III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Известно, что стресс, как естественная многокомпонентная реакция организма на любое, значительное по силе, раздражение, выполняет не только адаптивную функцию, обеспечивающую резистентность к воздействию данного раздражителя. При чрезвычайно сильном или продолжительном действии стрессора, эта реакция переходит в стадию истощения, сопровождающуюся патологической альтерацией внутренних органов и тканей, вызывая значительное изменение их функций, приводящих к развитию психосоматических заболеваний, зачастую не поддающихся обычным схемам лечения.

Многочисленные данные указывают, что альтерация органов при воздействии стрессора, обусловлена повышением в организме уровня активных соединений кислорода и процессами перекисного окисления липидов, которые тесно связаны с нарушением целостности биомембран не только клеток, но и мембранных органоидов.

М А Т Е Р И А Л Ы  И  М Е Т О Д Ы   

Эксперимент выполнен на 140 беспородных белых крысах-самцах массой 180-220 г в осенне-зимний период. Животные содержались в условиях вивария. Подопытные животные были разделены на следующие группы, соответственно сериям эксперимента:

1 группа (n-20) - интактные животные.

2 группа - 60 животных - модель острого стресса и изучение морфофункциональных изменений в паренхиматозных органах в стадию тревоги стресс-реакции.

3 группа (n-60) - модель хронического стресса и изучение морфофункциональных изменений в исследуемых органах в стадию истощения стресс-реакции.

Стадию тревоги стресс-реакции моделировали посредством 6-часовой иммобилизации ненаркотизированных крыс в горизонтальном положении на спине с фиксацией конечностей, исключающей повреждение кожных покровов и нарушение микроциркуляции,  стадию истощения стресс-реакции воспроизводили посредством 6-часовой иммобилизации крыс в течение 14 суток, с соблюдением аналогичных 1 модели правил.

После стрессорного воздействия забор материала осуществляли на 1, 3, 5, 7, 10, 14 сутки. После одномоментной декапитации животных, фрагменты  исследуемых органов фиксировали в 10% формалине, с последующей проводкой по спиртам и заливкой в парафин. Для световой микроскопии изготавливали серийные срезы толщиной 8 мкм, которые окрашивали гематоксилин-эозином.

Для изучения соединительнотканной стромы микропрепараты окрашивали пикрофуксином по методу Ван-Гизон. Ретикулярные волокна окрашивали по Масону. Для исследования гликогена использовали ШИК-реакцию по Шабадашу.

Световую микроскопию и морфометрические методы исследования срезов проводили при увеличении в 200 раз, используя сетку Автандилова и окуляромикрометр. Измерения проводили не менее чем в 20 полях зрения.

В паренхиме печени определяли объемную долю клеток в состоянии баллонной дистрофии, объемную долю некрозов, сосудов, количество гепатоцитов с различными размерами и двуядерных гепатоцитов, коллагеновых и ретикулярных волокон, интенсивность лейкоцитарной инфильтрации. Количественное содержание гликогена оценивали по четырехбальной шкале (0, 1, 2, 3 балла), после чего определяли гистохимический показатель по формуле:

ГХП = (0 Х n1 + 0 Х. n2 + 2 Х n3 + 3 х. n4)  / (n1 + n2 + n3 + n4),

где n1, n2, n3, n4 - количество гепатоцитов.

Эксперименты проводились в соответствии с Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных (Пр.№755 МЗ СССР от 12 авг. 1977 г.).    

Результаты нашего исследования свидетельствуют, что стресс, в зависимости от его стадии, вызывает  и разную степень повреждения печени.

Изменения гистоструктуры печени более выражены в стадию истощения стресс-реакции.

Так, во 2 серии эксперимента (острый стресс), морфологическое исследование гистоструктуры печени выявило, что в результате стрессорной альтерации к 3 суткам наблюдения, объемная доля клеток в состоянии дистрофии увеличивается в 12,56 раза, а в 3 серии (хронический стресс) - их доля превышает показатели контрольной группы в 13,03 раза.  Количество   гепатоцитов в состоянии некроза, превышает показатель 2 группы в 1,51 раза (p<0,05).                       

Стабилизация процессов разрушения и проявление признаков репаративных процессов во 2 серии начинается с 5 суток, а в последующие сроки, с 7 по 14 сутки, наступает фаза резистентности с восстановлением структуры органа. Но, к окончанию эксперимента, еще остается в 1,11 раза сниженным количество гликогена, а объемная доля гепатоцитов в состоянии дистрофии превышает контрольные значения в 2,35 раза (p<0,05). В 3 серии, с 5 по 14 сутки происходит увеличение объемной доли гепатоцитов в состоянии вакуольной и баллонной дистрофии. Их количество превышает показатели контрольной группы в 14,0, 13,69, 14,5, 15,54 раза, соответственно 5, 7, 10, 14 суткам, а аналогичные значения 2 серии - в 1,36, 2,54, 3,43 и 6,59 раза (p<0,05). Объемная доля некрозов в 3 серии постоянно увеличивается, достигая к 14 суткам 9,20±0,12%, тогда как во 2 серии, к 7 суткам некротизированные нефроциты уже не выявляется.   

Значительным изменениям подвергается и популяция гепатоцитов. Во 2 серии до 3 суток происходит увеличение числа гепатоцитов мелких и больших размеров при снижении количества средних как в центре, так и на периферии долек. Снижается в первые сутки и объемная доля двуядерных клеток, но с 3 суток их показатель повышается. В последующие сроки, начиная с 5 суток, происходит увеличение гепатоцитов средних размеров и продолжает нарастать число двуядерных клеток, при быстром уменьшении доли клеток мелких и больших размеров. К окончанию сроков исследования

остается достоверно увеличенной лишь доля мелких гепатоцитов, популяция других клеток приближается к показателям нормы. В 3 серии, к 14 суткам объемная доля гепатоцитов диаметром < 9 мкм превышает показатели контрольных значений в 10,47 раза и 32,96 раза соответственно центру и периферии долек. Количество гепатоцитов средних размеров снижено в 2,03 и 2,10 раза соответственно, а больших -  превышает контроль в 3,41раза и 4,41 раза. Объемная доля двуядерных  гепатоцитов в центре долек уменьшается в 2,89 раза, а на периферии - в 3,12 раза.

Полнокровие органа и лейкоцитарная инфильтрация в 3 серии эксперимента превышает показатели контрольной группы в 1,92 раза и 2,83 раза соответственно (p<0,05), тогда как во 2 серии, аналогичные значения достоверно не отличаются от нормы.

Количество гликогена к окончанию сроков исследования в 3 группе в 8,27 раза ниже нормы и в 7,43 раза меньше показателя 2 серии. Также уменьшается и объемная доля коллагеновых волокон. Их показатель ниже контроля в 2,78 раза, а 2 серии - в 2,37 раза (p<0,05).

Нарастание деструктивных процессов в паренхиме печени животных 3 серии эксперимента, сопровождается и увеличением продуктов ПОЛ в гомогенатах органа. К 14 суткам показатель ГПЛ превышает в 2,85 раза, а МДА - в 2,02 раза контрольные значения, а уровень аналогичных показателей 2 серии - в 2,3 раза и 2,48 раза соответственно (p<0,05).

Основой развития патологического процесса в органе является продолжительное действие гормонов, участвующих в формировании стресс-реакции, приводящих к нарушению метаболических и энергетических процессов. Избыточный адренергический эффект приводит  к активации перекисного окисления липидов, являющихся ключевым звеном в патогенезе стрессорных повреждений. Также известно, что стрессорная гиперкатехоламинемия индуцирует активацию ПОЛ, приводит к нарушению не только обменных процессов в печени, но и способствует снижению кровотока, что приводит к расстройству кровообращения в органе. Возбуждение ГГНС и соответственно значительное увеличение кортикостерона и пролактина, гиперактивация процессов ПОЛ с последующим нарушением метаболических процессов и повреждением клеточных мембран, нарушения кровообращения в печени, иммуносупрессивное состояние организма и обусловливают значительные изменения в структуре клеток и тканей в ответ на стрессовое воздействие.

Таким образом, с учетом динамики изменения количества эозинофилов в крови животных в ответ на однократное стрессирование иммобилизацией, установлено, что стадия тревоги соответствует 1-3 суткам эксперимента; стадия резистентности наступает к 5 суткам. Полного восстановления гистологической структуры печени к окончанию сроков эксперимента, несмотря на нормализацию показателей гормонов, эозинофилов и продуктов ПОЛ в крови животных, не отмечается.

Ответная реакция организма животных на ежедневное 6-часовое стрессирование в течение 14 дней также характеризуется изменением гистологической структуры органа. Но, как таковая, стадия резистентности не наблюдается, хотя на 7 сутки отмечается относительная стабилизация деструктивных процессов. В ответ на продолжающееся действие стрессора с 10 по 14 сутки вновь нарастает стрессорная альтерация, и в печени, к окончанию сроков исследования, объемная доля гепатоцитов в состоянии дистрофии уже составляет до 68%, из них до 9% клеток - с явлениями некротических изменений.

ВЫВОДЫ:

1. В динамике развития иммобилизационного стресса определяются стадия тревоги и резистентности, характеризующиеся различными уровнями активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, гиперлипопероксидации и угнетения антиокислительной активности, повреждения клеточных мембран гепатоцитов, нарушениями метаболизма и кровообращения.

2. Иммобилизационный дистресс сопровождается переходом стадии тревоги в стадию истощения стресс-реакции со стойким снижением компенсаторных механизмов различных систем, вследствие стрессорной альтерации, сопровождающихся значительными нарушениями микроструктуры органа.

Код для цитирования: Скопировать