.8, N 3, С.3-5.
8. Юргенс И.Л., Кириллов О.И. Митотический индекс клеток коры надпочечников при длительной гипокинезии// Бюлл. эксперим. биологии и медицины. 1972. Т. 74, N 7. С. 98-101.
9. Юргенс И.Л., Кириллов О.И. Кора надпочечников при повторном плавании крыс. 2. Цитологический анализ изменений в наружной части пучковой зоны // Проблемы физиологии спорта. М.:Изд-во ВНШФК, 1972. Т.1. С.235-238.
10. Кириллов О.И. Клеточные изменения в коре надпочечников при повторном введении АКТГ // Пробл. эндокринологии. 1973. Т.19, N 1. С. 99-100.
11. Кириллов О.И. Влияние АКТГ на суточный ритм митотических делений в коре надпочечников // Циркад-ные ритмы человека и животных. Фрунзе: Илим, 1975. С. 151-153.
12. Кириллов О.И. Гипокинезия и стресс // Материалы симпозиума "Физиологические и клинические про-
блемы адаптации к гипертрермии, гипоксии и гиподинамии " М., 1975. С.152-153.
13. Kirillov 0.1. Chronic stress: prophylaxis by means of medicines // South-East Asian Western Pacific Regional Meeting of Pharmacologists (Abstracts). Singapore, 1976. P.79.
14. Юргенс И.Л., Кириллов О.И. Изменение размеров ядер клеток коры надпочечников крыс после многократной физической нагрузки // Цитология. 1977. Т. 19, N 3, С. 334-337.
15. Кириллов О.И. Процессы клеточного обновления и роста в условиях стресса. М.: Наука, 1977. 120 с.
16. Кириллов О-И., Юргенс И.Л., Ли С.Е., Ростова В.В. Роль гормональных факторов в механизмах клеточных изменений в коре надпочечникай и печени при стрессе II Общие механизмы клеточных реакций на повреждающие воздействия. Л., 1977. С. 105-106.
17. Кириллов О.И., Юргенс И.Л., Куриленко Л.А., Чувлина О.Е. Стрессорная гипертрофия надпочечников // Морфогенез и регенерация тканей и органов в норме и после экспериментальных экстремальных состояний. Ярославль. 1977. С. 27-32.
18. Kirillov O.I., Kurilenko L.A. Adrenal cortex of mice: circadian cycle of mitotic activity and volume of cell nuclei // Endokrinoloqie. 1977. Bd. 69, N 1. S. 112-114.
19. Кириллов О.И., Чувилина О.Е., Куриленко Л.А. Хроническая стрессорная гипертрофия надпочечников // Тезисы Всесоюзного симпозиума "Стресс и адаптация". Кишшинев: Штиинца. 1978. С.109.
20. Chuvilina O.Y., Kirillov O.I. Mitotic index and cell nuclear volume of zona fasciculata externa in process of postnatal growth of rat adrenals // 2. mik-rosk.-anat. Forsch. 1978. Bd. 91, N 3. S. 378-382.
21. Kirillov O.I., Kurilenko L.A. Effect of ACTH on circadian periodicity of nuclear volume and mitotic division in the zona fasciculata externa of the adrenal cortex of mice// Intern. J. Chronobiol. 1979. Vol. 6, N 1. P.51-55.
22. Chuvilina O.Y., Kirillov O.I. Mitotic index and cell nuclear volume of zona glomerulosa in postnatal growth of rat adrenals // Z. mikrosk.-anat. Forsh. 1984. Bd.98, N 2. S.213-217.
23. Хасина Э.И., Кириллов О.И. Общий адаптационный синдром при длительной гипокинезии крыс // Тезисы Всесоюзного симпозиума "Стресс, адаптация и функциональные нарушения". Кишинев: Штиинца. 1984. С.109.
24. Kirillov О.I., Popova S.В. Adrenal cortex of rats; diurnal variation of nuclear volumes and mitotic index of cells in zona fasciculata // Exp. Clin. Endocrinol. 1985, Vol. 86, N 3. P.375-377.
25. Khasina E.I., Kurilenko L.A., Kirillov O.I. Adrenal hypertrophy in rats during a long-term movement restrain// Z. mikrosc.-anat. Forsch. 1985. Bd.99, N 4. S.603-610.
26. Khasina E.I., Kirillov O.I. Effect of prolonged restraint on glycogen content and activities of four enzymes of carbohydrate metabolism in the liver of rats // Acta physiol. Acad. Sci hung. 1986. Vol.67, N 4. P.435-439.
27. Khasina E.I., Kurilenko L.A., Kirillov O.I. Adrenals during readaptation period after 20-day-long hypokinesia in rats // 2. mikrosc.-anat. Forsch., 1986. Bd.100, N 3. S.410-418.
28. Кириллов О.И., Куриленко JT.A. Влияние длительной гипокинезии на андрогенную систему крыс // Космич. биология и авиакосмич. медицина. 1988. Т.22, N 4. С.74-76.
29. Хасина Э.И., Кириллов О.И. Содержание гликогена и активность ферментов углеводного обмена печени в реадаптационном периоде после 20-суточной гипокинезии крыс // Вопр. медицинской химии. 1990. Т.36, N 3. С.43-45.
30. Кириллов О.И., Куриленко Л.А. Андрогенная система крыс в реадаптационном периоде после 20-суточной гипокинезии// Деп. в ВИНИТИ 07.09.90. N 4931-890. Ред. журн.: Космич. биология и авиакосмич. медицина. М.,
1990. 10 с.
31. Kirillov O.I. Diurnal variation of nuclear volumes and the mitotic index of cells in the adrenal zona glomerulosa of rats // Exp. Clin. Endocrinol.
1991. Vol.97, N , P.107-108.
32. Кириллов О.И. Стрессовая гипертрофия надпочечников. М.: Наука. 1994. 176 с.