CC BY
13
СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
DOI - 10.32743/UniChem.2023.107.5.15386
СЕКРЕТОРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ФЕРМЕНТНЫЙ ГОМЕОСТАЗ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И ИНСОЛЯЦИИ
Мирзарахимова Марина Анварджановна
ассистент кафедры нормальной физиологии Андижанский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: mainmis@yyandex. com
PANCREAS SECRETORY ACTIVITY AND ENZYME HOMEOSTASIS AT HIGH TEMPERATURE AND INSOLATION
Marina Mirzarakhimova
Assistant department of normal physiology Andizhan State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Andizhan
АННОТАЦИЯ
Перед данной работой поставлена цель - исследовать ферментовыделительную деятельность поджелудочной железы и ферментный гомеостаз крыс при различной внешней температуре и под влиянием инсоляции. Опыт проводили на пятидесяти крысах (самцах) массой сто пятьдесят - двести граммов в различные периоды, когда температура окружающей среды резко различается. Зимой (декабрь) температура в опытном помещении была около 10-150С, осенью (октябрь) и весной (апрель) около 20-250С; в (июле) температура была около 37-400С. Были получены следующие результаты. Изменение внешней температуры по-разному влияет на секрецию и инкре-цию поджелудочной железы различных гидролитических ферментов. Повышение внешней температуры до 370- 400С подавляет синтез в поджелудочной железе а-амилазы и протеаз, а синтез липазы, наоборот, усиливает. Высокая температура внешней среды подавляет инкрецию поджелудочной железы а-амилазы и липазы.
ABSTRACT
The aim is set before this work - to investigate ferment pulling out of pancreas arid ferment homastase of rats at various external temperature and under the influence of insalalion. The experiment are carried out at fifty rats (male) with weight of one hundred fifty - two hundred grams during various periods when die temperature of enviranmenl diffe sharply. In winter (December) the temperature in the experimental room was about 10-150C, in autumn (October) and in spring (April) temperature was about 20-250C; in (Iuly) temperature was about 37-400C. The folloving results were received. Changing of external temperature influences at secretion of pancreas of various hydrdytic ferments. Rising of external temperature up to 37-40°C puts down svmhesic in pancreas а-amilaze and proteaze and synthesis of lipoze increases on the contrary. High temperature of external inviron mem puts down inereation of pancreas а-amilaze and lipaze.
Keywords: ferment homastase, pancreas, rats, external temperature, insalalion, а-amilaze, protease, lipoze, inereation.
Ключевые слова: ферментный гомеостаз, поджелудочная железа, крысы, внешняя температура,инсоляция, а-амилазы, протеаза, липаза.
Библиографическое описание: Мирзарахимова М.А. СЕКРЕТОРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ФЕРМЕНТНЫЙ ГОМЕОСТАЗ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И ИНСОЛЯЦИИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2023. 5(107). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/15386
Функциональная экология, являясь одним из направлений экологии, изучает конкретные механизмы приспособлений к изменяющимся условиям окружающей среды. Познание закономерностей адаптации организмов имеет существенное значение для медицины. Физиологические механизм адаптации у человека и высших животных в принципе одинаковы [1].
Возникшие и закрепившееся в процессе эволюционного развития состояние внутренней устойчивости позволяет организму приспосабливаться к условиям окружающей среды. В процессе приспособления организм может перестраиваться, переходить на новый гомеостатический уровень, активизировать одни физиологические системы, тормозить другие [2].
Поставщиками гидролитических ферментов в кровь из числа пищеварительных желез являются слюнные, желудочные, поджелудочная железы, печень и тонкая кишка [3, 4]. Наиболее изученными в этом плане и востребованными клинической медициной как диагностически значимые тесты эндосек-реции ферментов явились желудочные железы (пепсиногены 1 и 2) и поджелудочная железа (а -амилазы, липазы, трипсиноген, ингибитор трипсина). В крови человека содержатся а -амилазы, двух изо-энзимных типов: панкреатическая (р-тип) и слюнная (Б-тип), продуцируемые соответственно поджелудочной и слюнными железами [2, 3, 5, 10].
В сыворотке крови липазы имеют в основном панкреатическое происхождение [4]. Одним из факторов, к которым организм должен приспособиться, является изменение внешней температуры и влияние инсоляции. Наша цель - изучить ферментовыде-лительную деятельность поджелудочной железы и ферментный гомеостаз у крыс при различной внешней температуре и под влиянием инсоляции.
Методика эксперимента. Эксперименты выполнены на 50 беспородных крысах - самцах весом 150-200 г. Эксперименты проводились в разные периоды года, когда температура внешней среды резко отличалась. Зимой (декабрь) - температура экспериментальной комнаты была 10°- 15°С, осенью (октябрь) и весной (апрель) температура составляла 20°-25°С, летом (июль) - температура была 37°-40°С.
Летом изучали влияние высокой температуры и инсоляции. Крысы подвергались влиянию инсоляции на солнечной площадке каждодневно, в 12 ч дня в течение 30 мин. Питание было смешанное, белково-углеводное. В клетке постоянно находился сосуд с питьевой водой. Крысы непосредственно перед забоем находились под наркозом. Они забивались путем декапитации. Поджелудочная железа извлекалась и гомогенизировалась добавлением физиологического раствора в соотношении 1:10 к ее массе. После этого фильтровалась и в фильтрате определяли активность гидролитических ферментов - амилазы (методом Смидта-Роя в модификации А.М.Уголева), липазы (методом Титца) и общую протеолитическую активность (методом Кунитца) [11, 12, 13]. Дебит ферментов вычисляли путем соотношения активности к массе поджелудочной железы.
После декапитации крыс собиралась их кровь и в ее сыворотке определяли активность гидролитических ферментов.
Результаты и обсуждение. Полученные результаты экспериментов приведены в табл. 1, 2. Результаты, полученные в разные периоды года, сравнивались с показателями экспериментов, проведенных в апреле, когда температура окружающей среды составляла 200-250С. Установлено, что самая высокая амилолитическая активность и ее дебит в гомогенате поджелудочной железы наблюдаются весной.
Таблица 1.
Ферменты поджелудочной железы при различной внешней температуре (М±т, )
Фермент Декабрь 100-150С Октябрь 200-250С Апрель 20°-25°С Июль без инсоляции 370-400С Июль с инсоляции 370-400С
Амилаза ед/г 182,0±1,4* 145,1±10,9* 181,2±1,6* 141,4±9,0* 417,7±13,9 168,3±7,1 0,1±0,002* 0,2±0,03* 0,5±0,03* 0,4±0,04*
Липаза ед/г 37,0±0,4* 42,9±0,2* 35,6±2,7* 47,1±10,5* 14,6±1,3 12,1±0,8 46,4±7,7* 41,0±6,2* 79,2±15,8* 65,4±12,7*
Протеаза ед/г 152,9±21,8 124,9±21,4 206,9±24,6 221±13,3 224,8±30,1 212,9±33,8 74,1±13,7* 69,7±14,5* 17,1±3,7* 16,4±4,0*
Общий белок мг/г 4,5±0,01 4,4±0,04 4,4±0,8 4,6±0,01 5,3±0,3 4,8±1,0 1,6±0,3* 1,3±0,2* 1,1±0,01* 0,9±0,09*
Примечание: числитель- активность фермента, зн
Осенью и зимой эти показатели, особенно активность её, достоверно снижаются. Самые низкие показатели по амилолитической активности и ее дебита в гомогенате поджелудочной железы наблюдаются летом, когда температура внешней срезы повышается, до 37°-40°С. Летом активность а-амилазы и ее дебит в Поджелудочной железе примерно в
ель - выделение фермента; * - достоверность отличия.
800-4000 раз меньше, чем показатели весной. Значит, повышение температуры внешней среды подавляет образование а -амилазы в поджелудочной железе. Наши результаты подтверждают данные К. Рахимова [6], полученные в острых опытах на белых крысах, об уменьшении продукции а-амилазы поджелудочной железой при действии высокой температуры.
Таблица 2.
Ферменты крови при различной внешней температуре (М±m)
Фермент Декабрь 100-150С Октябрь 20°-25°С Апрель 20°-25°С Июль без инсоляции 370-400С Июль с инсоляции 370-400С
Амилаза мг/г 426,1±47,0* 837,9±40,2 807,8±7,3 227,1±1,0* 253,2±2,7*
Липаза мг/г 2,3±0,24* 5,1±0,2 4,0±0,7 4,9±0,6 2,6±0,9*
Общий белок мг/г 385,2±57,0 267,3±4,3 285,3±57,6 53,8±11,2* 45,9±10,5*
Примечание: * - достоверность отличия.
Аналогичные результаты получены по амилоли-тической активности крови при различной температуре внешней среды (см. табл. 2). Более высокие показатели получены при одинаковой температуре внешней среды весной и осенью, что отличается от результатов амилолитической активности поджелудочной железы. Осенью активность и дебит амилазы в поджелудочном железе были намного меньше, чем весной. Значит, температурный фактор неодинаково влияет на экзосекрецию и инкрецию а -амилазы поджелудочной железой.
Высокие положительные коэффициенты корреляции (табл. 3) между содержанием амилолитической активности в крови и дебитом ее в поджелудочной железе при различной внешней температуре свидетельствуют об однонаправленности изменения в них.
Это подтверждает данные Г.Ф.Коротько [3,4] об ин-креции а -амилазы в кровь поджелудочной железой.
Полученные нами результаты показали, что под действием температурного фактора далеко неодинаково изменяется продукция различных панкреатических ферментов. Так, липолитическая активность в гомогенате поджелудочной железы при различной температуре внешней среды изменилась в противоположном направлении, чем амилаза (см. табл. 1). Наблюдаются самая низкая активность липазы и ее дебит в поджелудочной железе весной, а в остальные периоды года эта показатели в 2-5 раз больше. Самый высокий показатель по липазе получен летом при высокой внешней температуре (370-400С) и инсоляции.
Таблица 3.
Коэффициенты корреляции между содержанием фермента в крови и содержанием, выделением его в гомогенате поджелудочной железы в зависимости от температуры внешней среды (r±m)
Период года Ферменты
Амилаза мг/г Липаза мг/г Общий белок мг/г
Декабрь 0,40±0,16 0,48±0,23 0,51±0,26 0,42±0,17 0,66±0,24 0,24±0,06
Октябрь 0,24±0,06 0,62±0,38 0,45±0,20 0,56±0,32 0,006±0,0001 0,17±0,03
Апрель 0,25±0,06 0,54±0,29 0,26±0,07 0,43±0,18 0,14±0,02 0,67±0,25
Июль без инсоляции 0,60±0,38 0,82±0,27 0,03±0,003 0,02±0,002 0,11±0,01 0,04±0,001
Июль с инсоляции 0,23±0,05 0,71±0,35 0,61±0,06 0,6±0,02 0,75±0,36 0,58±0,33
Несколько иные результаты получены по липазе крови.(см. табл. 2) при различной температуре внешней среды и инсоляции
При температуре среды 100-150С и 37°-40°С получасовой экспозицией животных на солнце достоверно снижается липолитическая активность в крови, а при температуре 200-250С и 37°-40°С без прямого действия солнечных излучений она остается на уровне исходных величин. Значит, действие низкой (до 100С) и высокой (до 400С) температуры в сочетании с инсоляцией уменьшает инкрецию липазы. Коэффициенты
корреляции между содержанием липазы в крови и выделением ее поджелудочной железой только осенью были положительными и достоверными (см. табл. 3), а в остальные периоды года - очень низкими и не достоверными. Отсюда можно заключить, что резкие колебания температуры среды и одновременное действие при этом инсоляции отрицательно влияют на гомеостаз липазы.
Летняя жара, особенно при одновременном действии высокой температуры и солнечной радиации,
№ 5 (107)
подавляет активность и дебит протеазы поджелудочной железы (см. табл. 1). Аналогичные изменения претерпевают общий белок поджелудочной железы и крови при действии высокой температуры и солнечной радиации. Следовательно, под действием высокой температуры происходит диссоциация протеинсинтеза различных ферментов, что, вероятно, важно учитывать при составлении режимов питания в условиях воздействия на организм теплового фактора (см. табл. 1, 2).
май, 2023 г.
Таким образом:
1. Изменение внешней температуры по-разному влияет на секрецию и инкрецию поджелудочной железы различных гидролитических ферментов.
2. Повышение внешней температуры до 370- 400С подавляет синтез в поджелудочной железе а-амилазы и протеаз, а синтез липазы, наоборот, усиливает.
3. Высокая температура внешней среды подавляет инкрецию поджелудочной железы а-амилазы и липазы.
Список литературы:
1. Брайнина И.А., Пашкова О.В., Чулкова Г.Ф. Реактивность и повреждаемость биологических структур при действии гипертермии // Материалы IV Международного конгресса по интегративной анропологии. СПб.,-2002. С. 36-38.
2. Смирнов К.В. Пищеварение и гипокинезия. М.: Медицина, 1990. - 224 с.
3. Коротько Г.Ф. Ферменты пищеварительных желез в крови (очерки о ферментном гомеостазе). Ташкент: Медицина, 1983. —212 с.
4. Коротько Г.Ф. Секреция поджелудочной железы. Краснодар. 2005. - 311 с.
5. Вилкинсон Д. Принципы и методы диагностической энзимологии / Пер. с англ. М. Медицина 1986. - 240 с.
6. Пермяков H.K., Подольский A.E., Титова Г.П. Ультраструктурный анализ секреторного цикла, поджелудочной железы. М.: Медицина. 1973. - 238 с.
7. Рахимов К. Некоторые актуальные вопросы физиологии пищеварения в жарком климате. Функции организма в жаром климате и некоторые вопросы адаптации. Ташкент: Фан. 1975. - 168 с.
8. Ьауег Р. J ., СИег1а1 L. е! al. Feedback regulation of human pancreatic sesretion: effects of protease inhibition jn duodenal delivery and small intestinal transit of pancreatic enzymes // Gastroenterology. 1990.' Vol. 98. N5. P. 1311-1319.
9. Miyasaka K., Funakoshi A. Stimuiatorg effect of sinthetic luminal cholecystokinin reiesing tastor (LCRF) fragment (1-35) on panereatic exocrine secretion in conscions rets // Pancreas. 1997. Vol. 15. №3. P. 310-313.
10. Skandalakis I.E., Skandalakis L.J., Colborn V.L. Condetal anomfilas and extrahepatis bile ducts. In: The Pancreas (End. H.Y. Beger et al.), Blackwell Science, 1998. P. 27-59.
11. Smith R.W.,Roe J.H. Photometric method for determination a -amilase in blood and urine, with use of starch iodine color // J. Blol.Chem.-1949.-vol.- P. 53-56.
12. Богер М.М. Методы исследования поджелудочной железы. - Новосибирск: Наука,1982. - 240 с.
13. Нортроп Д., Кунитц М.,Херриот Р. Кристаллические ферменты.- М.: ИЛ, 1960.- 347 с.
