Морфофункциональные изменения микрогемоциркуляторного русла некоторых органов под воздействием гипобарической гипоксии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Морфофункциональные изменения микрогемоциркуляторного русла некоторых органов под воздействием гипобарической гипоксии

Воротникова М.В.

Зеркалова Ю.Ф.

В настоящее время накоплен огромный экспериментальный материал о сано- и патогенном влиянии природной и экспериментальной гипоксии на организм [Слоним А.Д., 1964-1982; Колчинская А.З., 1973-2006; Балыкин М.В., 1994-2006; Тарарак Т.Я., 1991-2005 и мн. др.]. В "борьбе за кислород" [Барбашова З.И., 1960] в условиях гипоксии развиваются приспособительно-компенсаторные функциональные и морфологические изменения в разных органах и системах организма. Наличие морфофункциональной гетерогенности органов и тканей лежит в основе межорганных различий в чувствительности к гипоксии. При этом наиболее чувствительны к дефициту кислорода структуры головного мозга [Иванов К.П., 1979] и эндокринные железы.

В последние годы широкое применение в клинической практике получил метод интервальной гипо- и нормобарической гипоксотерапии, который предполагает использование повторных, кратковременных и выраженных гипоксических воздействий на организм [Волков Н.И., 1994-2004; Колчинская А.З., 1994-2004; Стрелков Р.Б., 1994], что приводит к мобилизации функциональных резервов организма, расширяющих адаптивные возможности органов и систем и повышающих резистентность организма [Волков Н.И., 1993].

Целью настоящего исследования явилось изучение реакций сосудов микрогемоциркуляторного русла в головном мозге и щитовидной железе при интервальной гипобарической гипоксии.

Материал и методики исследования.

Экспериментальные исследования проводились на белых беспородных крысах-самцах массой 180-200 грамм. Животные были разделены на 6 групп: контроль и пять экспериментальных, которые подвергались гипобарическому воздействию в течение 1, 3, 7, 15 и 30-ти суток. Гипобарическая гипоксия моделировалась путем разрежения воздуха в барокамере, имитирующей подъемы на высоту 6000-6500м над уровнем моря. Для оценки интраорганного кровеносного русла проводили прижизненную инъекцию сосудов водной взвесью черной туши в разведении 1:1 (Г.С. Катинас, Ю.З. Полонский, 1970) в модификации В.Х. Габитова (1976), Балыкина М.В., 1996). Извлекали образцы коры с подлежащим белым веществом головного мозга и эндокринные железы. Далее готовились просветленные микропрепараты толщиной 20 мкм. При необходимости просветленные гистологические препараты докрашивались гематаксилин-эозином и по Ван-Гизон общепринятыми методиками. На этих препаратах подсчитывали: численную плотность капилляров на стандартном поле зрения, диаметр капилляров, по формуле высчитывали суммарную площадь поперечного сечения сосудов. В щитовидной железе также подсчитывали индекс васкуляризации.

Результаты исследования сосудов микроциркуляторного русла головного мозга показали, что при однократном гипоксическом сеансе и вплоть до 7-х суток тренировки в лобной, височной и теменной зонах коры (Табл. 1) внутренний диаметр артерий и артериол увеличивается, обеспечивая повышенный приток крови в капиллярное звено соответствующих областей. Отмечается увеличение количества функционирующих капилляров (на 12,2%; 17,0%; 23,8% (р<0,05)), на 1,3,7 сутки, соответственно, при неизменном или слегка сниженном их диаметре. Такая реакция приводит к увеличению общей площади капилляров и является экстренным и наиболее эффективным механизмом доставки О2 и поддержание высокого РО2 в нейронах коры головного мозга. Наблюдается достоверное увеличение диаметра вен и венул [на 1 сутки - на 5,3 мкм; 3 сутки - 7,4 мкм; 7 сутки - 7,7 мкм (р<0,05)], которое сохраняется на всем протяжении гипоксической тренировки, что свидетельствует о хорошем венозного оттоке, предотвращающем застойные явления. На 15-30-е сутки отмечается нормализация просвета артерий и артериол, числа функционирующих капилляров и их диаметра, что свидетельствует о некотором снижении реактивности сосудов к тканевой гипоксии.

В подлежащем белом веществе на всем протяжении месячного воздействия диаметр артерий и артериол мало чем отличается от данных в контроле, однако наблюдается достоверное снижение количества капилляров (на 9,9%; 9,1%; 20,0%; 23,3%; 22,7%(р<0,05)) на 1,3,7,15 и 30 сутки. Эти данные свидетельствуют о сравнительно низкой реактивности микрососудов белого вещества, в которых дефицит О2 не вызывает типичных вазодилататорных реакций и /или даже приводит к их констрикции.

Подобная неоднородность вазоактивных реакций обеспечивает внутриорганное перераспределение кровотока из структур менее чувствительных к дефициту кислорода (белое вещество) к структурам высокочувствительным (различные зоны коры). Можно полагать, что такое перераспределение кровотока в кору биологически оправдано, если учесть, что чувствительность к дефициту кислорода и уровень окислительного метаболизма в белом веществе снижен по сравнению с вышележащими отделами органа [Демченко И.Т., 1983; Иванов К.П., 1995].

сосуд гипобарический микрогемоциркуляторный

Таблица 1. Изменения сосудов микроциркуляции в теменной доле коры и белом веществе головного мозга при гипоксии на разных этапах гипобарической тренировки (М±m)

Примечание:* - различия достоверны по отношению с данными контроле (р<0,05)

Изменения микрогемоциркуляторного русла щитовидной железы имеют внутриорганные отличия и неравнозначны в центральной и периферической зонах. Уже на 1-3-и сутки диаметр капилляров увеличивается как в центральной, так и периферической зонах, достоверно различаясь только в 1-е сутки (табл. 2).

Таблица 2. Морфометрические показатели МЦР центральной и периферической зон щитовидной железы при гипоксических тренировках (М±m)

Примечание: *- достоверное отличие показателя от контроля (р<0,05); + - достоверное отличие показателя по отношению к периферической зоне (р<0,05)

Численность функционирующих капилляров возрастает в обеих зонах, но в значительно большей степени- в центральной зоне железы. Параллельно увеличен и индекс васкуляризации. На 7-е сутки гипоксического воздействия происходит дальнейшее увеличение показателей микрогемоциркуляции. При сопоставлении данных микрогемоциркуляции периферической зоны в данный срок со всеми остальными сроками эксперимента оказалось, что индекс васкуляризации максимальный и коэффициент активности железы нарастает с этого срока адаптации. С увеличением срока эксперимента до 15-30 дней также как и в других железах, формируется стабилизация и ослабление реактивных изменений, что приводит к снижению количества микрососудов (табл. 2). В данный период стирается зональный характер кровоснабжения железы. Гипоксические тренировки сопровождаются усилением кровоснабжения как в центральной, так и в периферической зоне. Таким образом, при прерывистом кратковременном гипоксическом воздействии на организм в щитовидной железе в начальные сроки (1-3 сутки) наблюдается более выраженная сосудистая реакция в центральной зоне органа. С увеличением времени гипоксического воздействия (15-30 сутки) усиливается сосудистая реакция в периферической зоне, что приводит к стиранию фактора «зональности» микрогемоциркуляции между центральной и периферической зонами железы.

Таким образом, данные выполненного нами исследования позволяют заключить, что при гипоксических тренировках реакции микрогемоциркуляторного русла органов носят неоднозначный характер и характеризуются гетерогенностью и гетерохронностью формирования адаптивных морфофункциональных процессов, что, возможно, обусловлено различными механизмами возникающей тканевой гипоксии и адаптации к ней. Размещено на Allbest.ru