Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Строение тимуса в отдаленные сроки после воздействия иммуномодуляторов, применяемых на фоне интенсивных физических нагрузок (экспериментально-морфологическое исследование)

На правах рукописи

СТРАДИНА Мария Саввична

СТРОЕНИЕ ТИМУСА В ОТДАЛЕННЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИММУНОМОДУЛЯТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА ФОНЕ ИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

14.00.02 - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта

Научный руководитель:

доктор биологических наук, доцент ТКАЧУК Марина Германовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор ВЕРИН Владимир Константинович

доктор медицинских наук, профессор КОСОУРОВ Александр Кириллович

Ведущая организация:

Московский государственный медико-стоматологический университет им. Н.А. Семашко

Защита диссертации состоится (С > :»____года в_часов на

заседании диссертационного совета Д. 208.08/01 при ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия МЗ РФ» (194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Санкт-Петербургской государственной педиатрической медицинской академии МЗ РФ (194100, Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, 16).

Автореферат диссертации разослан«

2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета:

доктор медицинских наук, профессор КАРЕЛИНА Наталья Рафаиловна

2004-4 27892

3

WA, №

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Среди факторов, способствующих укреплению здоровья, повышению иммунологической реактивности, важное место отводится физическим нагрузкам. В то же время интенсивные занятия спортом могут приводить к ухудшению здоровья спортсменов, обострению у них инфекционных, аллергических и аутоиммунных заболеваний (Ю.И.Бажора, В.С.Соколовский, 1991;

B.П.Марищук, 1993; Е.А.Гаврилова, О.А.Чурганов, 1998; W.Eckert, 1981; E.K.Scheirmann et al., 1981; N.Tvede et al., 1991; T.J. Verder et al., 1993; G.P.Tilz et al., 1993; A.Baj et al., 1994; I.Brenner et al. 1994; R.J.Shcpard et al., 1995, 1996). По мнению В.М.Шубика и М.Я.Левина (1985), Р.С.Суздальницкого и соавт. (1989), И.Д.Суркиной и соавт. (1993) и др., физические нагрузки современного спорта необходимо включить в перечень факторов, вызывающих вторичный иммунодефицит.

В связи с этим ведется активный поиск лекарственных препаратов, предназначенных для профилактики и коррекции нарушений иммунной системы спортсменов (В.А.Левандо и Р.С.Суздальницкий, 1983; А.ВЛупандин, 1989, 1993; Н.П.Моисеев, Р.К.Бикмухамедов, 1989; М.Я.Левин и соавт., 1991; В.В.Городецкий, 1999; M.Pctrosino, 1992;

C.Sandi et al., 1992; J.Smith et al., 1993).

В отличие от клинических исследований, морфологических работ о влиянии иммуномодуляторов на строение лимфоидных органов при интенсивных физических нагрузках крайне мало. Не раскрыты индивидуальные особенности реакции органов иммунной системы на воздействие иммуномодуляторов. Исследования, посвященные изучению строения органов иммуногенеза в отдаленные сроки после воздействия иммуномодуляторов, отсутствуют.

Несмотря на многочисленные исследования тимуса при различных воздействиях (Г.Г.Аминова и соавт., 1983, 1988, 1994; М.Р.Сапин и соавт., 1993, 1994; Т.И.Вихрук, 1995; Ю.И.Бородин и Л.А.Обухова, 2000; М.Г.Ткачук, 1985; 2001; A.Franklin et al., 1983; B.Miholljcic et al., 1989, 1990; Z.Milicevic et al., 1997), интерес к этому органу остается повышенным. Тимус является своеобразным маркером стресса, отражающим особенности адаптации организма к внешним воздействиям (Г.Селье, 1960; М.Р.Сапин, 1991, 1993; Т.Е.Ивановская и соавт., 1996; Л.Х.Гаркави и соавт., 1990).

Поскольку иммуностимулирующие препараты оказывают наибольшее действие на состояние тимуса, по сравнению с периферическими лимфоидными органами (И.И.Гринцевич, 1986; Л.А.Обухова, 1998; М.Г.Ткачук, 2001), изучение последствий влияния иммуномодуляторов, применяемых в условиях интенсивных физических нагрузок, на строение тимуса является актуальной проблемой. Подобные

исследования ранее не проводились.

Цель исследования:

изучить особенности морфологических изменений тимуса при адаптации к длительным физическим нагрузкам на фоне применения иммуномодуляторов, а также в отдаленные сроки восстановления после прекращения этих нагрузок.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние иммуномодулягоров на структуру и клеточный состав тимуса при различной степени адаптации организма к физическим нагрузкам.

2. Выявить особенности структуры и клеточного состава тимуса в отдаленные сроки восстановления после воздействия иммуномодуляторов.

3. Сравнить изменения структуры и клеточного состава тимуса при воздействии препаратов диуцифона и токоферола в различные сроки эксперимента.

Научная новизна. Впервые установлено, что морфологические изменения тимуса под влиянием иммуномодуляторов диуцифона и токоферола, применяемых на фоне интенсивных физических нагрузок, зависят от уровня адаптированности ор1анизма к этим нагрузкам и природы препаратов. Показано, что у животных, устойчивых к физическим нагрузкам, тренировки на фоне коррекции диуцифоном не вызывают каких-либо изменений гистологической картины тимуса, однако приводят к усилению лимфоцитопоэза в органе. У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получающих диуцифон, увеличивается площадь паренхимы тимуса в 1,1 раза, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции, возрастает содержание клеток лимфоидного ряда во всех зонах органа. У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам, плавание в течение 5 недель на фоне коррекции диуцифоном приводит к увеличению относительного количества паренхимы тимуса в 1,4 раза, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции, усилению пролиферативных и снижению деструктивных процессов в органе. Наиболее выраженные изменения отмечаются в подкапсульной зоне тимуса, где доля бластов и средних лимфоцитов возрастает в 2 раза, делящихся клеток - в 5,5 раза, а содержание гибнущих клеток снижается в 6,9 раза.

Впервые показано, что в отличие от диуцифона при коррекции токоферолом усиление пролиферативных процессов в тимусе к концу тренировок наблюдается только у неустойчивых животных. Выявлено, что использование токоферола в период интенсивных физических нагрузок у адаптирующихся животных нецелесообразно.

Обнаружено, что у адаптирующихся и неустойчивых животных, тренирующихся без коррекции, через 5 недель после прекращения физических нагрузок инволютивные изменения тимуса выражены сильнее, чем в контроле. В дольках органа обнаруживаются плазматические клетки, не встречающиеся в контроле.

. Впервые получены данные о том, что применение диуцифона и токоферола в период тренировок позволяет предупредить неблагоприятные изменения в тимусе в отдаленные сроки после окончания тренировок и ускорить процессы восстановления. Установлено, что через 5 недель после окончания тренировок общая структура и цитоархитектоника тимуса у животных, получавших диуцифон, соответствует строению органа у контрольных животных. Плазматические клетки в дольках органа не обнаруживаются. Впервые выявлено, что диуцифон оказывает на тимус более сильное, но менее продолжительное действие, по сравнению с токоферолом.

Впервые показана целесообразность применения

иммуномодуляторов при интенсивных тренировках с учетом индивидуальной реакции организма на физические нагрузки.

Научное и практическое значение работы. Полученные

результаты исследования имеют большое теоретическое значение, поскольку расширяют представление об индивидуальных особенностях строения тимуса в условиях физических нагрузок на фоне коррекции токоферолом и диуцифоном.

Практическая значимость работы состоит в раскрытии характера изменений центрального органа иммунной системы (тимуса) в период интенсивных физических нагрузок на фоне иммунокоррекции и в отдаленные сроки после завершения тренировок.

Полученные результаты могут послужить основанием для рекомендации диуцифона и токоферола в качестве средств профилактики и коррекции нарушений функции иммунной системы как у действующих спортсменов, так и завершающих по тем или иным причинам активную спортивную карьеру.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Степень выраженности влияния иммуномодуляторов на строение тимуса зависит от уровня адаптированности организма к физическим нагрузкам.

2. Применение препаратов диуцифона и токоферола способствует восстановлению нарушений структуры и клеточного состава тимуса, вызванных интенсивными физическими нагрузками, и предотвращает дистрофические изменения в восстановительном периоде.

3. Токоферол оказывает менее выраженное действие на структуру и клеточный состав тимуса, по сравнению с диуцифоном, в период тренировок при более продолжительном эффекте в отдаленные сроки восстановления.

Апробация материалов диссертации. Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на 12-й Международной межвузовской научно-практической конференции "Новые фармакологические средства в ветеринарии" (СПб, 2000г.), на итоговых научных конференциях СПбГАФК им. П.Ф.Лесгафта (2001, 2002 г.г.), на

юбилейной конференции, посвященной 70-летию кафедры спортивной медицины СПбГАФК им. П.Ф.Лесгафта (СПб, 2002г.), на совместной научной конференции кафедры анатомии ММА им. И.М.Сеченова и лаборатории функциональной анатомии НИИ Морфологии человека РАМН (Москва, 2003г.).

Личный вклад автора. Автором собраны и обобщены данные специальной литературы, проведено комплексное гистологическое, морфометрическое и электронно-микроскопическое исследования. Полученные результаты проанализированы и статистически обработаны, на основании чего разработаны практические рекомендации.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований внедрены в учебный и научно-исследовательский процесс морфологических кафедр Санкт-Петербургской государственной академии физической культуры им. П.ФЛесгафта, Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И.Мечникова, Санкт-Петербургской государственной академии ветеринарной медицины.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста. Работа включает 25 таблиц, 16 микрофотографий, 8 рисунков (схем); состоит из введения, глав "Обзор литературы", "Материал и методика исследований", "Результаты собственного исследования", "Обсуждение результатов исследования", выводов и списка литературы, включающего 311 источников, из которых 198 отечественных и 113 зарубежных.

Данная работа является самостоятельной частью плановой темы "Изучение морфологических изменений в органах костной, иммунной и эндокринной систем в ходе адаптации организма к физическим нагрузкам и в процессе восстановления после них" Государственной Академии Физической Культуры им. П.Ф.Лесгафта (№ государственной регистрации 01.9.60 012728).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Объектом исследования послужили 130 белых крыс самцов линии Вистар с исходной массой тела 150- 175г. Все животные разделены на следующие группы: три экспериментальные и одна контрольная.

Животные из экспериментальных групп выполняли дозированные физические нагрузки, в качестве которых было выбрано плавание. Крысы плавали 6 раз в неделю в течение 5 недель. Первоначально время однократного плавания составило 5 минут, каждую неделю оно возрастало на 5 минут. Общий объем нагрузки, таким образом, составил 450 мин.

Животные, выполнявшие физические нагрузки без коррекции, составили первую экспериментальную группу (46 крыс).

Животным из второй экспериментальной группы (42 крысы) ежедневно с 3-ей и до конца 5-й недели тренировок перорально давали 5 % раствор диуцифона в дозе 0,1 мл на ЮОг массы тела.

Третью группу экспериментальных животных составили 28 крыс, ежедневно по той же схеме получавших 10% масляный раствор токоферола в дозе 2мг на 100 г массы тела.

Животные из контрольной группы (14 крыс) находились в обычных условиях содержания в виварии и никаким воздействиям не подвергались.

В процессе эксперимента учитывалась индивидуальная реакция животных на физические нагрузки. В связи с этим все крысы были маркированы раствором пикриновой кислоты, на каждую из них заведен протокол, где фиксировались еженедельные результаты определения массы тела, показатели крови, поведение во время плавания и после него.

Животных выводили из эксперимента декапитацией сразу после окончания тренировок и через 5 недель восстановления.

Для гистологического исследования тимус препарировали, фиксировали в 10% нейтральном формалине или жидкости Карнуа, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в парафин. Срезы толщиной 4-5 мкм окрашивали гематоксилин-эозином, азур-П-эозином, по Ван-Гизону. Препараты изучали при помощи световых микроскопов МБИ-6 и Weitzlar 500 (Германия).

Для электронномикроскопического исследования кусочки органов размером 1 мм фиксировали в 2,5% растворе глютарового альдегида, приготовленного на фосфатном буфере с рН=7,2-7,4, в течение 4 часов и вторично фиксировали в 1% осмиевой кислоте. После фиксации материал обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в смесь эпоксидных смол. На ультратоме LKB-3 (Швеция) получали полутонкие (толщиной 1мкм) и ультратонкие срезы. Полутонкие срезы окрашивали метиленовым синим-азуром-И-фуксином и основным фуксином. Ультратонкис срезы контрастировали цитратом свинца (по Рейнольдсу) и изучали в электронном микроскопе JEM 1200 EX (Япония).

Кроме гистологического и электронномикроскопического, проводили морфометрическое исследование. Измерения площадей, занимаемых структурными компонентами тимуса, осуществляли при помощи морфометрической сетки (С.Б.Стефанов, 1974; Г.Г.Автандилов, 1990), методом точечного подсчета структурных элементов органа, совпадающих с узловыми точками сетки, при увеличении микроскопа: об.3,5; ок.10. На каждом срезе осуществляли 10 перемещений сетки, данные заносили в протокол, вычисляли средние показатели для каждого структурного компонента в общей площади сечения всего органа. Определяли долю площади сечения капсулы, междольковых перегородок, коркового и мозгового вещества, разрастаний жировой ткани.

Подсчет клеточных элементов проводили в 5-10 полях зрения (площадь одного поля зрения 16000 мкм ) в подкапсулыюй и центральной

зонах коркового и мозгового вещества тимуса. Дифференцировали лимфобласты, большие, средние и малые лимфоциты, эпителиоретикулоциты, плазматические клетки (зрелые и юные), макрофаги, митозы и гибнущие клетки при увеличении микроскопа: об.90; ок.10. Определяли абсолютное содержание различных клеточных элементов на единице площади среза, а затем подсчитывали их относительное количество, так как показатель доли клеток отражает их взаимоотношения внутри популяции.

У животных до начала и в течение эксперимента из хвостовых сосудов брали кровь. Мазки окрашивали азур-11-эозином-мстиленовым синим по Лейшману. На мазках производили подсчет различных видов клеток белой крови из расчета на 100 клеток с последующим выводом лейкограммы.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием статистического пакета STATGRAPHICS Plus for Windows. Рассчитывали числовые характеристики выборки: среднее арифметическое, стандартное отклонение, ошибку среднего арифметического. В тех случаях, когда объем выборки превышал 40 измерений, для проверки соответствия распределения результатов нормальному закону использовали критерий XU- квадрат. В тех случаях, когда объем выборки был небольшим (менее 40 измерений), применяли оценивание по нормированным коэффициентам асимметрии и эксцесса. Если распределение соответствовало нормальному закону, различия результатов оценивали по критерию Стьюдента. В тех случаях, когда распределение не соответствовало нормальному закону, использовали критерий Вилкинсона. Различия считали достоверными при Р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Выбрав предложенные М.Р.Сапиным и М.Г.Ткачук (2001) критерии оценки адаптированности крыс к физическим нагрузкам: 1) прирост массы тела в процессе тренировок и 2) изменения содержания лимфоцитов в крови, мы разделили всех крыс на три группы: устойчивые, адаптирующиеся и неустойчивые.

В первую группу (25% от общего числа тренировавшихся животных) вошли крысы, прирост массы тела у которых за время тренировок не отличался от такового у контрольных животных и составил 53,5 + 2,85 г. Исходное содержание лимфоцитов в крови у них составило 56,8 ±2,45%, что на 10,7% уступало контрольным показателям. Плавание в течение 5 недель не привело к каким-либо изменениям лейкограммы в этой группе животных. Экспериментальные крысы, отнесенные к группе адаптирующихся (38,8% от общего числа тренировавшихся животных), массу тела прибавили за время тренировок, в среднем, на 85,8 +4,12 г, что на 12,1% больше, чем контрольные крысы. Лейкограмма у них до начала

тренировок соответствовала контрольным параметрам. После окончания тренировок лейкограмма у крыс, адаптирующихся к физическим нагрузкам, характеризовалась увеличением доли лимфоцитов в 1,1 раза и уменьшением содержания сегментоядерных нейтрофилов в 1,5 раза, по сравнению с контрольными величинами.

К группе животных, неустойчивых к физическим нагрузкам (36,2% от общего числа тренировавшихся животных), отнесены крысы, прирост массы тела у которых, начиная с третьей недели тренировок, был существенно замедлен, по сравнению с контрольными крысами. К концу тренировок животные, неустойчивые к физическим нагрузкам, отставали в массе тела на 13,5%, по сравнению, с контрольными животными. Исходное количество лимфоцитов в крови у них превышало контрольные величины. Тренировка в течение 5 недель у крыс, неустойчивых к физическим нагрузкам, привела к снижению относительного числа лимфоцитов в 1,7 раза, по сравнению с контролем.

Гистологическая картина тимуса в каждой из этих групп имела свои особенности. Так, у крыс, устойчивых к физическим нагрузкам, тренировавшихся без коррекции, тимус в конце тренировок, как и у контрольных животных, имел хорошо выраженное дольчатое строение, дольки были небольших размеров, в них четко различались корковое и мозговое вещество. Площади, занимаемые структурными компонентами тимуса, не отличались от контрольных показателей. Изучение клеточного состава тимуса выявило в подкапсульной зоне увеличение доли бластов (в 1,1 раза) и макрофагов (в 1,7 раза) при снижении числа деструктивно измененных клеток (в 2,7 раза), по сравнению с контрольными показателями. В центральной зоне коркового вещества содержание средних лимфоцитов снизилось в 1,2 раза, а деструктивно измененных клеток возросло в 1,4 раза. Клеточный состав мозгового вещества тимуса не отличался от контрольных величин (табл. 1).

У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам, тренировка без иммунокррекции не вызвала изменений со стороны структуры тимуса, однако привела к заметному преобразованию клеточного состава органа. В подкапсульной зоне тимуса обнаружено достоверное увеличение содержания бластов (в 1,2 раза) и митотически делящихся клеток (в 1,7 раза) при снижении доли разрушенных клеток (в 1,6 раза), по сравнению с контрольными показателями. В центральной зоне коркового вещества содержание бластов возросло в 1,4 раза, в то время как число средних лимфоцитов и гибнущих клеток снизилось соответственно в 1,5 раза и в 9 раз, по сравнению с контролем. В центральной зоне мозгового вещества доля бластов и больших лимфоцитов возросла в 1,5 раза, средних - в 1,4 раза, макрофагов - в 2 раза и митотически делящихся клеток - в 5 раз по сравнению с контролем (см. табл. 1).

У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам, заметно утолщились, по сравнению с контрольными показателями, капсула и междольковые перегородки, в них накапливались жировые клетки.

Жировая ткань разрасталась и внутри отдельных долек. В некоторых случаях от долек тимуса оставались лишь отдельные островки лимфоидной ткани, замурованные среди жировой клетчатки. Доля жировой ткани возросла в 7,2 раза по сравнению с контролем, В подкансульной зоне доля бластов и больших лимфоцитов снизилась, по сравнению с контрольными величинами, в 2,3 раза, а средних лимфоцитов - в 1,8 раза, а митотически делящихся клеток - в 4,5 раза. Содержание малых лимфоцитов не изменилось. Количество эпителиоретикулоцитов и разрушенных клеток возросло соответственно в 2,3 и 10,4 раза. В центральной зоне коркового вещества доля бластов и больших лимфоцитов уменьшилась в 1,6 раза, средних лимфоцитов - в 1,9 раза, содержание эпителиоретикулоцитов возросло - в 2,1 раза, деструктивно измененных клеток - в 9 раз и макрофагов - в 2,9 раза, по сравнению с величинами в контроле. В мозговом веществе содержание бластов, средних лимфоцитов и митотически делящихся клеток снизилось в 2 раза, по сравнению с контролем, а малых лимфоцитов - в 1,2 раза (см. табл. 1). При этом содержание эпителиоретикулоцитов возросло в 1,3 раза, макрофагов - в 3 раза и гибнущих клеток - в 6,2 раза, по сравнению с контрольными параметрами. Подобные явления с морфологической точки зрения указывают на значительные инволютивные изменения тимуса, а с функциональной стороны -на состояние приобретенного иммунодефицита (М.Р.Сапин , 1991, 1993; Т.Е.Ивановская и соавт., 1996; Ь.Б.Сагеп ег. а1., 1980; У.КУашаёа ег а1., 1981; К.МШег ег а1., 1984; КБоигеу, 1986 и др.).

Ультраструктурное исследование тимуса у крыс, неустойчивых к физическим нагрузкам, выявило большое количество лимфоидных клеток с признаками деструкции: расширенным перинуклеарным пространством, множеством вакуолей в цитоплазме, ее дезорганизацией, набухшими митохондриями, фрагментацией и пикнозом ядер. Эти изменения по современным представлениям о гибели клеток можно трактовать, как апоптоз'(Н.В.Бережков, 1990; .Т.Р.Кегг ег а1., 1972,1984; С^.Ройеп, 1977; Б,УИогшоп, 1987; ЕХ.Рагг ег а1., 1987; А.Бепеёегй ег а1., 1988; А.И^уШе, 1980,1987,1990).

В эпителиальных клетках тимуса мы обнаружили компенсаторные изменения, развивающиеся в ответ на лимфоцитарное истощение органа. Направленность этих изменений определялась функциональным назначением каждого вида клеток (S.P.Meihuizen а 1.Б.Бигек, 1978; АМБицуезгуп ег а1., 1981; А.Кепёа1, 1990; /.МШсеук ег а1., 1997). В светлых клетках подкапсульной зоны увеличилось содержание промежуточных филаментов и митохондрий. В светлых промежуточных и в темных эпителиальных клетках наблюдалось большое количество полирибосом.

Таким образом, несмотря на то, что все животные были одной генетической линии, одного возраста и пола, изменения структуры и клеточного состава тимуса у них заметно отличались и зависели от уровня адаптированности организма к нагрузкам.

Наши данные согласуются с результатами, полученными М.Р.Сапиным и М.Г.Ткачук (2001) в экспериментах на беспородных белых крысах. Однако в процентном отношении распределение линейных крыс по группам отличалось большим числом животных, устойчивых к физическим нагрузкам, и меньшим числом - неустойчивых, но сравнению с беспородными крысами. Это можно объяснить тем, что крысы линии Вистар обладают лучшей устойчивостью к интенсивным физическим нагрузкам, по сравнению с беспородными крысами.

Поскольку полноценное восстановление после занятий спортом занимает такое же по длительности время, как и сам тренировочный процесс (А.С.Солодков, 1988), мы изучали структуру и клеточный состав тимуса через 5 недель после окончания тренировок. Однако, как показали результаты исследований, даже столь длительного времени не хватило для возвращения структурных изменений тимуса, вызванных интенсивными физическими нагрузками, к контрольным показателям. Исключение составила группа крыс, устойчивых к физическим нагрузкам. У этих животных через 5 недель восстановления общая структура тимуса, как и в конце тренировок, соответствовала строению органа у контрольных животных. Площадь, занимаемая паренхимой, составила 88,1% от общей площади органа, что достоверно не отличалось от показателей в конце тренировок. Изучение цитоархитектоники тимуса у устойчивых животных показало, что через 5 недель восстановления после окончания плавания в подкапсулыюй зоне соотношение клеточных элементов не отличалось от контрольных показателей. В центральной зоне коркового вещества относительное количество бластов возросло в 1,2 раза, а макрофагов -снизилось в 1,6 раза. В центральной зоне мозгового вещества доля бластов снизилась в 2,2 раза, а доля клеток с фигурами митозов возросла в 1,8 раза, по сравнению с контролем.

У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам, через 5 недель после их прекращения отмечались значительные инволютивные изменения тимуса. Относительная площадь, занимаемая паренхимой органа, снизилась как по сравнению с показателями в конце тренировки, так и с контрольными величинами и составила 79% от общей площади органа. Произошло утолщение капсулы и междольковых перегородок. Внутри долек наблюдалось стирание границ между корковым и мозговым веществом. В ряде случаев тимус терял дольчатое строение. Анализ содержания клеток выявил, что во всех зонах органа увеличилось содержание эпителиоретикулоцитов и гибнущих клеток. Так, количество деструктивно измененных лимфоцитов в подкапсульной зоне тимуса возросло, по сравнению с контрольными величинами, в 4,6 раза, в центральной зоне коркового вещества - в 1,8 раза, а в мозговом веществе - в 2,9 раза.

В корковом и мозговом веществе у животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам, в период восстановления отмечалась значительная плазмоклеточная реакция. Так, относительное число зрелых

плазматических клеток в центральной зоне мозгового вещества составило, в среднем, 5,4%, а доля незрелых форм - 3,1%, в то время, как у контрольных животных они отсутствовали. Такая картина не свойственна нормальному тимусу (Ш.Ваак ег а1.,1975; М.Капауша сг а1., 1975; 8Агуа ег а1., 1982; М.ВоШ ег а1., 1985; М.Б.Кепёа1, 1989, 1990, 1991). Известно, что отдаленные отрицательные последствия систематических тренировочных нагрузок могут вызывать аутоагрессивное состояние (В.БЛемус, 1986; ЕАУипк ег а1., 1971). Не исключено поэтому, что усиление плазмоклеточной реакции сопряжено с активизацией аутоиммунных процессов (1.Иашшаг, 1936; ЕЖСоШззоп ег а1., 1983; А.Хэм и Д.Кормак, 1983; Т.Е.Ивановская и соавт., 1996).

У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам, через 5 недель после окончания физических нагрузок в тимусе наблюдались активные репаративные процессы. Возросла площадь, занимаемая паренхимой тимуса, и снизилась доля жировой ткани, по сравнению с показателями в конце тренировки. Изменения клеточного состава тимуса характеризовались снижением уровня деструкции и усилением пролиферативных процессов клеток лимфоидного ряда во всех зонах тимуса, по сравнению с показателями в конце тренировки. Однако восстановления структуры и клеточного состава тимуса даже в отдаленные сроки после окончания тренировок не произошло. Доля, занимаемая междольковыми перегородками, была больше, чем в контроле в 1,4 раза, доля жировой ткани - в 2,3 раза, а относительная площадь коркового вещества, наоборот, меньше - в 2,3 раза. В подкапсульной зоне тимуса уменьшилась доля бластов, средних лимфоцитов и клеток с фигурами митозов и возросла доля эпителиоретикулоцитов, макрофагов и гибнущих клеток. В центральной зоне коркового вещества отмечалось достоверное снижение доли бластов и митозов и увеличение числа деструкции и макрофагов. В мозговом веществе, напротив, число макрофагов и деструктивно измененных клеток уступало контрольным показателям.

Анализируя структурные изменениям тимуса, следует отметить, что платой за адаптацию к интенсивным физическим нагрузкам является ускорение процессов возрастной инволюции тимуса в отдаленные сроки после окончания тренировок, которую мы наблюдали в 75% случаев у животных, тренировавшихся без коррекции. Исключение составили животные, устойчивые к физическим нагрузкам. У них показатели структуры и клеточного состава тимуса отличались стабильностью на протяжении всего эксперимента.

В наших исследованиях показано, что тренировки на фоне коррекции диуцифоном привели к изменениям, свидетельствующим о повышении резервных возможностей иммунной системы. Однако выраженность этих изменений оказалась различной в зависимости от степени адаптации животных к физическим нагрузкам.

У крыс, устойчивых к физическим нагрузкам и получавших диуцифон, изменений со стороны структуры тимуса не наблюдалось.

Вместе с тем, в этой группе животных к концу тренировок на фоне приема диуцифона содержание бластов и митотически делящихся лимфоцитов в подкапсулыюй зоне тимуса возросло соответственно в 1,2 и 2,4 раза, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции, а в центральной зоне мозгового вещества - в 1,4 и 1,8 раза, что превысило контрольные показатели (табл. 2).

У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам, диуцифон привел к заметным сдвигам со стороны структуры тимуса. В этой группе крыс увеличилась относительная площадь коркового вещества (в 1,1 раза) и уменьшились площади, занимаемые мозговым веществом (в 1,1 раза), междольковыми перегородками (в 1,2 раза) и жировой тканью (в 1,3 раза), по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции. Цитологическое исследование различных морфологических зон тимуса у крыс, получавших в ходе тренировок диуцифон, выявило увеличение числа бластов и эпителиоретикулоцитов в подкапсульной зоне тимуса, средних лимфоцитов и эпителиоретикулоцитов в центральной зоне коркового вещества, бластов, средних и митотически делящихся лимфоцитов в центральной зоне мозгового вещества, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции. При этом во всех зонах тимуса снизилось содержание макрофагов. От контрольных показателей тимус отличался повышенным содержанием бластов и клеток с фигурами митозов. Наиболее выраженные изменения в тимусе крыс, адаптирующихся к физическим нагрузкам, на фоне приема препарата наблюдались в мозговом веществе. Так, доля бластов в нем возросла, по сравнению с контрольными величинами, в 2,1 раза, а доля делящихся клеток - в 3,2 раза (см. табл. 2).

В большей степени изменились структура и клеточный состав тимуса под воздействием диуцифона в группе крыс, неустойчивых к физическим нагрузкам. Так, площадь, занимаемая корковым веществом, увеличилась в 1,4 раза, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции, при снижении в 4,5 раза доли жировой ткани. Изучение клеточного состава у этих животных показало, что во всех зонах тимуса возросло содержание бластов, средних и митотически делящихся лимфоцитов и снизилось относительное число эпителиоретикулоцитов, макрофагов и гибнущих клеток, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции. Так, например, в подкапсульной зоне доля бластов и средних лимфоцитов увеличилась в 2 раза, а клеток с фигурами митозов - в 5,5 раза, содержание энителиоретикулоцитов и гибнущих клеток, наоборот, уменьшилось соответственно в 2,1 и 6,9 раза. В результате цитоархитектоника тимуса у крыс, неустойчивых к физическим нагрузкам и получавших диуцифон, в отличие от животных, тренировавшихся без коррекции, приблизилась к таковой в контроле.

Таблица 1

Доля клеток в центральной зоне мозгового вещества тимуса у белых крыс в конце тренировки

Ввды клеток Количество клеток (%)

Группы животных

К У А НУ

Бласты и большие лимфоциты 2,2+0,38 1,9±0,84 3,5+0,15* 1,1+0,27*

Средние лимфоциты 22,0+1,54 20,8+2,40 16,0+2,10* 11,2+1,06*

Малые лимфоциты 50,4+1,98 51,9+4,01 50,6+3,15 43,3+2,24*

Эпителиоретику-монитм 21,7+2,13 20,4+2,78 22,9+1,59 27,2±2,45*

Макрофаги 2,1+0,48 3,0±0,81 5,2+1,07* 6,3+0,84*

Делящиеся 0,6±0,01 0,5+0,09 1,0+0,08* 0,3+0,02*

Деструктивно измененные 1,5+0,14 1,5+0,70 0,8+0,01* 9,4+1,13*

Прочие - - - 1,2+0,06*

Примечание: К - контроль, У - устойчивые, А - адаптирующиеся, НУ - неустойчивые.

* - различия по сравнению с контролем значимы при Р<0,05

Таблица 2

Доля клеток в центральной зоне мозгового вещества тимуса у белых .. крыс в конце тренировки в условиях иммунокоррекции диуцифоном

(х+8х).

Виды клеток Количество клеток (%)

Группы животных

К У+Д А+Д НУ+Д

Бласты и большие лимфоциты 2,2±0,38 2.7+0,74 4,2+0,18* 1,9±0,52

Средние лимфоциты 22,0+1,54 18,9+2,16 18,9+1,14* 19,0+2,68

Малые лимфоциты 50,4+1,98 57,5+3,65* 55,4+3,12 58,1+3,45*

Энителиорети-кулоциты 21,7+2,13 16,2+1,49* 18,2+1,06 17,0+1,12

Макрофаги 2,1 ±0,48 2,9+0,93* 1,0+0,05* 1.3+0,15*

Делящиеся 0,6+0,01 0,9+0,09* 1,9±0,05* 0,7+0,01*

Деструктивно измененные 1,5±0,14 0,9±0,05* 0,4+0,02* 1,0+0,09*

Прочие - - - 1,0±0,03*

Примечание: К - контроль, У+Д - устойчивые, получавшие диуцифон, А+Д - адаптирующиеся, получавшие диуцифон, НУ+Д - неустойчивые, получавшие диуцифон.

* - различия по сравнению с контролем значимы при Р<0,05

Электронномикроскопическое исследование тимуса у крыс, получавших в ходе тренировок диуцифон, показало, что лимфоциты не только пролиферируют, но и специализируются более интенсивно. Так, в большом количестве мы обнаруживали лимфоциты в тесной ассоциации с макрофагами и эпителиоретикулоцитами.

Через 5 недель после завершения тренировок у животных, устойчивых к физическим нагрузкам и получавших диуцифон, в отличие от крыс, тренировавшихся без коррекции, наблюдалось увеличение относительного количества коркового вещества на гистологических срезах тимуса при снижении доли мозгового вещества. Касаясь клеточных реакций, следует отметить, что у животных, устойчивых к физическим нагрузкам и получавших в процессе тренировок диуцифон, в подкапсулыюй зоне тимуса снизилась доля бластов и митотически делящихся клеток и возросла доля малых лимфоцитов и деструктивно измененных клеток по сравнению с показателями в конце тренировок. В центральной зоне мозгового вещества наблюдалось уменьшение числа бластов, а в мозговом веществе - макрофагов. По сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции, изменения клеточного состава органа характеризовались снижением доли бластов в подкапсульной и центральной зонах коркового вещества. В этой группе животных площади, занимаемые структурными компонентами тимуса, и соотношение клеточных элементов в нем соответствовали контрольному уровню.

У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получавших диуцифон, через 5 недель после прекращения тренировок площади, занимаемые корковым и мозговым веществом, возросли соответственно в 1,2 и 1,1 раза, а доля жировой ткани снизилась в 3 раза, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции, к этому моменту, что соответствовало контролю. Изучение клеточного состава тимуса у крыс, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получавших диуцифон, показало, что во всех зонах тимуса возросла доля бласюв и митотически делящихся клеток и снизилась доля деструктивно измененных клеток, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции. Наибольшие изменения были обнаружены в центральной зоне мозгового вещества. Так, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции, доля бластов и клеток с фигурами митозов в мозговом веществе тимуса возросла соответственно в 1,2 раза и в 5 раз, а доля гибнущих клеток уменьшилась в 2,4 раза. Плазматические клетки в дольках тимуса вовсе отсутствовали (рис. 1).

У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам и получавших диуцифон, через 5 недель после окончания тренировок площадь, занимаемая корковым веществом, увеличилась в 1,2 раза, а доля жировой ткани - снизилась в 2,5 раза, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции. Что касается клеточного состава, в отдаленный период восстановления наблюдалось увеличение доли бластов и митотически делящихся лимфоцитов в подкапсульной и центральной

зонах коркового вещества тимуса, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции. Клеточный состав мозгового вещества тимуса соответствовал контрольному уровню, в то время как в корковом веществе даже через 5 недель от начала восстановления отмечалася активация лимфоцитопоэза.

бласты ср. лимф. мал. лимф. эпит. митозы дестр. плазм.

С диуцифон ■ токоферол

Рис. 1. Клеточный состав мозгового вещества тимуса у крыс, адаптирующихся к физическим нагрузкам, через 5 недель после их окончания (в % по отношению к контролю).

* - различия, по сравнению с контролем, достоверны при Р < 0,05.

Результаты исследования изменений тимуса при физических нагрузках в условиях коррекции токоферолом показали, что у крыс, адаптирующихся к физическим нагрузкам, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции, площадь капсулы возросла в 1,6 раза, а площадь коркового вещества снизилась в 1,1 раза к концу тренировок. Клеточный состав органа у адаптирующихся крыс на фоне приема токоферола отличался от животных, тренировавшихся без коррекции, усилением деструкции лимфоцитов.

Через 5 недель после окончания тренировок у крыс, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получавших токоферол, в отличие от животных, тренировавшихся без коррекции, гистологическая картина тимуса не отличалась от контрольных показателей. Изучение клеточного состава тимуса у крыс, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получавших токоферол, показало, что в подкапсульной зоне тимуса содержание бластов увеличилось в 3 раза, по сравнению, с животными, тренировавшимися без

коррекции, митотически делящихся лимфоцитов - в 2,3 раза, а содержание гибнущих клеток снизилось в 3,8 раза В корковом и мозгом веществе реже встречались плазматические клетки.

У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам, введение токоферола купировало структурные повреждения. Площадь паренхимы тимуса оказалась больше, а доля жировой ткани меньше, чем у животных, тренировавшихся без коррекции Однако по сравнению с контрольными параметрами площадь капсулы была больше в 1,5 раза, а площадь жировой ткани в 1,9 раза. Сравнивая клеточный состав тимуса у животных, тренировавшихся без коррекции, и животных, принимавших препарат токоферол, можно сказать, что во всех зонах тимуса у последних увеличивается число бластов и митотически делящихся клеток и одновременно уменьшается число макрофагов и деструктивно измененных клеток.

Через 5 недель после окончания тренировки общая структура тимуса у неустойчивых животных, получавших токоферол, соответствовала строению органа у контрольных животных. Следует подчеркнуть, что в отдаленные периоды восстановления в тимусе крыс, получавших токоферол, по сравнению с животными, тренировавшимися без коррекции, во всех зонах отмечалось усиление пролиферативных процессов при снижении уровня деструкций клеток лимфоидного ряда. Существенным отличием также была меньшая выраженность плазмоклеточной реакции.

Наряду с этим, в эпителиальных клетках обнаружены изменения их ультраструктуры, свидетельствующие о развитии элементов цитоскелета и об активизации синтетических процессов. В цитоплазме определялось множество полирибосом, хорошо развитый комплекс Гольджи, плотный цитоплазматический матрикс. Промежуточные филаменты образовывали массивные извитые пучки. Это обеспечивает создание в тимусе специфического микроокружения, необходимого для процессов пролиферации и дифференцировки тимоцитов (M.D.Kеndal, 1991; Z.Milicevic et а1., 1997).

Сравнивая действие препаратов диуцифона и токоферола на строение тимуса при физических нагрузках и в отдаленный период после их окончания, следует отметить, что оба препарата предотвращают нарушения структуры и цитоархитектоники тимуса, вызванные интенсивными физическими нагрузками, а также предупреждают возникновение их в период восстановления.

При коррекции диуцифоном морфологические изменения тимуса, свидетельствующие о его стимулирующем влиянии в период интенсивных тренировок, наблюдаются у всех крыс, независимо от уровня адаптированности их к физическим нагрузкам, в то время как при коррекции токоферолом - только у неустойчивых животных. Диуцифон предотвращает, а токоферол лишь ослабляет плазмоклеточную реакцию в тимусе в восстановительном периоде после окончания тренировок. Диуцифон приводит к большему усилению лимфоцитопоэза в тимусе в

период тренировок, а токоферол - в отдаленные сроки после их окончания. Различия в действии исследуемых препаратов можно объяснить тем, что в отличие от днуцифона токоферол не является специфическим иммуномодулятором, и его иммуностимулирующее действие основано на антиоксидантных свойствах.

Полученные данные свидетельствуют о необходимости применения иммуномодуляторов с учетом индивидуальной реакции организма на физическую нагрузку в оптимально обоснованные сроки.

ВЫВОДЫ

1. Морфологические изменения тимуса под воздействием иммуномодуляторов, применяемых на фоне интенсивных тренировок, зависят от уровня адаптированное™ организма к физическим нагрузкам и природы применяемых препаратов.

2. У животных, устойчивых к физическим нагрузкам, через 5 недель плавания на фоне коррекции диуцифоном гистологическая картина тимуса, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции, не изменяется, в то время как содержание митотически делящихся лимфоцитов в подкапсульной зоне органа возрастает в 2,4 раза, а в центральной зоне мозгового вещества - в 1,8 раза.

3. У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получающих диуцифон, в ответ на плавание в течение 5 недель увеличивается относительное количество паренхимы тимуса в 1,1 раза, усиливается лимфоцитопоэз во всех зонах органа, но сравнению с животными, тренирующимися без коррекции.

4. У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам, плавание в течение 5 недель на фоне коррекции диуцифоном приводит к увеличению относительного количества паренхимы тимуса в 1,4 раза, усилению пролиферативных и снижению деструктивных процессов в органе, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции. Наиболее выраженные изменения отмечаются в подкапсульной зоне тимуса, где доля бластов и средних лимфоцитов возрастает в 2 раза, делящихся клеток - в 5,5 раза, а содержание гибнущих клеток уменьшается в 6,9 раза.

5. Сравнительное изучение реакции тимуса на воздействие диуцифона и токоферола, применяемых на фоне интенсивных физических нагрузок, выявило ряд особенностей при однонаправленности их действия.

В отличие от диуцифона, при коррекции токоферолом усиление лимфоцитопоэза в тимусе к концу тренировок наблюдается только у неустойчивых животных. У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам, под воздействием токоферола в подкапсульной зоне тимуса относительное число митотически делящихся лимфоцитов уменьшается в 1,3 раза при увеличении в 2 раза доли гибнущих клеток, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции.

6. У адаптирующихся и неустойчивых животных, тренирующихся без коррекции, через 5 недель после прекращения физических нагрузок инволютивные изменения тимуса выражены сильнее, чем в контроле. В дольках органа обнаруживаются плазматические клетки, не встречающиеся в контроле.

7. Применение диуцифона и токоферола в период тренировок позволяет предупредить дистрофические изменения в тимусе в отдаленные сроки после окончания тренировок и ускорить процессы восстановления.

8. Через 5 недель после окончания тренировок общая структура и цитоархитектоника тимуса у животных, получавших диуцифон, соответствует строению органа у контрольных животных. Плазматические клетки в дольках органа не обнаруживаются.

9. Через 5 недель после окончания тренировок у животных, получавших токоферол, во всех зонах тимуса содержание бластов и клеток с фигурами митозов превышают контрольные показатели. Заметно снижена плазмоклеточная реакция.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Данные об особенностях морфологических преобразований тимуса в ходе выполнения интенсивных физических нагрузок при различном уровне индивидуальной адаптированности к ним и в отдаленные сроки после завершения нагрузок могут быть использованы в учебном процессе на кафедрах анатомии, гистологии при изучении органов иммунной системы и в дальнейших исследованиях этих органов.

2. Раскрытие характера и динамики морфологических изменений тимуса в ходе экспериментальных тренировок позволяет прогнозировать степень выраженности изменений этого органа у спортсменов как в период активных занятий, так и по завершении их, что важно для правильной организации тренировочного и восстановительного процессов в практике спорта.

3. Сведения о влиянии иммуномодуляторов, применяемых в ходе выполнения интенсивных физических нагрузок, на строение и клеточный состав тимуса с учетом особенностей адаптации организма к нагрузкам, а также о характере восстановительных изменений в тимусе по завершении тренировок могут быть использованы в практике лечебно-профилактических учреждений, обслуживающих спортсменов, в качестве критерия для оптимального выбора иммуномодулирующего средства и сроков его назначения для профилактики и коррекции возможных нарушений.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Страдина М.С. Строение органов иммунной системы в отдаленные сроки после воздействия иммуномодуляторов / Ткачук М.Г., Страдина М.С. // Материал итоговой научно-практической конференции Санкт-Петербургской государственной академии физической культура им. П.Ф.Лесгафта - СПб, 2002, с. 106.

2. Страдина М.С. Использование иммуностимуляторов при интенсивных физических нагрузках / Ткачук М.Г., Страдина М.С. // Материалы международного научного конгресса "Спортивная медицина -21 век" -СПб, 2002, с. 101-103.

3. Страдина М.С. Способы коррекции иммунологической реактивности организма в условиях интенсивных физических нагрузок / Ткачук М.Г., Клеменко А.Э. // Материалы международного научного конгресса "Спорт и здоровье" - СПб, 2003, с. 335-336.

4. Страдина М.С. Влияние антигенной стимуляции на строение иммунных органов в период восстановления после физических нагрузок / Ткачук М.Г., Петренко Е.В., Степаник И.А. // Сборник научных трудов "Актуальные проблемы морфологии - Красноярск, 2003, с. 198-200.

5. Страдина М.С. Органы иммунной системы в условиях физических нагрузок и воздействия иммуномодуляторов / Ткачук М.Г., Страдина М.С, Клеменко А.Э. // Материалы международного научного конгресса "Актуальные проблемы спортивной морфологии и интегративной антропологии" - Москва, 2003, с. 54-55.

6. Страдина М.С. Тимус в отдаленные сроки воздействия после применения диуцифона / Страдина М.С. // Сборник научных трудов "Иммуногенез и лимфоток" - СПб, 2003, с. 108-109.

Выражаю искреннюю благодарность академику РАМН, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, профессору Михаилу Романовичу Сапину за консультативную помощь при выполнении работы.

Утверждено в печать 10.01.2004 Отпечатано: фирма «L-Design» Тираж 100 экз.

*- 23 6 9

РНБ Русский фонд

2004-4 27892

Актуальность проблемы

Среди факторов, способствующих укреплению здоровья, повышению иммунологической реактивности, важное место отводится физическим нагрузкам. В то же время интенсивные занятия спортом могут приводить к ухудшению здоровья спортсменов, обострению у них инфекционных, аллергических и аутоиммунных заболеваний (Ю.И.Бажора, В.С.Соколовский, 1991; В.П.Марищук, 1993; Е.А.Гаврилова, О.А.Чурганов, 1998; W.Eckert, 1981; E.K.Scheirmann et al., 1981; N.Tvede et al., 1991; T.J. Verder et al., 1993; G.P.Tilz et al., 1993; A.Baj et al., 1994; I.Brenner et al. 1994; R.J.Shepard et al., 1995,

1996). По мнению В.М.Шубика и М.Я.Левина (1985), Р.С.Суздальницкого и со-авт. (1989), И.Д.Суркиной и соавт. (1993) и др., физические нагрузки современного спорта необходимо включить в перечень факторов, вызывающих вторичный иммунодефицит.

В связи с этим ведется активный поиск лекарственных препаратов, предназначенных для профилактики и коррекции нарушений иммунной системы спортсменов (В.А.Левандо и Р.С.Суздальницкий, 1983; А.В.Лупандин, 1989, 1993; Н.П.Моисеев, Р.К.Бикмухамедов, 1989; М.Я.Левин и соавт., 1991; В.В.Городецкий, 1999; M.Petrosino, 1992; C.Sandi et al., 1992; J.Smith et al., 1993).

В отличие от клинических исследований, морфологических работ о влиянии иммуномодуляторов на строение лимфоидных органов при интенсивных физических нагрузках крайне мало. Не раскрыты индивидуальные особенности реакции органов иммунной системы на воздействие иммуномодуляторов. Исследования, посвященные изучению строения органов иммуногенеза в отдаленные сроки после воздействия иммуномодуляторов, отсутствуют.

Несмотря на многочисленные исследования тимуса при различных воздействиях (Г.Г.Аминова и соавт., 1983, 1988, 1994; М.Р.Сапин и соавт., 1993, 1994; Т.И.Вихрук, 1995; Ю.И.Бородин и Л.А.Обухова, 2000; М.Г.Ткачук, 1985; 2001; A.Franklin et al., 1983; B.Miholljcic et al., 1989, 1990; Z.Milicevic et al.,

1997), интерес к этому органу остается повышенным. Тимус является своеобразным маркером стресса, отражающим особенности адаптации организма к внешним воздействиям (Г.Селье, 1960; М.Р.Сапин, 1991, 1993; Т.Е.Ивановская и соавт., 1996; Л.Х.Гаркави и соавт., 1990).

Поскольку иммуностимулирующие препараты оказывают наибольшее действие на состояние тимуса, по сравнению с периферическими лимфоидны-ми органами (И.И.Гринцевич, 1986; Л.А.Обухова, 1998; М.Г.Ткачук, 2001), изучение последствий влияния, на строение тимуса иммуномодуляторов, применяемых в условиях интенсивных физических нагрузок, является актуальной темой. Подобные исследования ранее не проводились.

Цель исследования

Изучить особенности морфологических изменений тимуса при адаптации к длительным физическим* нагрузкам на фоне применения иммуномодуляторов, а также в отдаленные сроки восстановления после прекращения, этих нагрузок.

Задачи исследования

1. Изучить влияние иммуномодуляторов на структуру и клеточный состав тимуса при различной степени адаптации организма к физическим нагрузкам.

2. Выявить особенности структуры и клеточного состава тимуса в отдаленные сроки восстановления после воздействия иммуномодуляторов.

3. Сравнить .изменениямструктуры, и клеточного-состава тимуса при воздействии препаратов диуцифона и токоферола в различные сроки эксперимента.

Научная новизна.исследования

Впервые установлено, что морфологические изменения тимуса под влиянием иммуномодуляторов диуцифона» и токоферола, применяемых на фоне интенсивных физических нагрузок, зависят от уровня адаптированности организма к этим нагрузкам и природы препаратов. Показано, что у животных, устойчивых к физическим < нагрузкам, тренировки на фоне коррекции диуцифо-ном не вызывают каких-либо изменений гистологической картины тимуса, однако приводят к усилению пролиферативных процессов в органе. У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получающих диуцифон, увеличивается площадь паренхимы тимуса в 1,1 раза, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции, возрастает содержание бластных клеточных форм и делящихся клеток во всех зонах органа. У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам, плавание в течение 5 недель на фоне коррекции диуцифоном приводит к увеличению относительного количества паренхимы тимуса в 1,4 раза, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции, усилению пролиферативных и снижению деструктивных процессов в органе. Наиболее выраженные изменения отмечаются в подкапсульной зоне тимуса, где доля бластных лимфоидных клеток и средних лимфоцитов возрастает в 2 раза, делящихся клеток — в 5,5 раза, а содержание гибнущих клеток снижается в 6,9 раза.

Впервые показано, что в отличие от диуцифона при коррекции токоферолом усиление пролиферативных процессов в тимусе к концу тренировок наблюдается только у неустойчивых животных. Выявлено, что использование токоферола в период интенсивных физических нагрузок у адаптирующихся животных нецелесообразно.

Обнаружено, что у адаптирующихся и неустойчивых животных, тренирующихся без коррекции, через 5 недель после прекращения физических нагрузок инволютивные изменения тимуса выражены сильнее, чем в контроле. В дольках органа обнаруживаются плазматические клетки, не встречающиеся в контроле.

Впервые получены данные о том, что применение диуцифона и токоферола в период тренировок позволяет предупредить неблагоприятные изменения в тимусе в отдаленные сроки после окончания тренировок и ускорить процессы восстановления. Установлено, что через 5 недель после окончания тренировок общая структура и цитоархитекгоника тимуса у животных, получавших диуци-фон, соответствует строению органа у контрольных животных. Плазматические клетки в дольках органа не обнаруживаются. Впервые выявлено, что диуцифон оказывает на тимус более сильное, но менее продолжительное действие, по сравнению с токоферолом. Применение в процессе тренировок препарата токоферола позволяет даже в отдаленные сроки после окончания тренировок удержать на высоком уровне активацию защитных сил организма.

Впервые показана целесообразность применения иммуномодуляторов при интенсивных тренировках с учетом индивидуальной реакции организма на физические нагрузки.

Научно-теоретическая и практическая значимость работы

Полученные результаты исследования имеют большое теоретическое значение, поскольку расширяют представление об индивидуальных особенностях строения тимуса в условиях физических нагрузок и коррекции диуцифо-ном и токоферолом.

Практическая значимость работы состоит в раскрытии характера изменений центрального органа иммунной системы (тимуса) в период интенсивных физических нагрузок на фоне иммунокоррекции и в отдаленные сроки после завершения тренировок. Полученные результаты дают основание для рекомендации диуцифона и токоферола для профилактики и коррекции нарушений функции иммунной системы у действующих спортсменов и покидающих спорт (завершающих по тем или иным причинам активную спортивную карьеру).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Степень выраженности влияния иммуномодуляторов на строение тимуса зависит от уровня адаптированности организма к физическим нагрузкам.

2. Применение препаратов диуцифона и токоферола способствует восстановлению нарушений структуры и клеточного состава тимуса, вызванных интенсивными физическими нагрузками, и предотвращает дистрофические изменения в восстановительном периоде.

3. Токоферол оказывает менее выраженное действие на структуру и клеточный состав тимуса, по сравнению с диуцифоном, в период тренировок при более продолжительном эффекте в отдаленные сроки восстановления.

Апробация материалов диссертации

Основные результаты и положения диссертации доложены и обсуждены на 12-й Международной межвузовской научно-практической конференции «Новые фармакологические средства в ветеринарии» (СПб, 2000г.), на итоговых научных конференциях СПбГАФК им. П.Ф.Лесгафта (2001, 2002 г.г.), на юбилейной конференции, посвященной 70-летию кафедры спортивной медицины СПбГАФК им. П.Ф.Лесгафта (СПб, 2002г.), на совместной научной конференции кафедры анатомии ММА им. И.М.Сеченова и лаборатории функциональной анатомии НИИ Морфологии человека РАМН (Москва, 2003г.).

Выводы

1. Морфологические изменения тимуса под воздействием иммуномодуляторов, применяемых на фоне интенсивных тренировок, зависят от уровня адаптированности организма к физическим нагрузкам и природы применяемых препаратов.

2. У животных, устойчивых к физическим нагрузкам, через 5 недель плавания на фоне коррекции диуцифоном гистологическая картина тимуса, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции, не изменяется, в то время как содержание митотически делящихся лимфоцитов в подкапсульной зоне органа возрастает в 2,4 раза, а в центральной зоне мозгового вещества — в 1,8 раза.

3. У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам и получающих диуцифон, в ответ на плавание в течение 5 недель увеличивается относительное количество паренхимы тимуса в 1,1 раза, усиливается лимфоцитопоэз во всех зонах органа, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции.

4. У животных, неустойчивых к физическим нагрузкам, плавание в течение 5 недель на фоне коррекции диуцифоном приводит к увеличению относительного количества паренхимы тимуса в 1,4 раза, усилению пролиферативных и снижению деструктивных процессов в органе, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции. Наиболее выраженные изменения отмечаются в подкапсульной зоне тимуса, где доля бластов и средних лимфоцитов возрастает в 2 раза, делящихся клеток — в 5,5 раза, а содержание гибнущих клеток уменьшается в 6,9 раза.

5. Сравнительное изучение реакции тимуса на воздействие диуцифона и токоферола, применяемых на фоне интенсивных физических нагрузок, выявило ряд особенностей при однонаправленности их действия.

В отличие от диуцифона, при коррекции токоферолом усиление лимфоцитопоэза в тимусе к концу тренировок наблюдается только у неустойчивых животных. У животных, адаптирующихся к физическим нагрузкам, под воздействием токоферола в подкапсульной зоне тимуса относительное число митотически делящихся лимфоцитов уменьшается в 1,3 раза при увеличении в 2 раза доли гибнущих клеток, по сравнению с животными, тренирующимися без коррекции.

6. У адаптирующихся и неустойчивых животных, тренирующихся без коррекции, через 5 недель после прекращения физических нагрузок инволютивные изменения тимуса выражены сильнее, чем в контроле. В дольках органа обнаруживаются плазматические клетки, не встречающиеся в контроле.

7. Применение диуцифона и токоферола в период тренировок позволяет предупредить дистрофические изменения в тимусе в отдаленные сроки после окончания тренировок и ускорить процессы восстановления.

8. Через 5 недель после окончания тренировок общая структура и цитоархитектоника тимуса у животных, получавших диуцифон, соответствует строению органа у контрольных животных. Плазматические клетки в дольках органа не обнаруживаются.

9. Через 5 недель после окончания тренировок у животных, получавших токоферол, во всех зонах тимуса содержание бластов и клеток с фигурами митозов превышают контрольные показатели. Заметно снижена плазмоклеточная реакция.