CC BY
55
зателями интактной группы животных. Профилактическое применение ацизола способствовало достоверному уменьшению степени протеинурии у крыс при хронической интоксикации ацетатом свинца (рис.1) по сравнению с показателями второй группы животных с изолированным введением ацетата свинца.
Таблица 3
Влияние ацизола на относительную реабсорбцию кальция, натрия в условиях 6-часового спонтанного диуреза на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца в дозе 40 мг/кг (М±м).
Условия опыта Стат. показа- тель Относительная реабсорбция (%)
Ca Na
Фон М±т 99,30±0,0153 99,63±0,0052
Группа № 2 М±т 98,96±0,0407 99,30±0,0273
Р * ) * ) * **)
Группа № 3 М±т 99,23±0,0194 99,47±0,0148
Р ** ) * ) * **)
сыворотке крови, вызванные введением ацетата свинца, уменьшение степени протеинурии при спонтанном диурезе.
1 Фон
■ Группа № 2 1 Группа № 3
Экскреция белка
Рис. 1. Изменение экскреции белка с мочой у крыс под влиянием ацетата свинца (группа 2) и его сочетания с ацизолом (группа 3)
Примечание: ( * ) - достоверное (р<0,001) изменение по сравнению с фоном. ( ** ) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном. (***) - достоверное (р<0,001) изменение по сравнению с группой 2
Таблица 4
Влияние ацизола на концентрацию основных электролитов в плазме крови на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца в дозе 40 мг/кг веса (М±м)
Условия опыта Стат. показа- тель Концентрация электролитов в плазме крови (ммоль/л).
Ca Na K
Фон М±т 2,139±0,022 143,48±0,28 4,259±0,045
Группа 2 М±т 2,054±0,0221 138,0±0,478 5,59± 0,114
Р * ) ** ) ** )
Группа 3 М±т 2,240±0,0209 140,6±0,503 5,017 ±0,056
Р *)*** ) ** )**** ) **) *** )
Примечание: (* ) - достоверное (р<0,01) изменение по сравнению с фоном.(** ) - достоверное (р<0,001) изменение по сравнению с фоном. (*** ) - достоверное (р<0,001) изменение по сравнению с группой 2. (**** ) - достоверное (р<0,01) изменение по сравнению с группой 2.
У животных в группе 2, получавших только ацетат свинца, происходило достоверное снижение осмолярности мочи по сравнению с показателями интактной группы животных (рис.2), что свидетельствует о нарушении концентрирующей функции почек. Применение ацизола в профилактических целях способствовало повышению осмолярности мочи у животных 3 группы по сравнению со 2 группой животных с изолированным введением ацетата свинца, следовательно, применение ацизола способствует профилактике изменений концентрирующей функции почек при хронической свинцовой интоксикации.
Токсическое воздействие ацетата свинца при внутрижелу-дочном введении вызывало изменения в электролитном составе плазмы крови. Снижение уровня натрия в крови в группе животных с изолированным введением ацетата свинца (группа 2), видимо, связано с высокими потерями натрия с мочой из-за более раннего поражения канальцевого аппарата почек [3]. Применение ацизола на фоне интоксикации ацетатом свинца (группа 3) способствовало росту концентрации Ка в плазме крови по сравнению с показателями группы 2, но содержание натрия у крыс группы 3 достоверно ниже фоновых значений. Концентрация К в плазме крови у животных группы 2 с внутрижелудочным введением ацетата свинца была достоверно выше, чем у интактной группы животных. Применение ацизола способствовало снижению концентрации К в плазме крови по сравнению с показателями группы 2, но содержание К было достоверно выше показателей интактной группы животных. Концентрация Са в плазме крови у крысх с внутрижелудочным введением ацетата свинца была ниже по сравнению с фоновыми показателями интактной группы. Профилактическое введение ацизола способствовало повышению уровня Са в плазме крови в 3 группе животных.
При изучении влияния ацизола на электролитоводовыделительную функцию почек на фоне хронической интоксикации ацетатом свинца выявлена способность ацизола снижать степень нарушения процессов мочеобразования в условиях спонтанного диуреза. Показано положительное влияние ацизола на нарушенную почечную обработку электролитов в условиях спонтанного диуреза. Выявлена способность ацизола профилак-тировать изменения концентрации кальция, натрия и калия в
Осмолярность мочи
Рис. 2. Изменение осмолярности мочи у крыс под влиянием ацетата свинца (группа 2) и его сочетания с ацизолом (группа 3)
Заключение. Применение ацизола оказывает положительное влияние на функции почек в условиях хронического отравления ацетатом свинца, является эффективным способом коррекции токсического воздействия свинца на организм.
Литература
1.Игнатова М.С. и др.// Тер. архив.-1996.-Т 68, №8.- С. 31.
2.Ливанова ГА. и др.// Рос. семейн. врач.-1999.-№2.- С. 18. З.Османов И. М. // Рос.вест. перинатол. и педиатрии.- Т.41,
№1. -1996.- С. 36-39.
4.CaplunE. et al. // Endeavour.- 1984.- Vol. 8, N3.- P135-144.
5.Goyer A. // Med. Clinics of Nord America.- 1990.- Vol.74, №2.- P.377-389.
6.Franchini I., Mutti A. Tubulointerstitial nephropaties by industrial chemicals. Proceedings of the 4th Bari seminar in Nephrology, Bary, 1990.- Р. 199-127.
УДК 591.434:599.232.4
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ДИСПЕРГИРОВАННОЙ ПИЩИ НА РАЗВИТИЕ МЫШЕЧНОЙ ОБОЛОЧКИ ТОЩЕЙ КИШКИ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО -МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)
В.Ф. СЫЧ, Н.А. ЦЫГАНОВА, Е.П. ДРОЖДИНА*
Гладкая мышечная ткань, являясь обязательным структурнофункциональным компонентом трубкообразных внутренних органов, участвует в осуществлении всех выполняемых ими функций. В результате сокращений гладких миоцитов циркулярного и продольного мышечных слоев тонкой кишки химус перемешивается с пищеварительными ферментами и проталкивается в направлении толстого кишечника.
Моторика тонкой кишки обусловливает повышение внут-рикишечного давления, способствуя, тем самым, всасыванию растворов из полости кишки в кровь и лимфу, и препятствует миграции микрофлоры в направлении желудка [6].
В связи со всё возрастающим в структуре питания современного человека удельным весом тщательно механически обработанных, мягких пастообразных и быстро съедаемых продуктов несомненный интерес представляет изучение влияния физических свойств пищи на становление и функционирование органов
* 432063, Ульяновский ГУ, ИМЭиФК, каф. общей биологии, ул. Архитек-
тора Ливчака, 2
пищеварительной системы, как одной из наиболее лабильных систем, реагирующих долговременными морфофизиологическими изменениями на разные воздействия. Глубокая и всесторонняя разработка этой проблемы представляет несомненный интерес для совершенствования способов коррекции морфогенеза органов пищеварительной системы с целью предотвращения функциональных расстройств и патологий желудочно-кишечного тракта. В начатых с 2004 года комплексных исследованиях влияния длительного питания диспергированной пищей на развитие стенки пищеварительного канала показано, что различия консистенции пищи вызывают устойчивые структурные изменения слизистой и мышечной оболочек. Однако характер влияния физических свойств пищи на особенности развития и строения мышечной оболочки тощей кишки в постнатальном онтогенезе продолжает оставаться неизученным.
Цель работы - изучение влияния длительного питания исключительно диспергированной пищей на становление в постна-тальном онтогенезе морфологических особенностей мышечной оболочки тощей кишки.
Материал и методы. На 21-е сутки постнатального развития самцов белых неинбредных крыс произвольно распределяли на две группы - контрольную и опытную. Животные контрольной группы содержались на естественной для грызунов пище (цельное зерно, грубо нарезанные овощи). Животные опытной группы получали пищу того же состава, но после тщательной механической обработки (многократное измельчение посредством мясорубки или мельницы) до пастообразной консистенции. Фрагменты среднего участка тощей кишки брали у крыс контрольной и опытной групп на 21-е (поздний молочный период), 45-е (препубертатный период), 120-е (пубертатный период), 180-е (репродуктивный период) и 360-е (период первой зрелости) сутки соответственно периодизации постнатального онтогенеза белых крыс по [8]. Все манипуляции с животными проводили по правилам Европейской конвенции по защите лабораторных животных [9]. Экспериментальный материал фиксировали в 10% нейтральном формалине и заливали в парафин. С помощью микротома МПС-2 были изготовлены продольные и поперечные гистологические срезы стенки тощей кишки, которые окрашивали гематоксилин-эозином и гематоксилин-пикрофуксином по методу Ван-Гизона. Описание и морфометрию структур мышечной оболочки проводили с помощью компьютерной видеотестсистемы, включающей микроскоп «Моїіс», цифровую видеокамеру «.ІУС» и компьютерную программу денситофотометрии «МЕКОС-Ц1».
На срезах постоянных микропрепаратов определяли: толщину (мкм) продольного и циркулярного слоев мышечной оболочки, а также мышечной оболочки в целом; продольный и поперечный диаметры (мкм) ядер гладких миоцитов продольного и циркулярного слоев мышечной оболочки; количество ядер гладких миоцитов продольного и циркулярного слоев мышечной оболочки на стандартной площади (625 мкм2) среза. Объем (мкм3) ядер гладких миоцитов вычисляли по формуле: У=п/6ЬЭ2, где Ь - продольный, Э - поперечный диаметры ядра [1, 7]. Определяли массу (в граммах) потребляемой животными в течение суток пищи и время её прохождения (мин.) по пищеварительному каналу (использовали пищу окрашенную кармином). Полученные результаты подвергали статистической обработке с вычислением критерия значимости по Стьюденту.
Результаты. Толщина мышечной оболочки тощей кишки 21-суточных крыс составляет 33,57±1,53 мкм, при этом степень развития циркулярного слоя превышает аналогичный показатель для продольного слоя (р<0,001).
После перехода крыс от молочного вскармливания к самостоятельному способу питания (21-45-е сутки постнатального онтогенеза) происходит (р<0,001) утолщение мышечной оболочки тощей кишки контрольных и опытных 45-суточных животных (рис.). Основу утолщения составляет увеличение объема гладких миоцитов, на что указывают рост среднего объема ядер миоцитов (р<0,05) в циркулярном слое обеих групп крыс, а также снижение плотности расположения гладких миоцитов на стандартной площади среза (табл.). Обращает внимание тот факт, что утолщение мышечной оболочки 45-суточных опытных животных происходит в большей степени за счет циркулярного слоя, который отличается от такового 45-суточных животных контрольной группы более высокими показателями как общей толщины (р<0,05), так и среднего объема ядер гладких миоцитов (р<0,001).
21 45 120 180 360 сутки
Рис. Толщина (мкм) мышечной оболочки тощей кишки в норме (контроль) и при потреблении диспергированной пищи (опыт): ПМС - продольный мышечный слой, ЦМС - циркулярный мышечный слой, а - контроль, б -опыт
Таблица
Морфометрические показатели мышечной оболочки тощей кишки в норме (контроль) и при потреблении диспергированной пищи (опыт)
Объем ядер гладких миоцитов (мкм3) Количество ядер гладких миоцитов на стандартной (625 мкм) площади среза
ПМС ЦМС ПМС ЦМС
21 Контроль 28,88±1,13 16,6±1,15+ 4,66±0,06 4,9±0,01+
45 Контроль 26,3±1,76 25,33±0,25Х 3,13±0,02Х 2,81±0,05Х+
Опыт 30,02±1,04 32,46±0,58*Х 3,03±0,04Х 2,98±0,04Х
120 Контроль 22,93±0,5Х 24,25±0,88 2,89±0,03Х 3,12±0,04Х+
Опыт 41,89±1,4Х* 50,72±3,79* + 2,51±0,06Х* 2,91±0,03*+
180 Контроль 27,07±2,54 24,19±1,24 3,1±0,06 3,98±0,13Х+
Опыт 35,2±1,62*Х 30,31±1,98*Х+ 2,76±0,07* 3,03±0,11*
360 Контроль 23,04±1,11 26,6±0,82+ 2,93±0,04 2,53±0,08Х+
Опыт 23,06±0,66Х 22,26±1,41*Х 3,55±0,06*Х 3,01±0,09*Х
Примечание: * - достоверное отличие от контрольного значения (при р<0,05), х - достоверное отличие от предыдущего значения, + - достоверное отличие значений между продольным и циркулярным мышечными слоями (при р<0,05)
К 120-м суткам постнатального онтогенеза толщина мышечной оболочки достигает 65,73±2,39 мкм у крыс контрольной группы и 74,64±0,62 мкм у опытных крыс (р<0,001). При этом мышечная оболочка последних отличается от таковой 120-суточных животных контрольной группы достоверным утолщением циркулярного и продольного слоев. В основе утолщения мышечной оболочки лежит гипертрофия гладких миоцитов обоих слоев, на которую указывает увеличение средних объемов ядер (р<0,001) и цитоплазмы гладких миоцитов у крыс, питавшихся диспергированной пищей. Возрастание среднего объема цитоплазмы гладких миоцитов подтверждается снижением (р<0,01) общего количества их ядер на стандартной площади среза по отношению к 45-суточным животным, с одной стороны, и 120-суточным животным контрольной группы, с другой (табл.).
Утолщение мышечной оболочки животных опытной группы, отчетливо проявляющееся к 120-м суткам постнатального онтогенеза, обеспечивается гипертрофией гладких миоцитов циркулярного и продольного слоев, которую мы склонны рассматривать составляющей устойчивой морфологической реакции мышечной оболочки стенки тощей кишки на её повышенную функциональную нагруженность. Усиление функциональной активности гладкомышечной ткани связано с уникальностью реакции висцеральной гладкой мускулатуры на её растяжение. В ходе исследования установлено, что опытные животные потребляют пищи в 1,6 раза больше (р<0,001), вследствие чего происходит чрезмерное растяжение стенки кишечника увеличенной массой химуса. Во многом это обусловлено более поздним наступлением преабсорбтивного (сенсорного) насыщения у опытных животных, вследствие более слабого раздражающего действия диспергированной пищи на механорецепторы слизистой оболочки рта, глотки, пищевода и желудка. Растяжение гладких миоцитов, вызывая увеличение проницаемости их мембраны для ионов кальция, приводит к деполяризации мембран. Нарастая, деполяризация достигает критического уровня, что инициирует потенциалы действия и последующие сокращения мышц. По данным проведенного нами исследования более интенсивному утолщению подвергается циркулярный слой
мышечной оболочки стенки тощей кишки. Это обусловлено увеличенной в 2 раза (по отношению к продольному слою) силой, растягивающей циркулярный слой [7]: сила, растягивающая стенку по окружности (тангенциальное напряжение) возрастает как от увеличения давления, так и от возрастания радиуса просвета (при растяжении кишечника). Для гладких миоцитов, располагающихся продольно в наружном слое, таким показателем является продольное напряжение стенки, которое вдвое меньше тангенциального напряжения [7].
Более интенсивное утолщение циркулярного слоя мышечной оболочки тощей кишки животных, потреблявших диспергированную пищу в период с 21-х по 120-е сутки, вероятно, связано также с увеличением ритмического компонента моторики тонкого кишечника. В ходе исследований установлено более высокое (р<0,05) время транзита химуса по желудочно-кишечному тракту у 45-суточных опытных животных по сравнению с 45-суточными животными контрольной группы, составляющее, соответственно, 164,25±17,42 мин. и 443,5±70,69 мин. Между скоростью эвакуации химуса и всасыванием нутриентов в тонкой кишке имеет место обратная зависимость: при возрастании скорости перемещения химуса вдоль кишечника скорость адсорбции органических компонентов химуса уменьшается [3, 4]. Вызываемые нарушения усвояемости компонентов диспергированной пищи могут обусловить замедление роста и отклонения в развитии всего организма. Подтверждением этому можно рассматривать уменьшение в 1,7 раза массы тела у 120-суточных опытных животных по отношению к контрольным животным. Возрастание ритмического компонента в моторике тонкой кишки будет способствовать увеличению времени контакта химуса со слизистой оболочкой тощей кишки, и, как следствие, более полной ферментной его обработке и повышению эффективности всасывания. Подобный механизм адаптации, улучшающий всасывание нутриентов, описан в [2] у больных с атрофическими изменениями слизистой оболочки тощей кишки. Усиление ритмических сокращений, обеспечивающих оптимальные условия контакта химуса с поверхностью слизистой оболочки тощей кишки, может вести к замедлению эвакуации химуса. Подобное имело место в нашем опыте: время прохождения пищи у 120-суточных крыс, потребляющих диспергированную пищу, увеличилось за период 45-120 сутки у опытных крыс с 164,25±17,42 мин. до 287±5,51 мин., а у контрольных животных оно достоверно не изменилось (р>0,05).
В период со 120-х по 180-е сутки у животных обеих экспериментальных групп отмечается незначительное утолщение мышечной оболочки. При этом показатели толщины мышечных слоев и оболочки в целом 180-суточных опытных животных достоверно превышают (р<0,05) таковые 180-суточных животных контрольной группы. Основой утолщения мышечной оболочки тощей кишки 180-суточных животных контрольной группы, возможно, является гиперплазия гладких миоцитов, что подтверждается увеличением плотности их расположения в обоих слоях мышечной оболочки. На способность к пролиферации гладких миоцитов в течение постнатального онтогенеза указывают многие исследователи [5, 7, 10].
Обращает внимание тот факт, что у 180-суточных животных, потреблявших диспергированную пищу, толщина продольного слоя мышечной оболочки и средний объем ядер гладких миоцитов данного слоя оказываются сходными (р>0,05) с таковыми 120-суточных контрольных животных опытных животных, превышая, вместе с тем, соответствующие показатели 180-суточных животных контрольной группы (р<0,01). В то же время в циркулярном слое 180-суточных опытных животных отмечается гипотрофия гладких миоцитов, приводящая к истончению слоя по сравнению с таковым 120-суточных опытных животных (р<0,001). О гипотрофии миоцитов свидетельствует уменьшение объема их ядер (р<0,001) и рост общего количества гладких миоцитов на стандартной площади среза (р<0,001). При этом толщина циркулярного мышечного слоя и средний объем ядер гладких миоцитов 180-суточных крыс превышают показатели 180-суточных животных контрольной группы (р<0,01).
В период со 180-х по 360-е сутки постнатального онтогенеза у крыс контрольной группы наблюдается стабилизация (р>0,05) таких морфологических характеристик, как толщина мышечной оболочки тощей кишки, объем ядер гладких миоцитов обоих слоев оболочки и плотности их расположения. У крыс опытной группы мышечная оболочка, претерпевая в этот период атрофические изменения, истончается, причем как по отношению
к таковой 360-суточных крыс контроля (p<0,001), так и 180-суточных опытных крыс (p<0,001). В основе изменений мышечной оболочки опытных крыс лежит атрофия гладких миоцитов циркулярного и продольного слоев, подтверждаемая уменьшением объема их ядер (p<0,001) и увеличением общего количества гладких миоцитов на стандартной площади среза (p<0,001).
Длительное (с 21-х по 360-е сутки) питание крыс исключительно диспергированной пищей вызывает компенсаторную гипертрофию гладких миоцитов мышечной оболочки тощей кишки, сменяющуюся декомпенсаторной атрофией, отчетливо проявляющейся к 360-м суткам постнатального онтогенеза. Гипертрофированный орган отличается от интактного по ряду обменных, функциональных и структурных признаков, которые позволяют ему длительное время преодолевать повышенную нагрузку. Однако развитие компенсаторной гипертрофии основной ткани зачастую не сопровождается адекватным морфофункциональным обеспечением со стороны других тканей и структур органа (системы органов), например, необходимым увеличением ёмкости сосудистой сети. Последнее может вести к развитию гипоксии гладкомышечной, нервной и других тканей и формированию декомпенсаторных процессов, проявляющихся в атрофических изменениях. Обнаруженные в ходе исследования деструктивные изменения гладких миоцитов циркулярного слоя крыс, питавшихся диспергированной пищей, взаимосвязаны с более высокой интенсивностью предшествующих гипертрофических преобразований его по сравнению с продольным слоем.
Заключение. Результаты проведенного исследования позволяют заключить, что длительное питание диспергированной пищей в раннем постнатальном онтогенезе обусловливает существенную морфо-функциональную перестройку мышечной оболочки тощей кишки белых крыс: компенсаторную гипертрофию гладкой мышечной ткани в период с 21-х по 120-е сутки и деком-пенсаторную атрофию в последующем (120-360 сутки).
Литература
1Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия.- М.: Медицина, 1990.- 384 с.
2.Беззубик В. и др.!! Адаптация и дезадаптация в патологии: республиканский сборник научных трудов! Под ред. В.А. Одино-ковой.- М.: МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского, 1989.- С. 123.
3.Вирченко С.В. и др. !! Патол. Физиол. и эксперимент. тер.-1992.- № 3.- С. 42-44.
4.Гальперин ЮМ. Взаимоотношения моторной и эвакуа-торной функций кишечника.- М.: Наука, 1971.- 128с.
5.Зашихин А., Агафонов Ю.!!Морфол.- 1996.- №2.- С.54.
6.Калинин А.В., Буторова Л.И. //Клин/ перспективы гастро-энтерол/, гепатол.- 2001.- № 4.- С.25-32.
7.Кауфман О.Я. Гипертрофия и регенерация гладкой мышечной ткани.- М.: Наука, 1979.- 184 с.
8Махинько В.И. // Молекулярные и физиологические механизмы возрастного развития.- Киев, 1975.- С.308-326.
9.Commission of the European Communities: Council Directive of the 18 December 1986 on the Lows, regulating of Principles of Good Laboratory Practice and the Verification of Their Applications for Tests on Chemical Substences (87/18 EEC). The Rules Goverming Medicinal Products in the European Community.- 1991.- Vol. 1.- P. 145-146.
10.Gabella G. // Anat Embryol (Berl).- 1990.- 182(5).- P. 409.
INFLUENCE OF LONG-TERM NOURISHMENT DISPERSANT FOOD ON DEVELOPMENT OF THE WHITE RAT’S MUSCULAR COVER JEJUNUM IN POSTNATAL ONTOGENESIS (EXPERIMENT-MORPHOLOGICAL RESEARCH)
V.F. SYCH, N.A. TSYGANOVA, E.P. DROZSHDINA Summary
In the article it is established that nourishment by mechanically crushed (dispersant) food during the period from 21 to 360 days of the postnatal ontogenesis causes the development of compensational hypertrophical changes of the white rat’s muscular cover jejunum smooth myocytes replacing by decompensational atrophical processes. Morphological changes arisen during adaptation to the long-term consumption by dispersant food are characterized by partial convertibility after white rat’s transition from nourishment by dispersant food to the nourishment by not dispersant food.
Key words: dispersant food, jejunum, muscular cover
