VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Изучение морфологических характеристик клеток животных предоставляет информативный материал для биоиндикации в условиях избытка тяжелых металлов. Актуальность исследований морфометрических характеристик клеток в экстремальных геохимических условиях не вызывает сомнений ввиду широкого распространения природных и техногенных аномалий тяжелых металлов на территории уральского региона.

Общеизвестно, что химизм окружающей среды формирует качество жизни человека. Концентрации химических веществ, превышающие фоновые, могут послужить причиной ухудшения здоровья. Фоновая концентрация – содержание веществ в воздухе или в воде, определяемое глобальными природными процессами (изменение климата, изменение численности и структуры населения). Это средние концентрации для определенной территории или литосферы. Повышенные (выше среднего) концентрации химических элементов могут быть связаны либо с техногенными загрязнениями, либо с наличием естественных геохимических аномалий, возникновение которых обусловлено химизмом горных пород. Геохимическая аномалия – участок земной коры (или поверхности земли), отличающийся избыточными концентрациями каких-либо химических элементов или их соединений по сравнению с фоновыми значениями. В районах естественных геохимических аномалий могут возникать различные биологические реакции (эндемические заболевания, нарушения роста, развития, сокращение функционального резерва систем организма).

Кора надпочечника играет исключительную роль в осуществлении адаптивных реакций организма и устранении последствий разнообразных повреждений при действии широчайшего спектра негативных факторов, в том числе избыточного поступления тяжелых металлов в организм. Наружная часть коры надпочечника – клубочковая зона (zonaglomerulosa), образована мелкими, многоугольными эпителиальными клетками, объединенными в дугообразные группировки. В клетках содержатся мелкие вакуоли. Сравнительно более крупные клетки пучковой зоны (zonafasciculata) образуют столбовидные тяжи. Клетки в большинстве случаев имеют вид призм, иногда их форма близка к кубической или многоугольной. В клетках пучковой зоны обильно накапливаются липоиды и нейтральные жиры, чем обусловливается характерный светло-желтый цвет, свойственный коре надпочечников. Жиро-липоидные включения имеют вид капелек разной величины.

Показателями стрессорной гипертрофии надпочечников являются возрастание массы железы, увеличение размеров и количества ядер и клеток коры, а также повышение кровенаполнения органа. Настоящие исследования проводились в районе естественной геохимической аномалии с избыточным содержанием никеля, кобальта и хрома (п. Уралец Свердловской области) и на фоновой территории (Висимский государственный природный биосферный заповедник).

Проведены карио- и цитометрия клубочковой и пучковой зоны надпочечника европейской рыжей полевки. Изменение размеров коры клеток и их ядер в надпочечнике связано с изменением их функциональной активности в процессе гормональной регуляции функций организма с целью осуществления адаптивных реакций, в том числе в экстремальных геохимических условиях. Результаты измерений представлены в таблице (табл.).

В результате проведенного исследования установлено, что наиболее информативным индикаторном изменения функциональной нагрузки надпочечника в условиях естественной геохимической аномалии являются размеры ядра клубочковой зоны надпочечника половозрелых самцов. Данный параметр может быть использован для целей биоиндикации избытка тяжелых металлов в условиях отсутствия видимых признаков заболеваний, им обусловленных.

Таблица. Размеры ядер и клеток половозрелых самцов полевки, мкм:

1 – периметр, 2 – максимальный диаметр, 3 – минимальный диаметр