CC BY
7III Б9ЛУК. ТАЖЫРЫЙБАЛЫК
иэилдеелер.
РАЗДЕЛ 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ НЕЙРОНОВ СЕНСОМОТОРНОЙ ЗОНЫ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯ В ВЫСОКИХ ДОЗАХ
А.В.Карамышева - к.м.н., доцент кафедры патологической анатомии и судебной медицины Кыргызско-Российского Славянского университета, Бишкек, Кыргызстан
Нурлануудан кийинки эрте меенеттегу баш мээсинин кабыгынын синаптикалык аппаратынын
ультраструктуралык морфологиясы
А.В.Карамышева - Кыргыз-Россиялык Славян университетинин патологиялык анатомия жана соттук
медицина кафедрасынын доценти, м.и. к, Бишкек, Кыргызстан
Корутунду: ак келемиштерге жYргYЗYлгeн баш мээсинин кабыгынын синаптикалык аппаратынын клет-каларына болгон экспериментте жогорку дозадагы гамма-нурлануусунун таасири изилденген. Жогорку дозадагы гамма-нурлануусунун таасиринде нейрондор аралык контактын бузулуусу жарык дегеренация тибинде жYрeрY кeрсeтYлгeн. Ушуну менен бирге аксодендритикалык синапстын структурасы алардын фун-кционалдык резервинин тeмeндeeсYн чагылдырат. ИзилдeeнYн баардык мeeнeтYндe одоно деструктивдик eзгeрYYлeрYHYн болбогондугун жана синапс компоненттеринин морфологиялык негиздеринин бYTYндYГYн медиатордук передачалардын сакталуу шарты деп эсептeeгe болот
Informational assessment of the state of neurons of the brain cortex sensomotor zone
after high dose irradiation
Karamysheva A.V.
Dept of Morbid Anatomy, Kyrgyz-Russian Slavonic University, Bishkek, Kyrgyzstan
Abstract: The effect of gamma radiation on the neuron ultrastructure was investigated in an experimental study on white rates. It was shown that the dynamic change in the quantitative paramenters of light nerve cells and hyperchromic nerve cells within 48 hours of irradiation is subject to phasic oscillations. Starting from the first hours of irradiation, besides reactive ultrastructural changes, neurons show destructive and compensatory-adaptive rearrangements.
Репарация запускается повреждением и происходит сразу после действия фактора или по истечении скрытого периода (1), что позволяет части элементов биосистемы сохранять свои функциональные свойства. Анализ изменения отдельных параметров не может дать исчерпывающего ответа на вопрос о состоянии биообъекта, так как характеризует только один или несколько элементов системы, но не всю систему в целом (2).
Целью исследования явилась оптимизация анализа биосистемы сенсомоторной коры головно-
го мозга при действии радиационного фактора.
Задачи исследования
1.Объединение количественных параметров нейронов коры облученного мозга с помощью единых информационных показателей.
2.Выявить алгоритмы развития деструктивных и компенсаторных процессов сенсомоторной коры мозга в ранние сроки после лучевого воздействия.
Материалом исследования явился набор морфометрических показателей объемной и по-
МЕДИЦИНА ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ
Кыргызстана
Таблица 1
динамика информационных показателей снК и гХнК в различные сроки после общего гамма-облучения
в дозе 150гр
часы Н л Р эквивокация
СНК ГХНК СНК ГХНК СНК ГХНК СНК ГХНК
Контроль 0,531 0,534 26,6 26,7 73,4 73,3 - -
0,25ч 0,564 0,504 28,2 25,2 71,8 74,8 0,032 -
1ч 0,587 0,681 29,3 34,1 70,6 65,9 0,055 0,146
3ч 0,518 0,669 25,9 33,5 74,1 56,5 - 0,134
6ч 0,858 0,582 42,9 29,1 57,1 70,9 0,326 0,048
24ч 0,399 0,52 19,9 26 80 74 - -
48ч 0,473 0,58 23,6 29,3 76,3 70,6 - 0,052
Таблица 2
динамика информационных показателей снК и гХнК в различные сроки после общего гамма-облучения
в дозе 250 гр
часы Н л Р эквивокация
СНК ГХНК СНК ГХНК СНК ГХНК СНК ГХНК
Контроль 0,531 0,534 26,6 26,7 73,4 73,3 - -
0,25ч 0,576 0,655 28,8 32,3 71,2 67,2 0,04 0,124
1ч 0,61 0,738 30,5 36,4 69,5 63,6 0,07 0,193
3ч 0,602 0,688 30,1 34,4 69,9 65,6 0,07 0,154
6ч 0,689 0,69 34,5 34,5 65,5 65,5 0,15 0,155
24ч 0,644 0,84 32,2 42,1 67,8 57,9 0,11 0,307
верхностной плотности внутриклеточных органелл светлых и гиперхромных нейронов коры головного мозга крыс подвергшихся облучению гамма-квантами радиоактивного кобальта в дозах 150 и 250 Грей (Гр). Указанные параметры определяли методами полей и линейного интегрирования (3). Дальнейшую обработку параметров производили с помощью информационных энтропийных показателей.
Информационная энтропия (Н) определяет общее состояние биосистемы и вычисляется по формуле Шеннона Н= - Е РПод 2 Р1
Элементами биосистемы в данном исследовании явились показатели объемной и поверхностной плотности интранейронных органелл
- митохондрий, лизосом, эндоплазматической сети и комплекса Гольджи. Процесс изменения или распада биосистемы вызывает рост его энтропии, а любое упорядочение, соединение элементов - как уменьшение Н.
Величинамаксимальной энтропии (Нтах) = -т (РПод2 РО показывает как может возрастать энтропия системы из определенного числа элементов. Равенство Н = Нтах означает полный распад системы или переход ее в другое состояние.
Показатель относительной энтропии (Л) h = Н\ Нтах выраженный в процентах позволяет оценивать до каких пределов в системе еще возможно продолжение отрицательных воздействий до момента, когда изменения станут не обратимыми.
Коэффициэнт избыточности (Р)Р= (1 - Л). 100%
- это показатель надежности биологической системы. Снижение R свидетельствует о неадекватном
реагировании, либо о мобилизации резервов.
Разность показателей Н для нормы и патологии есть величина надежности (эквивокации) (Э) функционирования системы.(4)
результаты исследования.
В светлых нервных клетках (СНК) и темных гиперхромных нервных клетках (ГХНК) наибольшие изменения ультраструктуры происходят через 6 часов после облучения в дозе 150 Гр. При повышении дозы субклеточные трансформации наступают практически «под лучем» (5). При этом большинство количественных параметров темного нейрона не возвращается к исходному уровню в момент гибели животного (48 часов), а характер морфологических перестроек свидетельствует о развитии деструктивных процессов, нежели адаптивных (таблица 1).
Волнообразный характер изменений структурной энтропии нейронов, достигающей максимальных значений через час для ГХНК и через бчасов для СНК после облучения в дозе 150Гр, свидетельствуют о нарушении функционирования органелл наиболее выраженном в начальные сроки эксперимента.В дальнейшем показатели энтропии снижаются, что дает возможность судить о включении репарационных механизмов. Снижение коэффициента избыточности через 1 и бчасов также является критерием деструкции. Однако возрастание этого показателя к концу вторых суток позволяет предположить развитие процессов адаптации в нервной клетке (таблица 2).
Максимальное возрастание структурной энтропии после облучения в дозе 250Гр для СНК
УЛЬТРАСТРУКТУРНАЯ МОРФОЛОГИЯ СИНАПТИЧЕСКОГО АППАРАТА КОРЫ МОЗГА В РАННИЕ СРОКИ..
происходит также спустя бчасов после экспозиции, а для ГХНК к концу первых суток. Значительное снижение коэффициента избыточности в этот срок можно трактовать как крайне медленное развитие процессов компенсации и адаптации в гиперхром-ной нервной клетке.
Выводы:
1. Динамика количественных показателей СНК и ГХНК в течение 48 часов после лучевого воздействия подвержена фазным колебаниям.
2. Характер постлучевых ультраструктурных перестроек различных популяций корковых нейронов существенно отличается. ГХНК проявляют более выраженную реактивность на лучевое воздействие.
3. Начиная с первых часов после облучения наряду с реактивными изменениями ультраструктуры нейронов в них отмечаются деструктивные и компенсаторно-приспособительные перестройки.
4. Активное развитие процессов компенсации в СНК происходит к концу вторых суток после облучения в дозе 150Гр, а в ГХНК спустя 24часа.
При действии более высокой дозы максимально деструктивные изменения СНК наступают через 6 часов, но к исходу первых суток наблюдается тенденция к восстановлению. Двукратный рост структурной энтропии ГХНК свидетельствует о высокой радиочувствительности и угнетении репарации.
Литература:
1. Майоров В.Н. Морфология и морфофизиология реактивных состояний нейрона //Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1978.-№5.-С.5-12.
2. Автандилов Г.Г., Яблучанский Н.И., Губенко В.Г. Системная стереометрия в изучении патологического процесса. М., Медицина. 1981г. -192с.
3. Авцын А.П., Шахламов В.А. Ультраструктурные основы патологии клетки. М., Медицина. 1979г. -316с
4. Гейнисман Ю.Я. Структурные и метаболические проявления функций нейрона. М., Наука. 1974г. -207с.
5. Абдрахманов А.А., Владимиров В.Г. Центральная регуляция болевой чувствительности у крыс после облучения высокими дозами ионизирующей радиации // Радиобиология. 1989.-Т.29, №2.- С.183-187.
УЛЬТРАСТРУКТУРНАЯ МОРФОЛОГИЯ СИНАПТИЧЕСКОГО АППАРАТА КОРЫ МОЗГА В РАННИЕ СРОКИ ПОСЛЕ ЛУЧЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ
А.В.Карамышева - к.м.н., доцент кафедры патологической анатомии и судебной медицины Кыргызско-Российского Славянского университета, Бишкек, Кыргызстан
Жогорку дозадагы нурлануудан кийин баш мээсинин кабыгынын сенсомотордук зонасынын нейрондорунун абалына маалыматтык баа беруу
А.В.Карамышева - Кыргыз-Россиялык Славян университетинин патологиялык анатомия жана соттук медицина кафедрасынын доценти, м.и. к, Бишкек, Кыргызстан
Корутунду: ак келемиштерге жYргYЗYлгeн эксперименте гамма-нурлануунун нейрондордун ультраструк-турсына болгон таасири изилденген. Жарык нерв клеткаларынын сандык кeрсeткYчтeрYHYн динамикасы жана гиперхромдук нерв клеткалары нурлануудан кийин 48 сааттын ичинде фазалык кыймылга учураган-дыгы кeрсeтYлгeн. Нурлануунун биринчи саатынан баштап нейрондордун ультраструктурсынын реактивдик eзгeрYYлeрY менен катар деструктивдYY жана компенсатордук-ыцгайлашуу кайра тYЗYЛYYCY белгиленген.
Ultrastructural morphology of the synaptic apparatus of the cerebral cortex in early radiation injury
Karamysheva A.V.
Dept of Morbid Anatomy, Kyrgyz-Russian Slavonic University, Bishkek, Kyrgyzstan
Abstract: The effect of gamma radiation on the synaptic apparatus of cerebral cortex cells was investigated in an experimental study on white rats. It was shown that the damage of interneuronic contacts on high dose gamma irradiation occurs as a light degeneration type. The structural changes in axodendritic synapses indicate exhaustion of their functional reserves. Absence of gross destructive changes at all terms of the study and integrity of the main morphological components can be regarded as a condition for retaining mediator transmission.
Ранние морфофункциональные изменения клеток головного мозга во многом определяют неврологическую симптоматику облученного организма. Известно, что после общего облучения животных высокими дозами ионизирующих излучений развиваются нарушения в нейронах, глиальных
элементах, микроциркуляторном русле различных отделов центральной нервной системы (ЦНС). Однако,сопоставление имеющейся информации с данными о пострадиационных и функциональных изменениях в ЦНС затруднительно, поскольку они относятся к различным нервным центрам,
