Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

КРИМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. С.І. ГЕОРГІЄВСЬКОГО

УДК: 611.813: 615.099:616-003.684-81

МОРФОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ МИГДАЛЕПОДІБНОГО ТІЛА ГОЛОВНОГО МОЗКУ ПІСЛЯ ХРОНІЧНОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ ТЮТЮНОВИМ ДИМОМ В РІЗНІ ВІКОВІ ПЕРІОДИ

(експериментально-морфологічне дослідження)

14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Цвєтлинська Наталія Олександрівна

Сімферополь - 2001



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Луганському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Савенко Людмила Данилівна, Луганський державний медичний університет, завідувач кафедри гістології, цитології та ембріології

Офіційні опоненти:

Доктор медичних наук, професор Каширіна Надія Костянтинівна, Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського, завідувачка кафедри гістології, цитології та ембріології

Доктор медичних наук, професор Пушкар Михайло Степанович, Вінницький державний медичний університет, завідувач кафедри гістології, цитології та ембріології

Провідна установа: Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, кафедра гістології, цитології та ембріології, МОЗ України, м. Київ

Захист відбудеться “19” грудня 2001 р. о 14-ой годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 52.600.02 при Кримському державному медичному університеті ім. С.І. Георгієвського (95006, м. Сімферополь, бульвар Леніна, 5/7).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського (95006, м. Сімферополь, бульвар Леніна, 5/7).

Автореферат розісланий “12” листопаду 2001 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук, професор О.О. Біркун



АННОТАЦИЯ

Цветлинская Н.А. Морфологические особенности миндалевидного тела головного мозга после хронической интоксикации табачным дымом в разные возрастные периоды (экспериментально-морфологическое исследование). Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук.

14.03.09 - гистология, цитология, эмбриология. - Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, Симферополь, 2001.

Диссертация посвящена вопросам изучения в эксперименте на крысах разного возраста морфологических особенностей миндалевидного тела головного мозга после хронической интоксикации табачным дымом. Актуальность проблемы курения табака сегодня бесспорна еще и потому, что только 14 % населения развитых стран может предотвратить пассивное курение, остальные же каждый день вдыхают табачный дым в количестве, эквивалентном, в среднем, одной выкуренной сигарете.

Экспериментальное исследование проведено на 216 белых беспородных крысах. Все животные были разделены на серии и группы в зависимости от возраста, продолжительности действия табачным дымом, применения корректора - витамина Е. Серию А составили интактные животные. В серию В вошли крысы, которых подвергали действию интоксикации табачным дымом. Животные, которых подвергли действию табачного дыма, и которые во время эксперимента получали внутримышечные инъекции 5 % раствора б-токоферола ацетата в дозе 20 мг/кг/в сутки, составили серию С. В зависимости от продолжительности опыта неполовозрелые и половозрелые крысы были разделены на подгруппы: 7, 15, 30 и 60 дней и группа реадаптации - 30/60 дней (ее составили крысы с 60-дневным сроком наблюдения, которых подвергали действию табачного дыма в течение первых 30 дней). Старые крысы были в эксперименте 30 и 60 дней. Были использованы гистологические, электронно-микроскопические и морфометрические методы с проведением сравнительного факторного анализа гистологических изменений структур миндалевидного тела головного мозга крыс.

Впервые установлено, что хроническая интоксикация табачным дымом миндалевидного тела головного мозга крыс разного возраста (неполовозрелых, половозрелых и старых) приводила к дистрофическим изменениям нейронов и макроглии, которые проявлялись в уменьшении площади тела нейронов и их ядер, плотности нейронов на 1 мм² мозгового вещества, увеличении количества общей глии на 1 мм² мозгового вещества за счет увеличения сателлитных глиоцитов; в изменениях соотношения “нейрон - глия - капилляр” в сторону увеличения глиоцитов и уменьшения количества нейронов и функционирующих капилляров и образования прямых связей между нейронами и капиллярами. Наиболее выраженные морфологические изменения имели место у старых крыс, наименее незначительные - у неполовозрелых животных. Впервые установлено, что витамин Е уменьшает дистрофические изменения, вызванные в нервных клетках миндалевидного тела головного мозга хронической интоксикацией табачным дымом, что проявляется в уменьшении деструктивных изменений нейронов, увеличении их количества и уменьшении количества клеток сателлитной глии. По всем перечисленным разделам исследование является приоритетным, ликвидирует пробелы в экспериментальной и возрастной нейроморфологии. Основные результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс 5 медицинских высших учебных заведений Украины.

Ключевые слова: миндалевидное тело, крысы, табачная интоксикация.



АНОТАЦІЯ

Цвєтлинська Н.О. Морфологічні особливості мигдалеподібного тіла головного мозку після хронічної інтоксикації тютюновим димом в різні вікові періоди (експериментально-морфологічне дослідження). Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук.

14. 03. 09 - гістологія, цитологія, ембріологія. Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського, Сімферополь, 2001.

Дисертацію присвячено питанням вивчення в експерименті на щурах різного віку морфологічних особливостей мигдалеподібного тіла головного мозку після хронічної інтоксикації тютюновим димом. При цьому використовували гістологічні, електронно-мікроскопічні та морфометричні методи з проведенням порівняльного факторного аналізу гістологічних перебудов структур мигдалеподібного тіла головного мозку щурів. Встановлено, що хронічна інтоксикація тютюновим димом МТ головного мозку щурів різного віку (нестатевозрілі, статевозрілі та старі) приводила до дистрофічних змін нейронів та макроглії. Найбільші морфологічні зміни мали місце у старих щурів, найменші - у нестатевозрілих. Вперше встановлено, що вітамін Є зменшує дистрофічні зміни, викликані в нервових клітинах МТ головного мозку хронічною інтоксикацією тютюновим димом. Результати дослідження впроваджені в навчальний процес 5 медичних вузів України. інтоксикація мозок гістологічний тютюновий

Ключові слова: мигдалеподібне тіло, щури, тютюнова інтоксикація.



SUMMARY

Zvetlinskaya N.A. Morphological features of brain amygdala after chronic intoxication by tobacco smoke in rats of different age (experimentally - morphological research). Manuscript. The dissertation on obtaining of scientific degree of the candidate of medical sciences.

14.03.09 - histology, cytology, embryology. Crimean State Medical University by S.I. Georgievski, Simferopol, 2001.

The thesis is dedicated to problems of analysis in experiment on different age rats of brain amygdala morphological features after chronic intoxication by tobacco smoke. Histology, electron microscopy and morphometrical methods with realisation of the comparative factor analysis of histology changes of rat brain amygdala were used. For the first time it is established that the chronic intoxication by tobacco smoke of rat brain amygdala results in dystrophic changes of neurones and macroglia. It was established that the changes of neurones on model of passive smoking were non-specific that testified their compensatory character. The most expressed morphological changes took place in old rats, most minor - for preadolescent animals. For the first time it is established, that vitamin E reduces dystrophic changes caused in nervous cells of brain amygdala by chronic intoxication by tobacco smoke. The main outcomes of the present research are used in educational process of 5 medical higher educational institutions of Ukraine.

Keywords: amygdala, rats, tobacco intoxication.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Україна належить до країн з високою поширеністю паління: кожний другий чоловік і кожна п'ята жінка палять (Кваша О.А. та співавт., 1998). Україна знаходиться на шостому місці серед країн з високим нормативним коефіцієнтом смертності від раку легень, трахеї та бронхів серед осіб віком до 64 років, який складає 60 на 100 тис населення. Так як між початком тютюнопаління та проявом пов'язаних з ним хвороб і смерті існує певний проміжок часу, то ситуація в Україні викликає занепокоєння внаслідок великої кількості нових курців серед жінок та осіб молодшого віку (Гусейнов Х.Ю., 1999). Актуальність проблеми паління тютюну сьогодні безперечна ще й тому, що тільки 14 % населення розвинутих країн можуть запобігти пасивного паління, останні ж повсякденно вдихають тютюновий дим в кількості, еквівалентній в середньому одній випаленій цигарці (Сидоренко Г.І., 1999; Denson K. et al., 2000). Встановлені і вірогідно доведені соматоневрологічні наслідки (ускладнення) хронічної нікотинової інтоксикації в осіб, які не палять, але знаходяться в постійному контакті з курцями. В цьому зв'язку з'являється все більше наукових даних про тригерне формування нікотинізму в дітей, підлітків, юнаків як пасивних курців (Кліщова Р.П. та співавт., 1994; Сосин І.К., 1997).

Основна фармакологічна дія нікотину складається в його взаємодії з нікотиновими ацетилхолінергічними рецепторами головного мозку. Вважається, що активація центральних нікотинових ацетилхолінергічних рецепторів при палінні впливає на пізнавальну діяльність людини; при цьому підвищується рівень реакцій збудження (Щвед М.І. та Дубкова Г.І., 2000). Оскільки незріла нервова тканина має високий ступінь пластичності, то, очевидно, хронічна інтоксикація тютюновим димом супроводжується спустошенням нейронного складу мозкових структур. Аналіз стану неокортексу нащадків курців (в експерименті на щурах) на світлооптичному рівні вірогідно свідчив про своєрідну декортикацію, як результат лізису нейронів і гліальних елементів (клітинному виснаженню піддавалось до третини нейронального складу кори великого мозку) (Кліщова М.С., 1994).

Вузловим питанням в проблемі тютюнопаління є розкриття причин і механізмів розвитку патологічного потягу до паління. Відповідно до однієї з концепцій, у їх основі лежать стимулююча і релаксуюча дія нікотину, антистресові ефекти і емоціогенні механізми мозку, морфофункціональним субстратом яких є лімбіко-неокортикальна система, яка бере участь у забезпеченні пристосувальних реакцій, підтримці гомеостазу і станів сну і пильнування, соматовегетативного й емоційного тонусу (Воробйова Т.М. та співавт., 1994).

В доступній морфологічній літературі даних про вивчення впливу паління тютюну на окремі палео- та неокортикальні центри головного мозку відсутні. Тому нам вважалось доцільним вивчення впливу паління тютюну (пасивного паління в експерименті на щурах різного віку) на мигдалеподібне тіло (МТ) як один з найважливіших центрів кінцевого мозку.

Накопичений до даного часу експериментальний матеріал вказує на те, що МТ бере участь практично в усіх формах фізіологічної адаптації, у інтеграційних процесах, здійснюваних лімбічною системою в цілому (Калімуліна Л.Б., 1990). МТ прямо й опосередковано бере участь в здійсненні емоційних і ендокринних реакцій, у механізмах пам'яті, в регуляції сну і пильнування, нюху і т.п. (Ахмадеєв А.В. та співавт., 1999; Stark C. et al., 1998).

Дані численних досліджень вказують на тісний функціональний зв'язок МТ з гіпоталамусом, центрами вегетативної нервової системи, дорсальним таламусом, стріопалідумом (хвостатим ядром, блідою кулею), гіпокампом, визначені і кортикальні зони проекції різних відділів МТ (Савенко Л.Д. та співавт., 1997; Pavlovic Z. et Bodnar R., 1998). Особливістю МТ є його значна стійкість до гіпоксії і наркотичних речовин (Чепурнов С.А. та Чепурнова Н.Є., 1981). МТ своєю стійкістю до гіпоксії спроможне стимулювати пускові механізми емоційних реакцій (Гуревич М.І. та Карцева А.Г., 1973).

Розвиток місцевої і системної гіпоксії тканин мозку під впливом тютюну створює умови для посилення пероксидації ліпідів у мембранах нервових клітин, пригнічення антиоксидантних ферментів захисту (Reilly M. et al., 1996). Як результат, відбувається накопичення в тканинах токсичних продуктів, які ушкоджують структуру і порушують функцію клітинних мембран (Hwang D. et al., 1999). Ступінь виразності пероксидації ліпідів залежить від функціональної активності системи антиоксидантного захисту, одним з компонентів якої є токоферол (вітамін Є). Відомо, що токоферол пригнічує активність перекисного окислення ліпідів та стабілізує клітинні мембрани (Бондаренко Л.Б. та співавт., 1998; Scherrer-Crosbie M. et al., 1996). З метою корекції порушень з боку нервових клітин МТ щурів, які були піддані впливу тютюнового диму, нами був використаний вітамін Є.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Тема дисертації є фрагментом планової наукової теми кафедри гістології, цитології, ембріології Луганського державного медичного університету “Екологічна морфологія деяких структур центральної нервової системи” (№ державної реєстрації 0199U001677).

Мета і задачі дослідження. Вивчити в експерименті на щурах різного віку морфологічні особливості мигдалеподібного тіла головного мозку після хронічної інтоксикації тютюновим димом. Для досягнення зазначеної мети поставлені такі задачі. 1. За умов хронічної інтоксикації тютюновим димом вивчити особливості нейронного складу мигдалеподібного тіла головного мозку щурів різного віку (нестатевозрілі, статевозрілі та старі). 2. Дослідити вплив хронічної інтоксикації тютюновим димом на клітини макроглії мигдалеподібного тіла головного мозку щурів різного віку. 3. Оцінити зміни у співвідношеннях “нейрон - глія - капіляр” в мигдалеподібному тілі головного мозку щурів за умов хронічної інтоксикації тютюновим димом на електронно-мікроскопічному рівні на 60 добу. 4. Вивчити вплив коректора вітаміну Є на морфологічні особливості мигдалеподібного тіла головного мозку щурів після хронічної інтоксикації тютюновим димом.

Об'єкт дослідження: кортико-медіальний та базо-латеральний відділи мигдалеподібного тіла головного мозку білих щурів різних вікових груп (нестатевозрілі, статевозрілі та старі).

Предмет дослідження: морфологічні особливості будови мигдалеподібного тіла головного мозку щурів за умов хронічної інтоксикації тютюновим димом та протективної дії вітаміну Є.

Методи дослідження: сучасні гістологічні, електронно-мікроскопічні та морфометричні з проведенням порівняльного факторного аналізу гістологічних перебудов структур МТ головного мозку щурів.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше встановлено, що хронічна інтоксикація тютюновим димом МТ головного мозку щурів різного віку (нестатевозрілі, статевозрілі та старі) приводила до дистрофічних змін нейронів та макроглії, які мали прояв у зменшенні площі тіла нейронів та їх ядер, щільності нейронів на 1 мм² мозкової речовини, збільшенні кількості загальної глії на 1 мм² мозкової речовини за рахунок збільшення сателітних гліоцитів; змінах у системі “нейрон - глія - капіляр” в бік збільшення гліоцитів і зменшення кількості нейронів й функціонуючих капілярів та утворення прямих зв'язків між нейронами та капілярами. Найбільші морфологічні зміни мали місце у старих щурів, найменші - у нестатевозрілих. Вперше встановлено, що вітамін Є зменшує дистрофічні зміни, викликані в нервових клітинах МТ головного мозку хронічною інтоксикацією тютюновим димом, що має прояви в зменшенні деструктивних змін нейронів, збільшенні їх щільності та зменшенні щільності клітин сателітної глії. З усіх перерахованих розділів дослідження є приоритетним, ліквідує прогалини в експериментальній та віковій нейроморфології.

Практична значимість отриманих результатів. Робота є реалізацією соціального замовлення ВООЗ по програмі “Тютюн або здоров'я”, оскільки серйозна просвітницька діяльність з населенням можлива тільки на глибокій науковій основі.

Отримані результати можуть бути враховані в роботі лікарів наркологічних стаціонарів, токсикологічних та неврологічних відділень. Дані про морфологічні особливості структури МТ головного мозку щурів різного віку впроваджені та використовуються в науковій роботі та в навчальному процесі кафедри гістології, цитології та ембріології Луганського державного медичного університету, кафедри анатомії людини, оперативної хірургії та гістології Ужгородського державного університету, кафедри клінічної фармакології Івано-Франківської державної медичної академії, кафедри гістології, цитології та ембріології Запорізького державного медичного університету та кафедри гістології, цитології та ембріології Буковинської державної медичної академії.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проаналізована вітчизняна та іноземна літератури з теми дисертаційного дослідження, проведено інформаційний пошук за допомогою бази даних “Medline”. Комплекс експериментальних досліджень спланований під керівництвом ректора Луганського державного медичного університету професора В.Г. Ковешнікова та завідуючої кафедрою гістології, цитології та ембріології професора Л.Д. Савенко та виконаний автором самостійно. Приготовлені гістологічні препарати з головного мозку щурів. Проведене морфометричне вивчення нервових структур МТ головного мозку щурів різного віку контрольної та експериментальної груп. Отримані під час роботи результати особисто згруповані у таблиці. Здійснене опрацювання отриманих цифрових показників методами варіаційної статистики за допомогою комп'ютерної програми, яка була самостійно адаптована для проведення даної роботи. Автор приймала участь в підготовці препаратів для електронно-мікроскопічного дослідження. Особисто дисертантом написані всі розділи дисертації та сформульовані висновки.

Апробація роботи. Основні положення дисертації повідомлені та обговорені на: науково-практичній конференції “Актуальні питання морфогенезу та регенерації” (Луганськ, 2000 р.); науковій конференції “Функциональная морфология и клиническая медицина” (Ростов-на-Дону, 2000 р.); 17-й робочій сесії анатомічного товариства Німеччини (Вюрцбург, 2000 р.), а також на засіданні Луганського обласного товариства анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів в 2001 році.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 7 наукових праць (4 - одноособові), в тому числі 3 статті в провідних фахових журналах, які відповідають вимогам ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Робота написана на 236 сторінках машинописного тексту та складається із вступу, огляду літератури, розділів власних досліджень, розділу порівняльного факторного аналізу, розділу аналізу і узагальнення результатів досліджень та висновків. Список літератури включає 146 джерел вітчизняних та іноземних авторів. Матеріали дисертації ілюстровано 27 малюнками, 144 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Матеріалом дослідження послужив головний мозок експериментальних тварин (щури). Експериментальна частина дослідження виконана на 216 білих безпородних щурах. У цілому результати роботи базуються на вивченні 2160 об'єктів (432 скла з поперечними зрізами головного мозку на рівні МТ).

Усі тварини були розподілені на серії залежно від виду впливу. У кожну серію включені щури нестатевозрілого, репродуктивного вікових періодів і періоду виражених старечих змін (1, 5 і 20 місяців від народження з вихідною масою 50-55 г, 200-210 г і 300-320 г). Серію А склали інтактні тварини. У серію В включені тварини, піддані впливу хронічної інтоксикації тютюновим димом, у яких вивчалися особливості морфології кортико-медіального і базо-латерального відділів МТ головного мозку. Тварини, які були піддані впливу тютюнового диму і під час експерименту одержували внутрішньом'язові ін'єкції 5 % розчину б-токоферолу ацетату в дозі 20 мг/кг/на добу, склали серію С.

Відтворення експериментальної моделі пасивного паління щурів виконувалось за методом Younozai M. et al. (1969) в модифікації Кліщової Р.П. та Яйтнера У. (1985) [48] в затравній камері об'ємом 0,2 м³. Герметичність камери, виготовленої з прозорого плексигласу, забезпечувалась скляною пластинкою, яка щільно закривалась зверху. В одній з бічних сторін через спеціальний отвір дим від запаленої цигарки прямувався в камеру наступним способом: цигарка містилась в скляний циліндр, один кінець якого з'єднувався резиновою трубкою з камерою, а другий - з резиновою грушею об'ємом 75 мл³, з допомогою якої дим накачувався в камеру. При цьому попередніми дослідженнями Younozai M.K. et al. (1969) було встановлено, що перебування щурів в такій камері протягом 4 хвилин в димі від згорання 3-4 цигарок викликає насиченість крові карбоксігемоглобіном в межах 7-8 % протягом 2 годин. Ідентичність експерименту забезпечувалась використанням 3-4 цигарок тільки марки “Прима” Київського виробництва. Пасивному палінню в камері тварини піддавались протягом 4 хвилин щодня 2 рази на добу.

Залежно від тривалості досліду нестатевозрілі та статевозрілі тварини були розділені на підгрупи: 7, 15, 30, 60 днів і підгрупа реадаптації - 30/60 днів. Останню склали щури з 60-денним терміном спостереження, які були піддані впливу тютюновим димом протягом перших 30 днів. Старі щури були в експерименті 30 та 60 діб.

Проведення експерименту здійснювалось відповідно до вимог, викладених в Додатку 4 до “Правил проведення робіт з використанням експериментальних тварин”, затверджених Наказом № 755 від 12 серпня 1977 р. Міністерства охорони здоров'я СРСР “Про заходи для подальшого удосконалювання організаційних форм роботи з використанням експериментальних тварин” та методичних рекомендацій “Знеболювання тварин в експерименті”. Всі тварини утримувались в стандартних умовах віварію. Протягом всього експерименту проводилося спостереження за динамікою приросту маси тіла піддослідних тварин кожні 10 днів. Проводилося щоденне спостереження за загальним станом і поведінкою тварин. По закінченні експерименту тварин декапітували під ефірним наркозом. Умертвіння тварин проводилося з дотриманням основних вимог до евтаназії.

Для проведення порівняльної оцінки отриманих результатів нами були визначені контрольні групи тварин. Інтактні щури служили контролем для тварин, які були піддані впливу тютюнового диму, а останні, у свою чергу - для щурів, які склали серію С.

Головний мозок тварин дослідних та контрольної групи фіксували в 10 % розчині нейтрального формаліну на ізотонічному натрію хлориді з наступною заливкою в парафін-целоїдін з використанням касторової олії. Парафінові зрізи товщиною 8-10 мкм фарбували крезіловим фіолетовим за Ніслем в модифікації Вікторова І.В. (1988) та гематоксилін-еозіном.

Нами було проведено вивчення структурних особливостей кортико-медіального та базо-латерального відділів МТ головного мозку щурів окремо за віковими групами, оскільки обидва відділи мають практично аналогічний нейроно-гліальний склад (завдяки зонам полового диморфізму), але виконують антагоністичні фізіологічні функції.

При дослідженні й аналізі морфологічних перетворень МТ головного мозку щурів використані такі морфометричні показники: великий і малий діаметри тіл і ядер нервових клітин; площі профільного поля тіл нейронів (Sкл.) і їх ядер (Sяд.). Визначалася також площа цитоплазми за різницею площ усієї клітини і ядра (Sкл. - Sяд.) і ядерно-цитоплазматичне співвідношення (ЯЦС) (Sяд./Sкл.-Sяд.). На площі 1 мм² мозкової речовини обчислювались: щільність нервових клітин, щільність клітин глії, щільність сателітної і вільної глії, гліальний індекс (співвідношення між кількістю клітин загальної глії та кількістю нейронів).

Для вивчення ультраструктури МТ методом трансмісійної електронної мікроскопії шматочки головного мозку щурів безпосередньо в операційній опускали у фіксуючу суміш, відповідно до методики, описаної (Райхлін Н.Т., Бухвалов І.Б., 1981): 50 мл 0,2 М фосфатного буфера (рН = 7,0-7,4), 10 мл 25 % глутарового альдегіду, 12 мл 2,08 М сахарози, 28 мл дистильованої води. Фіксацію проводили протягом 1 години при кімнатній температурі. Потім проби промивали в трьох змінах ізотонічного розчину сахарози по 15 хвилин. Дофіксовували 1 % розчином чотирьохокису осмію (OsO₄) на 1 М фосфатному буфері, рН = 7,2. Далі проби промивали в двох змінах дистильованої води по 15 хвилин і зневоднювали в розчинах ацетону (50 %, 70 %, 96 %, 100 %, 100 %) по 10 хвилин. У якості заливальної смоли використовували таку суміш: 10 мл епону 812, 22 мл DDSA, 6 мл аралдиту М, 0,1 мл дібутилфталату, 1,0 мл DMP-30.

На пірамітомі LKB (Швеція) готували напівтонкі зрізи товщиною 0,25-0,5 мкм, фарбували толуїдиновим синім і переглядали у світловому мікроскопі для вибору відповідних ділянок. На ультратомі LKB-III (Швеція) готували ультратонкі зрізи, контрастували їх по 15 хвилин розчинами уранілацетату і нітрату свинцю. Перегляд і фотографування здійснювалися на електронному мікроскопі JEM-100c (Японія).

Отримані цифрові результати при морфометричному дослідженні оброблялись статистично на персональному комп'ютері методами варіаційної статистики. Достатньою вважалась ймовірна помилка менше 5 % (p<0,05). Подальшу обробку цифрових показників здійснювали з допомогою факторного аналізу на комп'ютері IBM “Pentium-133”.

Результати дослідження та їх аналіз. Морфологія мигдалеподібного тіла головного мозку щурів контрольної групи (серія А). При дослідженні кортико-медіального та базо-латерального відділів МТ головного мозку щурів серії А (нестатевозрілі, статевозрілі та старі щури) нами не було виявлено суттєвих морфологічних відмінностей між будовою МТ у тварин різного віку. Так, зокрема, були відмічені такі особливості. Форма темних нейронів була більш стабільною і менш схильною до вікових змін на противагу світлим нейронам. Ядра темних нейронів у всіх тварин, які знаходились під спостереженням, мали центральне положення; ядра світлих нейронів находились в центрі клітини у нестатевозрілих та статевозрілих тварин, у старих щурів ядра зміщались на периферію клітин.

Найбільша щільність нейронів кортико-медіального ядра на 1 мм² мозкової речовини і найменші їх розміри відзначались в темних нейронів, а найменша щільність і найбільш великі розміри мали світлі нейрони. Нейрони базо-латерального відділу займали проміжне положення за цими показниками в усіх тварин серії А.

Щільність нейронів кортико-медіального та базо-латерального відділів МТ головного мозку щурів не була постійною величиною у тварин різного віку. Так, в кортико-медіальному ядрі вона послідовно знижувалась. В базо-латеральному ядрі щільність нейронів знижувалась у статевозрілих щурів порівняно з нестатевозрілими, а потім залишалась постійною у старих тварин.

Щільність загальної і вільної глії в обох ядрах МТ головного мозку щурів різко зростала у старих тварин. Щільність сателітної глії поступово збільшувалась, сягаючі максимальних значень у старечому віці. Сателіти розташовувались біля тіл нейронів, рідше - біля їх паростків.

Площа поперекового зрізу тіл нейронів, їх ядер і цитоплазми в ядрах МТ змінювалась також не суттєво (р>0,05).

Морфологічні особливості мигдалеподібного тіла головного мозку щурів після хронічної інтоксикації тютюновим димом (серія В). Нами встановлено, що хронічна інтоксикація тютюновим димом нестатевозрілих, статевозрілих та старих щурів викликає суттєві морфологічні зміни дистрофічного характеру в кортико-медіальному та базо-латеральному ядрах МТ головного мозку.

Ці зміни мали прояв у зменшенні ширини та довжини нейронів та їх ядер, диспропорційних змінах площі їх поперекових перетинів на поверхні зрізів, в зв'язку з чим збільшувалось ядерно-цитоплазматичне співвідношення, а також в зменшенні щільності нейронів на 1 мм² мозкової речовини. Це також виявлялося у вигляді деструктивних змін певної кількості нейронів, аж до явищ нейронофагії і загибелі частини з них. Найбільші зміни мали місце у старих щурів на 60 добу, найменші - у нестатевозрілих тварин за рахунок добре розвинутих компенсаційно-адаптаційних механізмів.

Так, зокрема, при електронно-мікроскопічному дослідженні на 60 добу встановлено, що в нейронах кортико-медіального та базо-латерального відділів статевозрілих щурів в ряді спостережень відсутнє полюсне стовщення цитоплазми, яке, як правило, добре виражене в інтактних щурів. Але і при його наявності воно є набагато меншим, ніж у тварин групи зіставлення. На фоні зниження концентрації всіх органел нами виявлені аструктуровані осередки в цитоплазмі нейронів, цілком позбавлені яких-небудь органел, що свідчить про пригнічення їх морфофункціонального стану.

Серед органел переважають рибосоми. Вони по-різному розподіляються по профілю нейрона: в украй вузькому ободку цитоплазми, у зоні зближення нейронів або їх щілинного контакту в цій віковій групі вони поодинокі, менш осміофільні і частіше всього розташовуються у вигляді ланцюжка. У цих ділянках цитоплазми не виявляються ні полісоми, ні мітохондрії, ні ендоплазматична сітка. Друге місце за чисельністю займають полісоми, для них є характерною скупчена локалізація, частіше всього в області полюсного стовщення цитоплазми або в зоні інвагінації ядра, або в стовщеному перикаріоні. Оскільки рибополісомальний апарат є найкращим індикатором для оцінки морфофункціонального стана нейронів, то існують всі підстави вважати, що рибополісоми щурів серії В у достатньому ступені забезпечують пластичну потребу нервових клітин.

Гранулярна ендоплазматична сітка подана невеличкими трубочками, з невеликою кількістю фіксованих на їх мембранах рибосом (відбулося їх помітне зменшення порівняно з інтактними тваринами).

Мітохондрії нерівномірно розподілені по поверхні зрізу нервових клітин, концентруючись в основному в області стовщеної цитоплазми. Вони мають переважно округлу форму, зустрічаються овальні і витягнуті, проте їх кількість помітно зменшилась при зіставленні з даними інтактних тварин. Частіше всього поблизу мітохондрій підвищена концентрація рибополісом, зрідка навколо них визначається пояс аструктурованої цитоплазми.

Відомо, що діяльність ядра прямо пропорційна потребам цитоплазми. У нейронів інтактних тварин ядра мають круглу або овальну форму з розташованим у центрі великим круглим ядерцем. Осміофільний матеріал рівномірно розподілений по каріоплазмі. Збіднення цитоплазми на органели викликає активацію ядра, яка супроводжується його глибокими інвагінаціями, і, як наслідок, посиленням ядерно-цитоплазматичних взаємовідносин. У цитоплазмі, зануреній в таку інвагінацію, концентрується осміофільний матеріал. Навпроти такої інвагінації розташовані скупчення полісом.

Хронічна інтоксикація тютюновим димом експериментальних тварин вела до проліферативних процесів з боку макрогліоцитів МТ головного мозку. Мало місце збільшення кількості загальної глії на 1 мм² мозкової речовини за рахунок збільшення сателітних гліоцитів, вірогідно збільшувався гліальний індекс. Ступінь виразності морфологічних перетворень клітин глії в кортико-медіальному та базо-латеральному ядрах МТ залежала від тривалості експерименту та віку щурів аналогічно змінам нейронного складу. З подовженням термінів експерименту деструктивні процеси в нейронах і проліферативні - з боку глії - наростали.

При електронно-мікроскопічному дослідженні зустрічались астроцити, які містили у ядрі різні за розмірами і формою кульки хроматину. У таких клітин нерідко в мембрані ядра визначались великі цистерни. Світла водяниста цитоплазма бідна на клітинні елементи.

Пасивне паління експериментальних щурів приводило до змін у системі “нейрон - глія - капіляр” в кортико-медіальному та базо-латеральному ядрах МТ головного мозку на електронно-мікроскопічному рівні у вигляді утворення прямих контактів між тілами та паростками нейронів і капілярами. На поперечних зрізах капілярів видно, що їх базальна мембрана має нерівномірну товщину. Ядра ендотеліоцитів мають неправильну овальну форму, у їх цитоплазмі визначаються мітохондрії та велика кількість рибосом. У ряді випадків у зріз потрапляє цитоплазма періциту. При цьому в зовнішню оболонку мембрани вплітаються нитки колагену. На 60 добу дослідження має місце випадіння еритроцитів в нейроглію за рахунок тендітності судин. Ендотеліоцити стінки капілярів мають велике ядро округло-овальної форми з грудкуватим хроматином, часто спостерігається пошкодження базальної мембрани. В цитоплазмі ендотеліоцитів визначаються рибосоми, великі мітохондрії. Виразність дистрофічних змін з боку нейронів та макроглії МТ залежить від терміну дії тютюнового диму на організм тварин та від їх віку. Згідно наших спостережень, група нестатевозрілих щурів швидко (на 15-20 добу) звикала до впливу тютюнового диму, жодна з 30 тварин не загинула. Група статевозрілих щурів довго адаптувалась (на 30-35 добу) до впливу тютюнового диму, 2 тварини загинуло. Під час експерименту 5 старих тварин загинуло (2 - на 15 добу, 3 - на 30 добу). В цій групі тварин мали місце найбільш суттєві зміни з боку всіх показників, які вивчались. Це, можливо, пов'язано, з одного боку, з недостатністю компенсаторно-пристосувальних процесів до дії ушкоджуючих зовнішніх чинників, а з другого боку - з наростанням у старому віці деструктивних процесів з боку нейронів та макроглії.

Морфологічні особливості мигдалеподібного тіла головного мозку щурів після хронічної інтоксикації тютюновим димом за умов протективної дії вітаміну Є (серія С). Встановлено, що вітамін Є зменшує дистрофічні зміни нервових клітин кортико-медіального та базо-латерального відділів мигдалеподібного тіла головного мозку, викликані хронічною інтоксикацією тютюновим димом, що має прояви в збільшенні довжини та ширини нейронів та їх ядер, пропорційному збільшенні їх площ на поверхні поперекового зрізу, збільшенні щільності нейронів та зменшенні щільності клітин загальної глії за рахунок сателітних гліоцитів. В цілому, слід відзначити, що найбільші позитивні зміни спостерігались нами на 7 та 15 добу дослідження. Окрім того, показники групи реадаптації були кращими аналогічних параметрів тварин, які були піддані впливу хронічної тютюнової інтоксикації протягом 30 днів.

При дослідженні на світлооптичному рівні нами встановлена поява проміжного макрогліального (переважно астроцитарного) ланцюга між нейронами та капілярами у щурів всіх вікових груп, які були піддані впливу тютюнового диму протягом 15 діб. Таким чином, у цій термін має місце усунення прямих контактів між нейронами та дрібними судинами.

При аналізі морфометричних показників тварин у порівняльному віковому аспекті встановлено, що захисна дія вітаміну Є у статевозрілих щурів була суттєвою, але меншою такої у нестатевозрілих тварин.

Ішемія та гіпоксія, викликані хронічною інтоксикацією тютюновим димом, є сприятливими факторами розвитку деструктивних процесів у нейронах, частина з яких вже є пошкодженою внаслідок процесів, пов'язаних зі старінням. Протективна дія вітаміну Є на нейроно-гліальний склад МТ головного мозку старих щурів була менш вираженою, ніж у нестатевозрілих та статевозрілих тварин в аналогічні терміни дослідження. Так, на 7 добу дослідження морфометричні показники нейронів вірогідно збільшувались практично в усіх групах, які нами вивчались. Щільність всіх видів нейронів на 1 мм² мозкової речовини вірогідно збільшувалась, виняток склали темні нейрони кортико-медіального ядра. Суттєво зменшувався гліальний індекс (p<0,05). У старих тварин, які були піддані впливу тютюнового диму протягом 30 днів, позитивна динаміка була менш чіткою, ніж статевозрілих, але спостерігалось збільшення площ нейронів та їх ядер при практично незміненому ядерно-цитоплазматичному співвідношенні. В групі реадаптації (30/60 діб) показники морфометричного дослідження були кращими за таких тварин попередньої експериментальної групи. Найменш виражені позитивні зміни з боку нейронів та макроглії за умов протективної дії вітаміну Є спостерігались нами у старих щурів, які були піддані впливу тютюнової інтоксикації протягом 60 діб. Але жодна з тварин не загинула. Вищевикладене підтверджується даними факторного аналізу.



ВИСНОВКИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у визначенні морфологічних особливостей кортико-медіального та базо-латерального відділів мигдалеподібного тіла головного мозку під впливом дії на організм хронічної інтоксикації тютюновим димом. Отримані результати дослідження можуть бути використані для розробки методів профілактики шкідливого впливу тютюнового диму на підприємствах, в установах та в наукових лабораторіях.

Інтоксикація тютюновим димом на моделі пасивного паління щурів різного віку (нестатевозрілих, статевозрілих та старих) протягом 7, 15, 30, 30/60, 60 днів приводила до поліморфних неспецифічних змін нейронів кортико-медіального та базо-латерального відділів мигдалеподібного тіла головного мозку, які мали прояви у зменшенні ширини та довжини нейронів та їх ядер, диспропорційних змінах площі їх поперекових перетинів на поверхні зрізів, а також зменшенні щільності нейронів на 1 мм² мозкової речовини. Це також приводило до деструктивних змін певної кількості нейронів, аж до явищ нейронофагії і загибелі частини з них.

Хронічна інтоксикація тютюновим димом експериментальних тварин приводила також до проліферативних процесів з боку клітин макроглії мигдалеподібного тіла головного мозку. Мало місце збільшення кількості загальної глії на 1 мм² мозкової речовини за рахунок збільшення сателітних гліоцитів, вірогідно збільшувався гліальний індекс.

Морфологічні зміни в кортико-медіальному відділі мигдалеподібного тіла головного мозку під впливом хронічної інтоксикації тютюновим димом були більш суттєвими порівняно з контрольною групою, ніж зміни з боку нейронів та гліоцитів базо-латерального відділу. Ця тенденція зберігалась в усіх вікових групах незалежно від терміну експерименту.

Найбільші зміни нейронів та клітин макроглії мали місце в експерименті у старих щурів на 60 добу, найменші - у нестатевозрілих тварин; можливо, за рахунок добре розвитих компенсаційно-адаптаційних механізмів у молодих тварин.

Ступінь виразності морфологічних перетворень нейронів та клітин глії в кортико-медіальному та базо-латеральному відділах мигдалеподібного тіла головного мозку залежала від терміну експерименту. З подовженням термінів експерименту деструктивні процеси в нейронах і проліферативні з боку глії - наростали.

Пасивне паління експериментальних щурів приводило в кортико-медіальному та базо-латеральному відділах мигдалеподібного тіла головного мозку до змін у системі “нейрон - глія - капіляр” на 60 добу, що на електронно-мікроскопічному рівні виявлялося утворенням прямих контактів між тілами та паростками нейронів і капілярами.

Вітамін Є (у вигляді 5 % розчину б-токоферолу ацетату, який застосовували в дозі 20 мг/кг/на добу) зменшує дистрофічні зміни нейронів кортико-медіального та базо-латерального відділів мигдалеподібного тіла головного мозку, викликані хронічною інтоксикацією тютюновим димом, що має прояви в збільшенні довжини та ширини нейронів й їх ядер, збільшенні їх площ на поверхні поперекового зрізу при практично незміненому ядерно-цитоплазматичному співвідношенні, збільшенні щільності нейронів. При цьому зменшується щільність клітин загальної глії за рахунок сателітних гліоцитів.

Найбільші позитивні морфологічні зміни нейронного складу та макроглії мигдалеподібного тіла головного мозку при застосуванні вітаміну Є спостерігались у нестатевозрілих щурів, які були піддані дії інтоксикації тютюновим димом протягом 7 днів, найменші - у старих щурів, які були в експерименті протягом 60 діб.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Цвєтлинська Н.О. Електронно-мікроскопічні особливості дорсомедіального ядра мигдалеподібного тіла головного мозку статевозрілих щурів за умов хронічної інтоксикації тютюновим димом // Український медичний альманах. - 2000. - № 6. - С. 183-184.

Цвєтлинська Н.О. Вплив інтоксикації тютюновим димом на центральну нервову систему // Буковинський медичний вісник. - 2000. - № 2-3. - С. 186-190.

Цвєтлинська Н.О. Корекція вітаміном Є порушень, викликаних інтоксикацією тютюновим димом // Український медичний альманах. - 2000. - № 3. - С. 171-175.

Цвєтлинська Н.О. Ультраструктура нейронів мигдалеподібного тіла головного мозку статевозрілих щурів // Український медичний альманах. - 2000. - № 1 (Додаток). - С. 62.

Савенко Л.Д., Старлычанова Л.Д., Бобрышева И.В., Цветлинская Н.А. Реакция нейронов различных уровней центральной нервной системы на воздействие некоторых факторов внешней среды // Морфология. - 2000. - № 3. - С. 105.

Цветлинская Н.А. Влияние хронической интоксикации табачным дымом на морфологию базолатеральной части миндалевидного тела головного мозга крыс неполовозрелого периода // Функциональная морфология и клиническая медицина. - Ростов на Дону, 2000. - С. 105-106.

Савенко Л.Д., Старлычанова Л.Д., Бобрышева И.В., Кащенко С.А., Моисеева М.И., Цветлинская Н.А. Воздействие высокой внешней температуры на некоторые структуры центральной нервной системы // Функциональная морфология и клиническая медицина. - Ростов на Дону, 2000. - С. 79.

Размещено на Allbest.ru