CC BY
20
УДК 612.459;612.74;612.741 ;612.741.15 1 Ппьмутд'шова М. Ш.,2 Черно В. С.
ПСТОЛОГННАХАРАКТЕРИСТИКА СТАНУ СКЕЛЕТНИХ М'Я31В ЩУР1В НА
ТЛ1 МОДЕЛЮВАННЯ НЕСТАЧ1 МЕЛАТОН1НУ В КОМБ1 НАЦИ 3 Р13НИМИ
ВИДАМИ СТРЕСОВИХ НАВАНТАЖЕНЬ
1МиколаТвський базовий медичний коледж (м. Микола'Гв) 2Микола'Гвський нацюнальний ушверситет ¡меш В.О. Сухомлинського (м. Микола'Гв)
gilmariash@gmail.com
Дана робота е фрагментом комплексних науко-вих доогнджень кафедри лабораторно! д1агностики Микола!вського нацюнального уыверситету ¡меы В. О. Сухомлинського «Вплив бюлопчно активних речовин еп1ф1зу на морфо-функцюнальний стан вюцеральних систем оргаызму тварин», державна реестра ц1я» № 01121Ю02854.
Вступ. В останы роки вщзначаеться пщвищений ¡нтерес до всеб1чного вивчення гормону егмф1зу мелатоншу. Виявлено, що даний гормон мае широкий спектр бюлопчно! активное^ [1,6]. Вш одно-часно е ¡муностимулятором, нейромед1атором та одним ¡з найпотужыших антиоксидаттв [2,3,13,14]. Та кож доведено, що секретя даного гормону зале-жить вщ режиму осв1тлення [5].
Експериментальы доогндження показали, що мелатонш виконуе протекторну роль в екстремаль-нихумовах, яю викликаы р1зними видами стресово-го навантаження [4]. Надм1рна ф1зична активнють та ¡ммоб!гнзац1я е стресовими факторами, що мо-жуть викликати функцюнальы змши та р1зних р1внях оргаызму [8]. Под1бы змши рухово! активное^, а також порушення фотоперюду стимулюють проце-си перекисного окисления л¡п1д1в, сприяють нако-пиченню втьних радикал1в, що призводить до по-шкодження структури кгнтинних мембран [4]. Ряд автор1в у сво1х доогндженням довели, що мелатонш здатний зменшити агресивы впливи вищезгада-них стресових чинниюв у структурах центрально! нервово! системи [9,10]. Але под1бний ефект даного гормону на ¡ним органи та системи залишаеться мало вивченим; майже вщсуты публкаци, що висв1тлюють пстолопчы змши в тканинах при пору-шеннях фотоперюду в комбшаци з1 змшами рухових режим1в.
В той же час, даних, що висвгглюють стан скелет-них м'яз1в на м1кроскоп1чному р1вн1 за д1ею вищеназ-ванихфактор1в, вспец1альн1йлггератур1 незнайдено. Тому питания дослщження морфолопчних змш ске-летних м'яз1в пюля впливу ¡ммоб!гнзацмного стресу та надм1рних ф1зичних навантажень в комбшаци з порушенням фотоперюду е актуальним.
Мета дослщження. Встановлення особливо-стей пстолопчно! будови скелетних м'яз1в на тгп моделювання умов нестач1 мелатоншу в комбшаци з ¡ммоб!гнзацмним стресом та надм1рними ф1зичними навантаженнями.
Об'ект I методи дослщжень. Об'ектом доогндження виступили 24 шестимюячних самця щур1в лшп\ЛЛ51аг, середньою масою 150-200 г. Твари-
ни були роздтеы на 3 групи, кожна з яких нал1чувала 8 особин.
Експерименти виконаы з дотриманням вимог бвропейсько! конвенци про захист хребетних тварин, що використовуються для дослщних та ¡нших наукових цтей, (Страсбург, 1986) та Закону Укра'ши «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» (2006).
Розподт тварин по експериментальним трупам вщображено в таблиц!.
Таблиця.
Розподш тварин на експериментальт групи
N9 групи Характеристика cepiíí Тривалють дослщу
1. Вщтворення модел1 ппомелатоншемп (Контрольна група № 1) [10] 30 fli6
2. Моделювання ппомелатоншеми + ÍMMO-бт1зац1йний стрес (Дослщна група № 1) 30 fl¡6 (ÍMMo6mi-зацмний стрес впродовж ocTaHHix 10 fl¡6)
3. Моделювання ппомелатоншеми + надм1рне ф1зичне навантаження (Дослщна група № 2) 30 fli6 (надм1рне ф1зичне навантаження впродовж ocTaHHix 10 fli6)
У тварин дослщно! групи N° 1 вщтворювали ¡ммоб!гнзацмний стрес шляхом обмеження pyxiB доогнджуваних тварин на 4 години у клггцг пеналг Використання даних клггок- пенал1в p¡3KO обмежу-вало рухову активнють тварин, але не утруднювало дихання, а також прийом ixi та води.
У тварин дослщно! групи N° 2 вщтворювали модель надм1рного ф1зичного навантаження шляхом використання тесту «примусового плавания» (R. Porsolt, 1977) [11].
Матер1алом доогндження виступили фрагменти чотирьохголового м'язу стегна (пром1жна гол1вка), яю занурювали у фксуючий розчин 10 % нейтрального формалшу. За допомогою загальноприйнятих методик [7] матер1ал заключали у парафшов1 блоки, з яких виготовляли парафшов1 зр1зи товщиною 6-8 мкм з подальшим фарбуванням гематоксилшом та еозином, зал1зним гематоксилшом, реактивом Цинзерлшга. Отримаы пстолопчы препарати заключали в канадський бальзам з подальшим вив-ченням та фотографуванням за допомогою триноку-лярного MÍKpocKona (м1крофот) Karl Zeiss Primo Star
з фотокамерою «Canon G-10», яка пщ'еднувалась до персонального комп'ютера.
Результати дослщжень та Ух обговорення.
При мкроскопм пстолопчних препарате отрима-них Bifl контрольно)" групп № 1 виявлено noMipHe розрщження м1жволоконних та м1жпучкових npOMixKÍB за рахунок розвитку сполучноУ ткани-ни. Под1бш 3míhh можуть вказувати на зменшен-ня ктькост судин мкроциркуляторного русла, що може спричинити порушення вщтоку kpobí у тканинг Це може привести до появи набряку в дослщжуванм тканиш (рис. 1).
Рис. 1. Розрщжешсть м1жволоконних та ынжпучкових npoM¡>KKÍB. Парафшовий 3p¡3. Гематоксилш-еозин.
Мшрофото. 06.v20, ок.х12,5.
Через порушення м1кроциркуляци в тканиш виникають зм1ни у структур! м'язових пучк1в, що проявляеться як пошкодження umiCHOCTi комплексу мюф1брил (рис. 2).
Рис. 2. Деструкщя м'язових волокон. Парафшовий зр1з.
Гематоксилш-еозин. Мшрофото. Об.>40, ок.х15.
Тривалий набряк тканини може призвести до розвитку атрофм у дослщжуваних структурах.
Також при дослщженнях пстолопчних препарата даноТ групи тварин в деяких випадках в товщ1 тканини в1дм1чаеться поява адипоцит1в (вщ незртих форм до оформлених прошарюв жировоТ тканини). Даш змши також можуть бути ознакою атрофнних зм\и у структур! м'язовоТтканини (рис. 3).
Рис. 3. Скупчення адипоцитчв. Парафшовий зр1з. Гематоксилш-еозин. Мшрофото. 0б.х40, ок. <15.
При дослщженш пстолопчних препаралв тварин дослщноТ групи № 1 виявлено ч1тке розщеплення ф1брилярного комплексу м'язових пучк1в. ПромЬкки м\ж волокнами збтьшеш та яскраво виражеш, виявляеться розростання сполучноТ тканини у м1жволоконних та м1жпучкових пром1жках. М'язове волокно виглядае пошкодженим та набувае вигляд «мозаУки» (рис. 4).
Виявлеш пстолопчш 3míhh у тварин даноТ групи схож1 ¡з змнами у тварин контрольна rpyni № 1.
Рис. 4. Розростання сполучно'Гтканини. Парафшовий 3p¡3. Зал1зний гематоксил¡н. Г/Нкрофото. 06. 20, ок.10.
Отже, розглянувши вищеописаш змЫи, слщ зазначити, що до пошкодження структур мюф1брил призводить не тшьки стан хрошчноТ ппомелатошнеми, а \ стан ¡ммобьтзацмного стресу на тт моделювання нестач1 мелатошну.
При мкроскопи пстолопчних препарат1в отри-маних вщ доел ¡дно I групи № 2 було виявлено, що м'язов1 волокна не сприйняли фарбувальш речо-вини. Поява под1бних змш, можливо, евщчить про наслщки тканинноТ ппоксн, що спричинена станом м'язового перенапруження, в якому перебу-вали пщдослщш тварини. Прост1р м1ж волокнами дещо збтьшений \ м'язов1 пучки виглядають оп-
тично однорщними. Також в1дм1чаеться збтыиення мЬкпучкових npoMixKÍB та розростання сполучно! тканини(рис. 5).
Рис. 5. Збтыиення ыпжпучкових пром1жк1в. Парафшовий зр1з. Реактив Цинзерлшга. М1крофото. 0б.х20, ок.хЮ.
Слщ зазначити, що збтыиення проммжюв м1ж м'язовими волокнами та розростання сполучно!' тканини також вщм1чаеться у тварин контрольно!' групи № 1.
Висновки. Проанал1зувавши пстолопчт змши у структур! дослщжуваних тканин, необхщно зазначити, що стан хрошчно! ппомелатошнеми в комбшаци з р1зними видами стресових навантажень може при-звести до порушення м1кроциркуляци, пошкоджен-ня цшгсносп комплексу мюфЮрил, що в подальшо-му призведе до атроф1чних змш у тканиш.
Перспективи подальших дослщжень. Перспективнють розробки даного направления полягае у з'ясуванш особливостей метабол1чних процес1в, рол1 мелатоншу у проаксидантно-антиок-сидантних системах захисту скелетних м'язш.
.ГНтература
1. Anisimov V.N. Melatonin: rol' vorganizme i primenenie v klinike/ V.N. Anisimov. - SPb : Sistema, 2007. - 40 s.
2. Arushanjan Je.B. Vremennaja organizacija dejatel'nosti immunnoj sistemy i uchastie v nej jepifiza / Je.B. Arushanjan, Je.V. Bejer // Uspehi fiziol. nauk. - 2006. - 37, № 2. - S. 3-10.
3. Arutjunjan A.V. Polifunkcional'noe antioksidantnoe dejstvie melatonina / A.V. Arutjunjan, L.S. Kozina. — Vserossijskaja nauchno-prakticheskaja konferencija 50 let melatoninu: itogi i perspektivy issledovanij. - SPb, 2008. - S. 4-5.
4. Brechko V.V. Vplyv riznyh typiv ruhal'nyh rezhymiv na antyoksydantnyj status v eksperymenti v zalezhnosti vid sezonu ta typu vyshhoi' nervovoi' dijal'nosti / V.V. Brechko, O.L. Jer'omina, O.l. Cebrzhyns'kyj // Eksper. ta klin. fiziologija i biohimija. - 1999. -T. 2, №2.-S. 7-10.
5. Vlijanie melatonina i jepitalona na antioksidantnuju sistemu krys zavisit ot svetovogo rezhima / I.A. Vinogradova, V.A. lljuha, T.N. Il'ina [i dr.] //Patologicheskajafiziologija i jeksperimental'najaterapija. - 2006. - №3. -S. 22-26.
6. Zabelina V.D. Melatonin - «gormon sna» i netol'ko/V.D. Zabelina//Consil. Provisorum. - 2006. - № 3. - S. 9-12.
7. Merkulov G.A. Gistologicheskaja tehnika / G.A. Merkulov. - M.: Himizdat, 1961. - 339 s.
8. Myshechnye tkani / O.P. Balezina, G.B. Bol'shakova, N.B. Gusev [i dr.], - M.: Medicina, 2001. -240s.
9. Skochko-VoIkovaTA. Porivnjal'na harakterystyka vplyvu melatoninu, Piracetamu takavintonu na procesy perekysnogo okyslennja lipidiv u riznyh viddilah golovnogo mozku v umovah intensyvnogo fizychnogo navantazhennja/T.A. Skochko-Volkova, Т.О. Zlenko, O.M. Demchenko // Eksper. ta klin. fiziologija i biohimija. - 2001. - № 3. - S. 38-42.
10. Skochko-Volkova T.A. Rol' melatoninavpovysheniiadaptivnyhvozmozhnostejorganizmakfizicheskim nagruzkam/Т.А. Skochko-Volkova, E.T. Zlenko, E.M. Demchenko // Materialy X mezhdunarodnogo simpoziuma «Jekologo-fiziologicheskie problemi adaptacii», 23-31 janvarja 2001. - M. - S. 490-491.
11. Farmakologicheskaja korrekcija utomlenija / Ju.G. Bobkov, V.M. Vinogradova, S.S. Losev, VF. Hatkov. - M.: Medicina, 1984. -208 s.
12. Chebotar L.D. Efekty hronichnoi' gipomelatoninemii' / L.D. Chebotar, O.l. Cebrzhyns'kyj // Svit medycyny ta biologii'. - 2006. -№3.-S. 52-56.
13. Phagocytosis of Candida albicans and superoxide anion levels in ring dove heterophils: Effect of melatonin / M.P. Terrón, J. Cubero, С. Barriga [et al.] //J. Neuroendocrinol. - 2003. - Vol. 15, № 12. - P. 1111-1115.
14. Reiter R.J. Melatonin: lowering the high price of free radicals/R.J. Reiter// News Physiol. Sei. - 2000. - Vol. 15. - P. 246-250.
УДК 612.459 ;612.74; 612.741 ;612.741.15
Г1СТОЛОГ1ЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНУ СКЕЛЕТНИХ М'Я31В ЩУР1В НА ТЛ1 МОДЕЛЮВАННЯ НЕСТАЧ1 МЕЛАТОН1НУ В КОМБ1НАЦМ 3 Р13НИМИ ВИДАМИ СТРЕСОВИХ НАВАНТАЖЕНЬ Гшьмутдшова М. Ш., Черно В. С.
Резюме. В статп розглядаються пстолопчш змши в будов1 скелетних м'яз1в (на приклад1 чотирьохго-лового м'язу стегна) на тл1 моделювання умов нестач1 мелатошну в комбшаци з р1зними видами стресових навантажень (¡ммобтюащйний стрес, надм1рш ф1зичш навантаження).
Ключов! слова: скелеты м'язи, ¡ммобт1зацмний стрес, надм1рш ф1зичш навантаження, мелатонш.
УДК 612.459;612.74;612.741 ¡612.741.15
ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ КРЫС НА ФОНЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕДОСТАТКА МЕЛАТОНИНА В КОМБИНАЦИИ С РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ СТРЕССОВЫХ НАГРУЗОК
Гильмутдинова М. Ш., Черно В. С.
Резюме. В статье рассматриваются гистологические изменения в строении скелетных мышц (на примере четырёхглавой мышцы бедра) на фоне моделирования условий недостатка мелатонина в комбинации с различными видами стрессовых нагрузок (иммобилизационный стресс, чрезмерные физические нагрузки).
Ключевые слова: скелетные мышцы, иммобилизационный стресс, чрезмерные физические нагрузки, мелатонин.
UDC 612.459;612.74;612.741;612.741.15
HISTOLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE CONDITION OF THE SKELETAL MUSCLES OF RATS ON THE BACKGROUND OF MODELING A LACK OF MELATONIN IN COMBINATION WITH VARIOUS TYPES OF HIGH STRESS
Hilmutdinova M., Cherno V.
Abstract. Excessive physical activity and immobilization is a stressful factors that can cause functional changes in different levels of the body. Such changes in motor activity, as well as violations of the photoperiod stimulate the processes of lipid peroxidation, contribute to the accumulation of free radicals that cause damage to the structure of cell membranes. Melatonin is able to reduce the aggressive effects of the above stress factors in the structures of the Central nervous system.
At the same time, the data highlighting the condition of the skeletal muscles at the microscopic level by action of the mentioned factors in the literature was not found. Therefore, the issue of morphological changes of skeletal muscles after exposure to immobilization stress and excessive physical activity in combination with a violation of the photoperiod is important.
Microscopy of histological preparations obtained from control group 1 revealed a moderate vacuum between the fiber and the intervals between the beam due to development of connective tissue. Such changes may indicate a decrease in the number of vessels of the micro circulatory bed, which can cause violation of blood flow in tissue. This can lead to swelling of the tissue studied.
For violations of the micro circulation in the tissue there are changes in the structure of muscle bundles, which manifests as damage to the integrity of a set of myofibrils. Prolonged swelling of the tissue can lead to the development of atrophy in the investigated structures.
Also in studies of histological preparations of this group of animals in some cases in thick tissue, the appearance of adipocytes (from immature forms to decorated layers of fat). These changes can also be a symptom of atrophic changes in the structure of muscle tissue.
In the study of histological preparations animals of the experimental group No. 1 revealed a clear breakdown of fibrillar complex muscle bundles. The spaces between the fibers is increased and pronounced, revealed the growth of connective tissue between the fiber and between the beam intervals. Muscle fiber looks damaged and becomes "mosaic".
Identified histological changes in animals of this group are similar to the changes in the control group No. 1.
So, having considered the above changes, it should be noted that damage to structures of the myofibrils leads not only the state of chronic homestones, and a state of immobilization stress on the background of modeling a lack of melatonin.
Microscopy of histological preparations received from the experimental group № 2 it has been discovered that muscle fibers do not take dyes. The emergence of such changes may indicate the effects of tissue hypoxia caused by as muscle strain, which were experimental animals. The space between the fibers somewhat increased muscle bundles appear optically homogeneous. There was also an increase between the beam spacing and the proliferation of connective tissue.
It should be noted that the increase in gaps between the muscle fibers and proliferation of connective tissue was also observed in animals of the control group No. 1.
After analyzing the histological changes in the structure of the investigated tissues, it should be noted that the condition of chronic home alone in combination with various types of stress loads can lead to disruption of the microcirculation, damage to the integrity of a set of myofibrils, which will eventually lead to atrophic changes in the tissue.
Keywords: skeletal muscle, immobilization stress, excessive physical activity, melatonin.
Рецензент — проф. Лрон/на О. М.
Стаття надшш ла 17.08.2017 року
