Репаративная регенерация поперечнополосатой скелетной мышечной ткани при воздействии некоторых физических факторов Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

УДК 616-018

© 2014 О.Н. Тулаева, С.С. Бовтунова

РЕПАРАТИВНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ ПОПЕРЕЧНОПОЛОСАТОЙ СКЕЛЕТНОЙ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕКОТОРЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

В статье представлено исследование регенераторных потенций и сравнительная оценка процессов репара-тивной регенерации, протекающих в поперечнополосатой мышечной ткани икроножных мышц и наружного сфинктера прямой кишки в условиях применения повышенной гравитации и низкоинтенсивного лазерного излучения.

Ключевые слова: регенерация, поперечнополосатая скелетная мышечная ткань, физические факторы, гравитация, низкоинтенсивное лазерное излучение.

Значительное место в современной морфологии занимает изучение регенераторных возможностей различных тканей и органов [1,2,3,4,5].

Исследования морфологов показывают, что эффективность репаративных процессов во многом определяется условиями, в которых они протекают и наличием факторов, оказывающих на них оптимизирующее влияние. Обеспечение возможности пролиферативной активности клеточных элементов и достаточного уровня васкуляризации в очаге воздействия позволяют оптимизировать процесс регенерации поврежденных тканей. Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности и практической значимости исследований морфологических особенностей тканей, возникающих в ходе восстановительных процессов при воздействии различных факторов.

В данной работе изучали регенераторные потенции и проводили сравнительную оценку процессов репаративной регенерации, протекающих в поперечнополосатой мышечной ткани икроножных мышц и наружного сфинктера прямой кишки в условиях применения повышенной гравитации и низкоинтенсивного лазерного излучения.

Опыты были проведены на базе Института экспериментальной медицины и биотехнологий СамГМУ. В качестве объектов исследования использовали белых крыс, численностью 20 особей в каждой экспериментальной серии. Было выполнено 4 серии эксперимента. В 1-й и 2-й сериях изучали регенерацию поперечнополосатой мышечной ткани икроножной мышцы после механического повреждения. Мышцу рассекали в поперечном направлении, образующийся дефект ушивали. Во 2-й серии после повреждения ежедневно, в течение 30 суток, применялась повышенная гравитация в краниокаудальном направлении. Для создания поля повышенной гравитации в эксперименте была использована центрифуга, разработанная на кафедре травматологии и ортопедии СамГМУ. В 3-й и 4-й сериях исследовали репаративные процессы в исчерченной мышечной ткани наружного сфинктера прямой кишки после его рассечения и последующего ушивания операционной раны. В 4-й серии после хирургического вмешательства операционная рана однократно подвергалась воздействию низкоинтенсивного лазерного излучения красного спектра. Облучение проводили с помощью полупроводникового лазерного аппарата «Кристалл М» (длина волны 660 нм). Материал забирался в течение первых 7 суток и в более поздние сроки - на 14-е и 21-е сутки. Полученные от подопытных животных образцы тканей подвергались гистологическому, морфометрическому и электронно-микроскопическому исследованию.

Изучение экспериментального материала показало, что длительное ежедневное воздействие гипергравитации после травмы мышечно-сухожильного соединения способствует локализации деструктивных изменений преимущественно в дистальных отделах мышечных волокон, ускоряет резорбцию некротического материала. Большая часть мышечных волокон, находящихся вблизи зоны повреждения, претерпевала внутрисимпластическую перестройку сократительного аппарата. Она выражалась в гиперплазии саркоплазматического ретикулу-ма, митохондрий, рибосом, формированием миофиламентов. Данное воздействие усиливает пролиферативную активность миобластов. Вторым источником регенерации при изучаемом режиме являлись саркоплазматические территории, обособление которых происходило путем формирования щели, отделяющей ее от саркоплазмы мышечного волокна. Регенерация соединительной ткани в условиях эксперимента проходила менее активно на фоне ее пролонгации в мышечной ткани. Следует отметить, что указанные благоприятные регенераторные процессы происходили на фоне прогрессивной реакции со стороны сосудов микроцир-куляторного русла. Длительное применение повышенной гравитации ликвидировало застойные явления в большинстве сосудов микроциркуляторного русла. По мере увеличения срока воздействия нарастало количество анастомозов между капиллярами в скелетной мышечной ткани. На границе двух тканей анастомозы имели вид крупнопетлистой сети.

В целом повышенная гравитация краниокаудального направления оказывала комплексное воздействие на изученную область и зависела от величины и режима применения. Полученные морфологические изменения позволяют предположить, что влияние гравитационных перегрузок ведет к повышению давления в бедренной артерии, увеличению площади функционирующих капилляров с одновременной ликвидацией застойных явлений и активизацией оттока из травмированной области. Это в комплексе пролонгирует репаративные процессы в скелетной мышечной ткани и позволяет сформировать полноценный регенерат с высоким содержание мышечной ткани.

Применение низкоинтенсивного лазерного излучения красного спектра ускоряет и усиливает восстановительные процессы в поперечно-полосатой мышечной ткани наружного сфинктера прямой кишки. Результатом такой стимуляции является более раннее (3-и сутки) по сравнению с контролем (5-е сутки), выявление активированных миосателлитоцитов, а в дальнейшем и более раннее появление молодых мышечных волокон.

В ходе проведенных исследований на месте повреждений образовывались мышечносоединительнотканные регенераты с большим, по сравнению с контролем, содержанием миогенных элементов. Регенераты содержали более развитую сеть сосудистых анастомозов и коллатералей.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что применяемые воздействия активизируют регенерацию исчерченной мышечной ткани и способствуют образованию более полноценных регенератов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Булякова Н.В. Морфофункциональные особенности тимуса и мышечных регенератов при воздействии лазерного излучения и аллопластики мышечной ткани взрослого животного в область мышечной травмы / Н.В. Булякова, В.С. Азарова // Известия РАН. Серия биологическая. - 2009. - № 1. - С. 18-26.

2. Келасьева Н. В. Особенности постнатального морфогенеза мышечной оболочки пищевода белых крыс в условиях длительного потребления диспергированной пищи: дисс...канд.биол.наук. - Ульяновск, 2008.-187 с.

3. Озернюк Н.Д. Сателлитные клетки мышечной системы и регуляция восстановительного потенциала мышц /

Н.Д. Озернюк, О.В. Балан / /Известия РАН. Серия биологическая. - 2007. - № 6. - С. 650-660.

4. Тулаева О.Н. Влияние различных воздействий на процесс репаративной регенерации поперечно-полосатой мышечной ткани / О.Н. Тулаева, С.С. Бовтунова // В сб. Ургентная и реконструктивно-восстановительная хирургия, 2013. - С. 111-114.

4. Charge S.B.P. Cellular and molecular regulation of muscle regeneration / S.B.P. Charge, М.А. Rudnicki // Physiol. Rev. - 2004. - V.84. - № 1. - P.209-238.

5. Chen C.H. Low-energy laser irradiation increases endothelial cell proliferation, migration, and eNOS gene expression possibly via PI3K signal pathway / С.Н. Chen, H.S. Hung, S.H. Hsu // Lasers Surg. Med. - 2008. - 40(1). - Р. 46-54.

REFERENCES

1. Bulyakova, N.V. Morphological and functional features of the thymus and regenerate muscle exposed to laser radiation and alloplasty adult animal muscle tissue to muscle injury / N.V. Bulyakova, V.S. Azarova / / Proceedings of the Russian Academy of Sciences, Biological Series. - 2009. - № 1. - р. 18-26.

2. Kelaseva, N.V. Features postnatal morphogenesis muscle of the esophagus in white rats in long-term consumption of food dispersed: diss ... kand.biol.nauk. - Ulyanovsk, 2008.-187 р.

3. Ozernyuk, N.D. Satellite cells of the musculoskeletal system and the regulation of redox potential muscle / N.D. Ozernyuk, O.V. Balan // Proceedings of the Russian Academy of Sciences, Biological series. - 2007. - № 6. -р. 650-660

4. Tulaeva O.N., Bovtunova S.S. Effect of different influences on the process of reparative regeneration poperechno-polosotoy muscle tissue. // In the collection Urgent and reconstructive hirurgiya.-2013.-p.111-114

5. Charge, S.B.P. Cellular and molecular regulation of muscle regeneration /S.B.P. Charge, М.А. Rudnicki //Physiol. Rev.-2004.-V.84, № 1.-P.209-238

6. Chen, C.H. Low-energy laser irradiation increases endothelial cell proliferation, migration, and eNOS gene expression possibly via PI3K signal pathway /С.Н. Chen, H.S. Hung, S.H. Hsu //Lasers Surg. Med. - 2008. - 40 (1). - P.46-54.

Статья принята в печать 28 февраля 2014 г.

Рецензент Гелашвили П.А. доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой морфологии и патологии НОУ ВПО «Медицинский институт «РЕАВИЗ».

УДК 616-018

© 2014 Ю.В. Григорьева, В.А. Ваньков, С.Н. Чемидронов

МОРФОЛОГИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ ШЕЙКИ МАТКИ КРЫС В ХОДЕ РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ РАСТЯЖЕНИИ

В статье представлено исследование морфологии соединительной ткани шейки матки крыс в ходе репаративной регенерации при экспериментальном растяжении. Установлено, что при механическом экспериментальном растяжении нижнего сегмента матки происходит растяжение волокон, а к 21 суткам регенерации наступает их фрагментация, что может быть результатом повреждения и коллагенолиза, вследствие действия коллагеназы клеток воспаления. Протеолиз коллагена различными клетками играет важную роль в регуляции типового состава коллагена при воспалении и регенерации. В любом варианте течения регенераторного процесса при травматическом повреждении тканей шейки матки фрагментированные коллагеновые волокна не могут полноценно выполнять биомеханическую функцию, так как нарушается архитектоника их расположения.

Ключевые слова: соединительная ткань, шейка матки, коллаген, репаративная регенерация.

Растяжение матки - это одно из основных ее свойств и функциональных назначений, реализуемое в основном при беременности и родах. Растяжение сопровождается сглаживанием и раскрытием цервикального канала шейки матки, которое в современной медицине принято называть «созреванием» [1,6,11,12]. При созревании могут наблюдаться патологические состояния, среди которых самыми распространенными являются преждевременное рас-