Лимфоидные органы и миокард в системе мать-плод при вибрации, воздействии кадмием и в условиях коррекции

При сочетанном введении Cd и Zn показатели общей и доимплантационной эмбриональной смертности соответствуют контролю (таблица 4). Не выявляется постимплантационная гибель. Масса органов и тела матери увеличивается на 19 % в сравнении с контролем и на 28 % в сравнении с 5-й группой. Масса тела, органов плода и их краниокаудальные размеры увеличиваются в сравнении с 5-й группой. Соотношение количества самок к самцам в помёте не отличается от контроля.

В миокарде матери при введении Cd снижается относительный объём сосудистого компонента на 29 %, а в миокарде плода - в 2 раза. Объём интерстициального пространства в миокарде матери снижается на 38 %, у - плода на 50 %. Увеличивается объём цитоплазмы кардиомиоцитов матери на 3 % (р < 0,05) и уменьшается объём ядер кардиомиоцитов на 38 %. У плода происходит уменьшение объёма кардиомиоцитов как за счёт цитоплазмы, так и за счёт ядер. Ультраструктурно выявляется набухание, нарушение целостности, разрыхление миофибрилл, появление промежутков между ними. Выявлено набухание митохондрий, очаговая деструкция их крист. Известно, что непосредственной мишенью для Cd являются митохондрии (Rikans L. E., Yamano T., 2000). Это приводит к пониженному синтезу макроэргов, падению активности АТФ-зависимых ферментативных систем (К-Na-АТФазы и Ca-Mg-АТФазы) и накоплению натрия в клетках, что, в свою очередь, вызывает увеличение осмолярности (Pourahmad J., O'Brien P. J., 2000). Всё это формирует повышенную гидратацию кардиомиоцитов и приводит к гидропическому разволокнению миофибрилл кардиомиоцитов матери. В цитоплазме кардиомиоцитов уменьшается содержание полисом, выявляются липидные капли.Увеличивается толщина эдотелиоцитов гемокапилляров миокарда матери.

Таблица 4. Показатели эмбриональной смертности плодов в 4-й, 5-й и 6-й группах (M ± m)

Примечание: * - отличие статистически значимо по сравнению с 4-й группой (р < 0,05); * - отличие статистически значимо по сравнению с 5-й группой (р < 0,05).

Неблагоприятные факторы на начальных этапах развития резко меняют направление дифференциации различных органов и тканей (Рыжавский Б. Я., 1999). Статистически значимое уменьшение относительного объёма цитоплазмы кардиомиоцитов плода при введении сульфата Cd свидетельствует о запаздывании темпов дифференцировки кардиомиоцитов. Так как процесс их дифференцировки характеризуется увеличением объёма цитоплазмы в 8-10 раз, чем выше специализация кардиомиоцитов, тем больше размеры цитоплазмы превышают размер ядер (Ямщиков Н. В., 1988). В цитоплазме кардиомиоцитов плода появляются вакуоли с мембранными структурами. Часто в составе ядрышек кардиомиоцитов фибриллярный компонент преобладает над гранулярным, что отражает нарушение функции ядерно-рибосомального аппарата и приводит к снижению синтеза белков. Выявленные нарушения микроциркуляторного русла миокарда, очаговые деструкции крист митохондрий, обнаружение участков дегрануляции гранулярной эндоплазматической сети, уменьшение количества рибосом и полисом, разрывы и очаговый лизис миофибрилл в кардиомиоцитах матери и нарушение миофибриллогенеза в кардиомиоцитах плода свидетельствуют о развитии регенераторно-пластической недостаточности миокарда в системе мать-плод под воздействием сульфата кадмия. Кадмий вызывает однонаправленные изменения в миокарде системы мать-плод. Этим самым подтверждается представление Б. Н. Клосовского (1968) о тесной взаимосвязи одноимённых органов матери и плода - поражение какого-либо органа матери ведёт к нарушению развития гомологичного органа плода (Колесников С. И., Иванов В. В., Семенюк А. В. с соав.,1999).

Известно, что Cd способен замещать в химических реакциях ряд эссенциальных биоэлементов и, прежде всего, цинк (Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А. с соавт., 1991; Скальный А.В., 2001-2004). Cd вытесняет Zn из р53protein, приводя к угнетению синтеза ДНК, к подавлению процессов дифференциации и пролиферации клеток (Skorczynska A., 1997; Щеплягина Л. А., 2001), снижает антиоксидантную защиту клетки и нарушает миграционную способность клеток из-за дефицита синтеза тубулина (Favier А., 1993). Известно, что Zn в клетках стимулирует образование полирибосом и активизирует функцию митохондриального аппарата (McClain P. E., Wiley E. R., Beecher G. R., et al., 1973).

При параллельном введении Cd и Zn объём сосудистого компонента и межклеточного пространства миокарда матери и плода возвращается на контрольный уровень. Объём ядер кардиомиоцитов значимо увеличивается, а объём их цитоплазмы уменьшается. В миокарде плода объём митотически делящихся клеток увеличивается по сравнению с контролем в 3 раза, а по сравнению с 5-й группой - в 10 раз. При электронной микроскопии выявлено уменьшение гидропического разволокнения миофибрилл в миокарде матери. У плода чётко определяются на продольных и поперечных срезах формирующиеся пучки миофибрилл кардиомиоцитов. Сохраняются умеренные проявления отёка периваскулярных пространств. Толщина цитоплазмы эндотелиальных клеток уменьшается по сравнению с 5-й группой. В цитоплазме кардиомиоцитов увеличивается количество рибосом и полисом. Митохондрии приобретают высокую электронную плотность, содержат большое количество плотно расположенных крист. Митохондрии в миокарде матери образуют скопления в виде полей. Особенно крупные группы митохондрий располагаются под сарколеммой. Интерфибриллярно также выявляются скопления митохондрий, но меньшей площади.

Введение сульфата Cd приводит к формированию акцидентальной инволюции тимуса матери и плода, что сочетается с увеличением количества незрелых лимфоцитов в корковом веществе и в зоне кортикомедуллярного соединения. Количество малых лимфоцитов и митотическая активность снижаются во всех зонах тимуса. Субкапсулярная зона тимуса плода выглядит опустошённой. Многократно увеличивается количество дегенерирующих клеток. Выражены плазмоцитарная и макрофагальная реакции. Суммарное количество клеток в тимусе матери не меняется. При электронной микроскопии в большом количестве выявляются лимфоциты с апоптозными изменениями. Наблюдается набухание митохондрий и просветление их матрикса из-за уменьшенного количества крист. Известно, что Cd приводит к активация ПОЛ в биологических мембранах (Falcon M., Vinas P., Osuna E. et al., 2003) и приводит к нарушению структурной и функциональной ориентации внутренней мембраны митохондрий, вызывает лизис крист митохондрий. Повсеместно увеличивается количество макрофагов. В корковом веществе тимуса матери выявляются значительные промежутки между клетками, вакуоли, содержащие мембранные структуры.

В тимусе матери уменьшается толщина эндотелиальной выстилки гемокапилляров. Выявляется повышенная электронная плотность их цитоплазмы и увеличение доли конденсированного хроматина в ядрах эндотелиальных клеток. Снижается плотность межэндотелиальных контактов до появления промежутков между эндотелиоцитами. Часто в перикапиллярном пространстве и просвете капилляров определяются мембранные структуры. Происходит расширение и повышение электронной плотности перикапиллярного пространства за счёт накопления коллагеновых волокон. эмбриональный околоплодный магний

Коэффициент миграции лимфоцитов в тимусе матери снижается на 43 %, это может быть вызвано уменьшением запаса зрелых лимфоцитов при кадмиозе. Однако происходит увеличение количества венул с эффективной миграцией на 33,8 % по сравнению с контролем.

В тимусе плода из-за опустошения коркового вещества вокруг гемокапилляров определяются широкие бесклеточные пространства. Выявляются участки большой высоты эндотелиальной выстилки, чередующиеся с участками её истончения. Количество лимфоэпителиальных комплексов уменьшается. В цитоплазме эпителиальных клеток количество секреторных вакуолей снижается. В межклеточном пространстве часто выявляются мембраноподобные структуры.

Введение Cd приводит к увеличению площади соединительнотканной капсулы, краевого синуса, коркового вещества (за счёт вторичных лимфоидных узелков и межфолликулярной зоны) подвздошного лимфоузла матери. Площадь мозгового вещества уменьшается за счёт синусов. Суммарная площадь В-зависимых зон увеличивается, а Т-зависимых зон имеет тенденцию к уменьшению. Клеточные перестройки проявляются в значимом снижении суммарного количества лимфоцитов во всех зонах коркового вещества как за счёт и молодых, так и малых лимфоцитов. Только в составе центров размножения количество незрелых форм лимфоцитов увеличено на 29 %. Однако, количество малых лимфоцитов здесь достоверно уменьшается более чем в 2 раза. Количество макрофагов во всех зонах коркового и мозгового веществ лимфоузла снижается. Повсеместно повышается количество гибнущих клеток. Уменьшение количества лимфоцитов приводит к обнажению стромальных компонентов узла. В просвете мозговых синусов уменьшается количество эозинофильных гранулоцитов, моноцитов и тучных клеток, но увеличивается количество плазматических клеток и малых лимфоцитов, что приводит к значимому увеличению количества клеток в этой зоне. В мозговых тяжах уменьшается количество плазматических клеток и увеличивается в 7 раз количество клеток Мотта. В целом количество клеток в мозговых тяжах снижено. При электронной микроскопии высота эндотелиальных клеток гемокапилляров снижена, их цитоплазма проявляет повышенную электронную плотность. Выявляется увеличение количества коллагеновых волокон в расширенных периваскулярных пространствах. Межэндотелиальные контакты неплотные. Наблюдается набухание и отёк периваскулярного пространства. Плазматические клетки характеризуются гетерогенностью по форме и размерам, по плотности и форме гранулярной эндоплазматической сети.

Коэффициент миграции лимфоцитов через посткапиллярные венулы выше контрольного уровня на 42 %.

Суммарное уменьшение количества лимфоцитов в лимфоидных органах связано с угнетающим действием кадмия на митотическую активность клеток и усиление гибели лимфоидных клеток. Важное значение в регуляции и индукции апоптоза принадлежит блеббингу плазматических мембран, проявления которого часто выявляются нами в лимфоидных клетках. Развитие блеббинга мембраны представляет собой результат нарушения мембран-цитоскелетных взаимодействий вследствие активации специфических ферментативных реакций, окислительного повреждения белков цитоскелета, развитие примембранного энергетического и ионного дисбаланса. В итоге появляется пузыревидное выпячивание цитоплазматической мембраны (Инжутова А. И., Салмина А. Б., Петрова М. М. с соавт., 2007).

Увеличение количества клеток плазмоцитарного ряда, выраженное в субкапсулярной зоне и зоне кортико-медуллярного соединении тимуса, свидетельствует о повышенным поступлении антигенов в тимус (Saint-Marie G., Peng F.-S., Marcoux D., 1986). Это вызвано высокой проницаемостью гематотимического барьера в системе мать-плод (повышенное количество микровезикул в эндотелиоцитах, уменьшение толщины эндотелиальной выстилки, снижение плотности межэндотелиальных контактов, появление промежутков между эндотелиоцитами). Аналогичные изменения выявляются в гемокапиллярах подвздошного лимфоузла матери.

Под влиянием Cd в лимфоидных органах увеличено количество клеток Мотта. Их появление отражает нарушение взаимосвязи процессов синтеза и выведения иммуноглобулинов (Быков В. Л., 2001). Это объясняется способностью Cd модифицировать клеточные белки, нарушая их транспорт из клетки (Falcon M., Vinas P., Osuna E. et al., 2003).

Зональные перестройки подвздошных лимфатических узлов при введении Cd свидетельствуют о возрастании их депонирующей функции (Бородин Ю. И., Григорьев В. Н., 1986). Снижение суммарного количества лимфоцитов и увеличение доли незрелых лимфоцитов и клеток с фигурами митоза в центрах размножения в подвздошных лимфоузлах матери является свидетельством повышенной антигенной стимуляции органа. Известно, что Cd оказывает выраженный эмбриолетальный эффект (Саломеина Н. В., 2004), поэтому токсические метаболиты, образующиеся при гибели плодов, поступают в лимфатический узел из матки в составе афферентной лимфы. Примечательно, что при введении кадмия происходит уменьшение количества макрофагов, эозинофилов, моноцитов и тучных клеток во всех зонах лимфоузла. Макрофаги, фагоцитируя частицы кадмия и фрагменты разрушенных клеток, подвергаются деструктивному действию кадмия. Это приводит к изменению структуры их поверхности, снижению адгезивной активности и способности агрегировать друг с другом и, в итоге, к их разрушению (Литвинов Н. Н., Казачков В. И., Гасимова З. М., 1990).

При сочетанном введении Cd и Zn общая площадь тимуса в системе мать-плод значимо больше показателей 5-й группы. Площади коркового и мозгового вещества не отличаются от контроля. Повсеместно увеличено количество молодых лимфоцитов, митотически делящихся клеток, суммарного количества клеток в тимусе матери, превышая показатели и 4-й, и 5-й групп. Это согласуется с мнением, что недостаточность Zn при кадмиозе у лабораторных и сельскохозяйственных животных сопровождается снижением числа лимфоцитов, циркулирующих в крови. Известно, что целостность тимуса наиболее зависима от уровня Zn (Miller E. R., Leucke R. W., Ullrey D. E. et al., 1968). В субкапсулярной зоне тимуса плода не происходит полного восстановления количества лимфоцитов, их количество меньше контроля, но больше уровня 5-й группы. Доля дегенерирующих клеток уменьшается. Макрофагальная реакция выражена в глубоком корковом веществе и центральном мозговом веществе тимуса матери (у плода в субкапсулярной зоне), где количество макрофагов значимо преобладает над уровнем контрольной группы. Являясь обязательным компонентом гематотимического барьера, макрофаги имеют стратегическое расположение в периваскулярном пространстве, улавливают антигены, преодолевшие барьер капиллярной стенки, препятствуя их проникновению в тимус (Henry L., Durrant T. E., Anderson G., 1992).

Плазмоцитарная реакция выражена только в зоне кортикомедуллярного соединения. Растёт количество эозинофильных гранулоцитов в субкапсулярной зоне и мозговом веществе тимуса матери по сравнению с 4-й и 5-й группами. Повышенная митотическая активность в тимусе матери сочетается с уменьшением количества лимфоцитов в мозговом веществе. Это может свидетельствовать о способности цинка усиливать процессы миграции не только зрелых форм лимфоцитов, но и, в условиях иммуносупрессивного действия кадмия, незрелых форм лимфоцитов, признаком чего является увеличение в 2 раза коэффициента миграции, по сравнению с 5-й группой в тимусе матери.

В мозговом веществе тимуса матери под влиянием Zn наблюдается увеличение количества больших медуллярных эпителиальных клеток, которые выполняют гормонпродуцирующую функцию. Под влиянием Cd в их вакуолях накапливаются миелиноподобные тельца, что свидетельствует о подавлении гормонопродуцирующей функции тимуса (Nabarra B., Andrianarison I., 1991). Введение Zn приводит к уменьшению количества вакуолей с мембраноподобными структурами в составе этих клеток.

Эндотелиальная выстилка гемокапилляров коркового вещества тимуса при введении Zn непрерывна. Увеличивается высота цитоплазмы эндотелиоцитов по сравнению с показателями 5-й группы. Однако количество микровезикул в цитоплазме эндотелиальных клеток остаётся повышенным в сравнении с контролем. Расширение периваскулярных пространств менее выражено, но повышенная электронная плотность свидетельствует о накоплении здесь коллагеновых волокон.

В тимусе плода клетки расположены плотно. Кровеносные капилляры субкапсулярной зоны окружены лимфоцитами. Выявляются локальные участки истончения цитоплазмы эндотелиоцитов. Увеличивается количество лимфоэпителиальных комплексов. В эпителиальных клетках определяются секреторные вакуоли. Однако чаще, чем в контроле, выявляются апоптозные тельца.

При сочетанном введении Cd и Zn площади краевого синуса, соединительнотканной капсулы, межузелковой зоны, первичных и вторичных лимфоидных узелков снижаются по сравнению с 5-й группой. Площадь паракортикальной зоны, суммарная площадь коркового и мозгового вещества соответствуют контролю. Увеличивается площадь мозговых синусов на 18 % по сравнению с 5-й группой, но их размеры остаются достоверно меньше контроля. Относительная площадь мозговых тяжей больше показателей 5-й группы. Площадь В-зависимых зон значимо уменьшается по сравнению с 5-й группой на 17 %, но превышает уровень контроля на 21,5 %. Суммарная площадь Т-зависимых зон не меняется по сравнению с 5-й группой. Клеточные перестройки приводят к увеличению общего количества лимфоцитов в корковом веществе лимфоузла по сравнению с показателями 4-й и 5-й группы. При электронной микроскопии в цитоплазме лимфоцитов увеличивается количество митохондрий. Количество макрофагов в корковом веществе восстанавливается на уровень контроля. Происходит восстановление количества эозинофилов в межузелковой зоне подвздошного лимфоузла. Известно, что эозинофилы играют роль ведущих компонентов тканевого гомеостаза. Им присущи важнейшие иммунорегуляторные функции - ограничение аллергической реакции, создание препятствий для распространения антигенов, нейтрализация метаболитов, участвующих в уничтожении антигенов, выработка медиаторов воспаления и цитокинов (Быков В. Л., 2001; Федотова Г. Г., 2006). Количество дегенерирующих клеток находится на уровне контроля. В мозговых тяжах увеличивается суммарное количество плазматических клеток. Количество клеток Мотта и двуядерных плазмацитов достоверно меньше показателей 5-й группы. Увеличивается клеточная насыщенность мозговых синусов малыми лимфоцитами более чем в 2 раза, эозинофильными гранулоцитами в 6 раз, моноцитами почти в 2 раза, тучными клетками в 6,7 раза по сравнению с данными 5-й группы. Сумма всех клеток в синусах больше по сравнению с кадмиозом на 30 %. Электронная микроскопия выявила уменьшение накопления коллагеновых волокон в перикапиллярных пространствах. Эндотелиальные клетки образуют непрерывную выстилку, образуя плотные контакты. Коэффициент миграции лимфоцитов не отличается от показателей контроля. Количество венул с эффективной миграцией увеличивается до 86,6 % (при кадмиозе 72,4 %, а в контроле 66 %).

Парамецийный тест при кадмиозе выявил уменьшение жизни парамеций в сыворотке крови в 1,9 раза, в околоплодных водах в 1,8 раза, а в моче произошло удлинение времени жизни парамеций в 1,5 раза по сравнению с контролем. Количество белка моче увеличено почти в 2 раза. Выявленное снижение токсичности мочи свидетельствует о повреждающем действии кадмия на структуры почечного фильтра и канальцевую систему нефрона. При кадмиозе экскреция низкомолекулярных белков, лизоцима, в2-микроглобулина увеличивается в 1000 раз из-за подавления Na, K-АТФазной транспортной системы (Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., с соавт., 1991). В группе с введением Zn время жизни парамеций в сыворотке крови удлиняется на 20,7 %, а в околоплодных водах в 1,5 раза больше по сравнению с данными 5-й группы, но остаётся меньше контрольных значений. В моче показатели восстанавливаются на контрольный уровень. Количество белка в моче значимо меньше показателей 5-й группы, но выше уровня контроля.

Введение кадмия приводит к снижению количества Ca на 30 %, Mg более чем в 2 раза в печени матери по сравнению с контролем. Увеличивается содержание Cd в 30 раз, Pb в 3 раза, Se на 27 %. Уровень Cu, Fe, P и Zn значимо не изменяется по сравнению с контролем.

При сочетанном введении Cd и Zn наблюдается снижение Ca в 2 раза, Fe на 34 % по сравнению с контролем. Накопление Cd увеличивается в 3 раза по сравнению с 5 группой, сохраняется увеличение свинца в 3 раза по сравнению с контролем. Количество Cu, Mg, P, Se значимо от контроля не отличается.

Перестройка обмена микро-макроэлементов на фоне кадмиоза и в условиях введения цинка, на первый взгляд, носит парадоксальный характер. То есть, в условиях параллельного введения кадмия и цинка морфологические перестройки на клеточном и органном уровнях, показатели эмбриональной смертности и токсичности биосред демонстрируют положительную динамику, в то время как уровень накопления кадмия значительнее, чем в 5-й группе. Известно, что цинк является первичным индуктором металлотионеина (белок, связывающий в печени и других тканях тяжёлые металлы, и выполняющий функции их детоксикации), а кадмий переносится металлотионеином и вторично замещает в нём цинк (Кудрин А. В., Скальный А. В., Жаворонков А. А., 2000). Избыточное внутриклеточное поступление металлов в клетку приводит к вытеснению цинка из его депо. Свободные ионы цинка соединяются с особыми металл-регуляторными факторами, которые активизируют соответствующие регуляторные гены, а они, в свою очередь, вызывают транскрипцию генов металлотионеина. Синтезированные de novo молекулы металлотионеина связывают избыточное количество металлов, превращая их в нетоксичные соединения (Palmiter R. D., 1994). Все эти химические взаимодействия приводят к перестройке гомеостаза в системе мать-плод, позволяющей уменьшить влияние Cd и успешно осуществить вынашивание плода.

Функциональная система мать-плод состоит из двух подсистем (схемы функциональной системы мать-плод при интактной беременности, в условиях воздействия дестабилизирующих факторов и при сочетанном введении биоэлементов представлены на рисунках 1, 2, 3), которые взаимодействуют друг с другом с общей целью - обеспечить нормальное развитие плода и рождение жизнеспособного потомства (Анохин П. К., 1971). Беременность сопровождается формированием в организме матери «гестационной доминанты», одной из основных черт которой являются метаболические преобразования и создание нового состояния кислотно-щелочного гомеостаза, приобретающего алкалитические черты (Аршавского И. А., 1957). Как только окружающая среда или какой-либо из её компонентов изменяется, система мать-плод вынуждена изменять некоторые константы своих функций. Техногенные факторы формируют новую доминанту, вызывающую торможение гестационной доминанты, что приводит, в зависимости от срока беременности, к нарушению имплантации, плацентации, гибели зародыша, формированию пороков развития, рождению нежизнеспособного и незрелого потомства. На химическом уровне это сопровождается изменением кислотно-щелочного состояния матери и возникновением ацидоза (Савченков Ю. И., Лобынцев К. С., 1980). Доказано, что при вибровоздействии происходит сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону метаболического ацидоза (Потеряева Е. Л., 1999). При кадмиозе активизируется ПОЛ, что также формирует метаболический ацидоз. Наши исследования показали, что в ответ на вибрацию и введение кадмия в системе мать-плод формируются однотипные ответные реакции. К ним относится рост эмбриональной смертности за счёт гибели плодов в сроки, приближенные к началу действия техногенного фактора. В эксперименте с вибровоздействием с 9 по 18 сутки беременности преимущественно растёт ранняя постимплантационная смертность, а в условиях воздействия кадмием с 1 по 16 сутки беременности - доимплантационная смертность. Для крысы энергетически выгодно абортировать плоды в начальный период беременности, чем в более поздний срок (Иванов В.В., 1989), то есть, независимо от природы воздействия, при многоплодной беременности самка резорбирует определённое количество эмбрионов в ранние периоды беременности и оставляет столько плодов, сколько может выносить. Необходимо отметить, что описанные В. В. Ивановым (1989) и С. И. Колесниковым с соавт. (1999) половые различия у животных в ответ на введение различных химических веществ выявлены нами и при вибровоздействии и при кадмиозе. Обнаружено, что резорбция плодов происходит преимущественно за счёт плодов-самцов. К стереотипным ответным реакциям относятся также снижение массы тела и органов матери. Из-за активации симпатико-адреналовой системы формируются сдвиги вегетативных функций, которые имеют катаболический характер для обеспечения системы мать-плод необходимой энергией.

Рисунок 1. Схема функциональной системы мать-плод.

Рисунок 2. Схема функциональной системы мать-плод при антропогенном воздействии

Рисунок 3. Схема функциональной системы мать-плод при антропогенном воздействии и введении биоэлемента

Стереотипными изменениями для лимфоидных органов являются акцидентальная инволюция тимуса, увеличение площади В-зависимых зон, уменьшение площади Т-зависимых зон и синусов, возрастание доли плазматических клеток в подвздошных лимфоузлах матери. Меньшая устойчивость тимуса и Т-зависимых зон лимфоула в ответ на дестабилизирующее воздействие обусловлена активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы с увеличением содержания глюкокортикостероидов крови (Beselovsky H., Del Ray A., 1996). Последние вызывают нарастающую альтерацию кортизон-чувствительных лимфоцитов. Не вызывает сомнения то, что ответная реакция организма матери, эмбриона и плода на действие дестабилизирующих факторов в значительной степени определяется характером воздействия. Это приводит к формированию специфических отклонений в системе мать-плод, характерных для каждого вида воздействия, так для вибрации характерен преимущественный интерстициальный отёк миокарда матери, а для кадмиоза - внутриклеточный отёк кардиомиоцитов.

Несмотря на общую стереотипность акцидентальной инволюции тимуса характер агента, вызвавшего её, играет определённую роль в формировании морфологических изменений. При вибрации формируется акцидентальная инволюция с признаками восстановления, а при нагрузке кадмием характерным является угнетение лимфоцитопоэза. Специфичные изменения для каждого техногенного воздействия в структуре лимфоузлов матери и минеральном обмене описаны нами выше. Сочетанное с воздействием введение препаратов магния и цинка, подобранных с учётом особенностей минерального обмена, приводит к устранению как неспецифических, так и основных характерных для каждого отдельного воздействия изменений в системе мать-плод. Общими результатами на фоне введения биоэлементов являются: мобилизация энергетических ресурсов (увеличение количества митохондрий); усиление синтетических функций (увеличение структур синтетического аппарата в клетках); мобилизация органов иммунной системы и восстановление структур микроциркуляторного русла. Эти преобразования улучшают резервные возможности системы мать-плод.

Выводы

1. Вибрация и нагрузка кадмием вызывают как неспецифические реакции в системе мать-плод, так и характерные изменения для каждого из этих отдельно взятых факторов.

2. Высокая эмбриональная смертность (преимущественно за счёт самцов), снижение массы тела и органов матери, нарастание токсичности сыворотки крови и околоплодных вод, снижение токсического свойства мочи, очаги деструкции в миокарде, акцидентальная инволюция тимуса, в подвздошном лимфатическом узле - увеличение площади В-зависимых зон, уменьшение площади Т-зависимых зон и синусов, возрастание доли плазматических и гибнущих клеток, повреждение структур микроциркуляторного русла, энергетического и синтетического аппаратов клеток являются неспецифическими проявлениями как при вибрации, так и при нагрузке кадмием.

3. В одноимённых органах матери и плода при вибрации выявлены и сходные, и различающиеся структурные сдвиги. Специфичными для вибрации являются:

а) в миокарде матери - внутриклеточный и преимущественно интерстициальный отёк. Степень отёка, повреждения микроциркуляторного русла, проявления деструкции в миокарде плода более выражены;

б) тимусу матери свойственна акцидентальная инволюция, одновременно в нём имеются признаки восстановления: помимо уменьшения доли коркового вещества, усиления гибели лимфоцитов и снижения их общего количества, повышается содержание молодых форм лимфоцитов и делящихся клеток. У плода доля молодых лимфоцитов и митотически делящихся клеток снижена;

в) уменьшение доли мигрирующих лимфоцитов в посткапиллярных венулах тимуса сопровождается усилением её в посткапиллярных венулах паракортикальной зоны подвздошного лимфатического узла;

г) в печени матери происходит накопление тяжёлых металлов (Cd, Pb, Cu) и уменьшении концентрации эссенциальных микро-макроэлементов (Ca, Mg, Fe).

4. Характерным для кадмиоза в системе мать-плод являются:

а) отёк кардиомиоцитов у матери и плода и эндотелиоцитов кровеносных капилляров в миокарде матери;

б) акцидентальная инволюции тимуса матери и плода сопровождается уменьшением массы, площади органа, главным образом коркового вещества, угнетением лимфоцитопоэза и усилением гибели лимфоцитов по типу апоптоза. Выявляются признаки повреждения гематотимического барьера. Коэффициент миграции лимфоцитов снижается, но увеличивается количество посткапиллярных венул, вовлечённых в миграцию этих клеток;

в) клеточная перестройка лимфоидной ткани подвздошного лимфатического узла связана с общим снижением количества лимфоцитов, макрофагов, эозинофильных гранулоцитов, тучных клеток, а в мозговых тяжах - плазматических клеток вследствие гибели лимфоидных клеток; возрастает количество клеток Мотта, двуядерных плазмоцитов и доли мигрирующих лимфоцитов через посткапиллярные венулы;

г) накопление в печени матери Cd, Pb и Se, а также снижение Ca и Mg свидетельствуют о выраженном перераспределение минеральных веществ в организме матери.

5. Параллельное с воздействием введение препаратов (при вибрации - «Биомагний», при кадмиозе - «Биоцинк»), подобранных с учётом особенностей минерального обмена, приводит к устранению неспецифических изменений в системе мать-плод и формирует комплекс морфо-функциональных изменений, улучшающих резервные возможности в системе мать-плод.

6. Вибрация и сочетанное введение магния приводит к следующим результатам:

а) в миокарде матери и плода уменьшается интерстициальный и внутриклеточный отёк, у плода ускоряется дифференцировка кардиомиоцитов;

б) в лимфоидных органах активизируется лимфоцитпоэтическая функция, наблюдается обогащение лимфоидных клеток митохондриями. В подвздошном лимфатическом узле матери увеличивается доля мигрирующих лимфоцитов, количество посткапиллярных венул с проявлениями эффективной миграции лимфоидных клеток, что приводит к уменьшению количества клеток в Т-зависимой зоне;

в) накопление кадмия в печени матери снижается в 2 раза, менее выражен дефицит Ca, восстанавливается содержание Fe, увеличение Cu, Mg, P, Pb, Se и Zn, что свидетельствует об активной перестройке метаболизма в системе мать-плод под действием препарата «Биомагний».

7. Введение препарата «Биоцинк» параллельно с кадмием приводит к однонаправленным изменениям в одноимённых органах матери и плода:

а) снижает проявления отёка в мышечных клетках миокарда, увеличивает количество структур синтетического и энергетического аппаратов кардиомиоцитов. В миокарде плода усиливается митотическая активность мышечных клеток;

б) активизируется лимфоцитпоэтическая функция в исследованных лимфоидных органах, растёт количество макрофагов и эозинофилов. В тимусе увеличивается площадь коркового вещества, восстанавливаются структуры гематотимического барьера. В подвздошном лимфоузле нарастает площадь мозговых синусов, в лимфоидных органах увеличивается доля мигрирующих лимфоцитов;

в) перестройка обмена химических элементов (повышенное накопление в печени матери Cd, Pb и Zn, снижение Ca и Fe, восстановление уровня Mg, Se) направлена на снижение влияния тяжёлых металлов на систему мать-плод.

8. Кадмиоз у жителей Новосибирска занимает второе место по накоплению в организме тяжёлых металлов, причём преимущественно у лиц мужского пола (в меньшей степени - женского). Это связано с дефицитом цинка у мужчин.

Практические рекомендации

1. Результаты исследования об изменениях системы мать-плод под воздействием

техногенных факторов должны учитываться в женских консультациях при наблюдении и лечении женщин и при постановке на учёт беременных, профессиональная деятельность которых связана с воздействием кадмия и промышленной вибрации, а также привлекать внимание акушеров-гинекологов и педиаторов из-за риска возникновения антенатальной патологии и болезней детского возраста.

2. Результаты исследования могут служить базой для дальнейшего изучения путей и методов коррекции изменений, возникающих под воздействием виброопасного производства и влияния кадмия на систему мать-плод.

3. Материалы диссертации о характере изменений лимфоидных органов, миокарда, показателей эмбриональной смертности, изменений минерального обмена могут быть использованы в лекционном материале и при проведении занятий на кафедрах анатомии, гистологии, цитологии и эмбриологии, экологии, акушерства, патологической физиологии.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Залавина С. В. Микроэлементозы у жителей города Новосибирска / С. В. Залавина, Е. В. Хлюстова // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные и клинические аспекты: тез. докл. Всеросс. конф.- Новосибирск, 2002. - С. 195 - 196.

2. Влияние вибрации промышленных частот на течение беременности у крыс и на их потомство / Ю. И. Склянов, Г. В. Правоторов, О. И. Балуева, С. В. Залавина, И. М. Саматова, Е. Ю. Апраксина, Т. В. Гулюкина, Д. Б. Кузьменко, М. Н. Дровосеков, Т. В. Савельева // Журнал экспериментальной и клинической медицины. - 2003.- № 4. - С. 6 - 8.

3. Залавина С. В. Нарушения минерального обмена у детей 1-го года жизни - жителей города Новосибирска / С. В Залавина, Ю. И. Склянов, Е. Ю. Апраксина, С. В.Ефимов // Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма: сб. тр. VI межд. симп., VII Чуйской научн.-практ. конф. / Чолпон-Ата, 2003.- С.- 356-359.

4. Исследование почек у самок крыс, подвергшихся воздействию вибрации промышленных частот на разных сроках беременности / Ю. И. Склянов, Г. В. Правоторов, О. И. Балуева, С. В. Залавина, Е. Ю. Апраксина, Т. В. Гулюкина, И. М. Саматова, М. Н. Дровосеков, Д. Б. Кузьменко, Т. В. Савельева // Фундаментальные проблемы морфологии: сб. тр. Межд. научн. конф. к 100-летию П. Я. Герке / Белорусск. гос. мед. универ. - Минск, 2004. - С. 98 - 99.

5. Исследование влияния вибрации промышленных частот на течение беременности у крыс и на их потомство / Ю. И. Склянов, Г. В. Правоторов, О. И. Балуева, С. В. Залавина, Е. Ю. Апраксина, Т. В. Гулюкина, Д. Б. Кузьменко, М. Н. Дровосеков, Т. В.Савельева //Фундаментальные и прикладные проблемы гистологии. Гистогенез и регенерация тканей: сб. тр. / Санкт.-Петербург, 2004.-С.11 - 12.

6. Морфофункциональная характеристика подвздошных лимфатических узлов при беременности на фоне вибрации / Ю. И. Склянов, Т. В. Гулюкина, С. В. Залавина, Е. В. Овсянко, Е. Ю. Апраксина // Проблемы лимфологии и интерстициального переноса: тез. докл. научн. конф. с межд. участ.: - Новосибирск, 2004. - С. 84.

7. Исследование метанефроса самок крыс и их плодов при воздействии вибрации промышленных частот / Ю. И. Склянов, Г. В. Правоторов, О. И. Балуева, С. В. Залавина Е. Ю. Апраксина, Т. В. Гулюкина // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты: тез. докл. всеросс. конф. - Новосибирск, 2004. - С. 289 - 290.

8. Структурная характеристика коры надпочечников крыс при вибрации в системе мать-плод / И. М. Саматова, Ю. И. Склянов, Г. М. Вакулин, С. В. Залавина // Сб. научн. тр. к 80-летию проф. П. Ф. Степанова. - Смоленск, 2004. - С. 173 - 177.

9. Морфологические изменения в опорно-двигательном аппарате на фоне вибрации в системе мать-плод / Ю. И. Склянов, М. Н. Дровосеков Г. В., С. В. Залавина, Правоторов Г. В // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты: тез. докл. всеросс. конф. - Новосибирск, 2004. - С. 290.

10. Исследование метанефроса крыс, подвергнутых внутриутробному воздействию вибрации промышленной частоты / Ю. И. Склянов, Г. В. Правоторов, О. И. Балуева, Т. А. Литвинова, С. В. Залавина, Г. М. Вакулин // Сб. научн. тр. к 80-летию проф. П. Ф. Степанова. - Смоленск, 2004. - С. 196 - 201.

11. Экспериментальная модель изучения влияния разных сроков вибрации на беременность / Ю. И. Склянов, С. В. Залавина, Т. В. Гулюкина, О. И. Балуева, Е. Ю. Апраксина, И. М. Саматова // Компенсаторно-приспособительные процессы: фундаментальные, экологические и клинические аспекты: тез. докл. всеросс. конф. - Новосибирск, 2004. - С. 290-291.

12. Залавина С. В. Структурная характеристика околоушных слюнных желез в системе «мать-плод-потомство» при воздействии вибрации / Е. Ю. Апраксина, С. В. Залавина // Хирургическая стоматология и челюстно-лицевая хирургия: тез. докл. 4-го всеросс. конгр. - Новосибирск, 2005. - С. 3 - 4.

13. К количественной характеристике зубных зачатков и околоушных слюнных желез на фоне вибрационного воздействия / Е. Ю. Апраксина, С. В. Залавина, П. А. Железный, Ю. И. Склянов, О. И. Балуева // Медицина и образование в ХХI веке: тез. докл. научн.-практ. конф. с межд. участ., посвящ. 70-летию НГМА. - Новосибирск, 2005. - С. 9 - 10.

14. Залавина С. В. Структурные перестройки тимуса плода на фоне кадмиоза и в условиях его коррекции / С. В. Залавина, Ю. И. Склянов // Проблемы экспериментальной, клинической и профилактической медицины: сб. тр. I Сиб. съезда лимфол. с межд. участ. - Новосибирск, 2006. - С. 140 - 142.

15. Залавина С. В. Структурные основы реагирования подвздошного лимфатического узла самки в ответ на введение сульфата кадмия с 1 по 16 сутки беременности/ С. В. Залавина Н. П. Бгатова, Е. У. Овсянко// Проблемы экспериментальной, клинической и профилактической медицины: сб. тр. I Сиб. съезда лимфол. с межд. участ. - Новосибирск, 2006. - С. 142 - 145.

16. Protective effects of magnesium aspartate in pregnant rats against experimental vibration / A. V. Skalny, S. V. Zalavina, S. V. Efimov, S. A. Grabeklis // J. Macro and Trace Elements. Mengen- und Spurenelemente. Agricultural, Biological, Environmental, Nutritional and Medical Impotance of Macro, Trace and Ultra Trace Elements. Main Building of the Friendrich Schiller University Jena. 23. - Workshop, 2006. - P.706-713.

17. Залавина С. В. Многоэлементный портрет детей дошкольного возраста в условиях накопления кадмия / С. В. Залавина, А. В.Скальный, С. В. Ефимов, Е. А. Васькина // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2006. - № 12. - С.101 - 103.

18. Биоэлементы и показатели эмбриональной смертности лабораторных крыс / А. В. Скальный, С. В. Залавина С. В. Ефимов // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2006. - № 2. - С.78 - 81

19. Залавина С. В. Изменения опорно-двигательного аппарата, тимуса и зубных зачатков с учётом минерального обмена при вибрации /С. В. Залавина, М. Н. Дровосеков, Е. Ю. Апраксина, Ю. И. Склянов, П. А. Железный, А. В. Скальный // Морфология и хирургия: сб. научн. тр. - Новосибирск. - 2007. - № 6. - С.63 - 66.

20. Залавина С. В. Влияние вибрации на минеральный обмен, структуру околоушных слюнных желёз и поверхностных шейных лимфатических узлов в системе мать-плод-потомство / С. В. Залавина, Е. Ю. Апраксина, Ю. И. Склянов, П. А. Железный, А. В. Скальный // Морфология и хирургия: сб. научн. тр. - Новосибирск. - 2007. - № 6. - С.66 - 68.

21. Залавина С. В. Минеральный обмен и структурная организация тимуса в системе мать-плод при кадмиозе / С. В. Залавина, Ю. И. Склянов, А. В. Скальный, Е. У. Овсянко // Морфология и хирургия: сб. научн. тр. - Новосибирск. - 2007. - № 6. - С.68 - 71.

22. Залавина С. В. Изменение зубных зачатков и тимуса при вибрации с учётом минерального обмена / С. В. Залавина, Е. Ю. Апраксина, А. В. Скальный, М. Г. Скальная, С. В. Ефимов // Сибирский консилиум. - 2007. - № 7. - С. 106.

23. Залавина С. В. Минеральный обмен и морфология тимуса в системе мать-плод при кадмиозе / С. В. Залавина, А. В. Скальный, М. Г. Скальная, С. В. Ефимов // Сибирский консилиум. - 2007. - № 7. - С. 106 - 107.

24. Залавина С. В. Влияние вибрации на минеральный обмен и состояние слюнных желёз в системе мать-плод-потомство / С. В. Залавина, Е. Ю. Апраксина, Ю. И. Склянов, П. А. Железный // Морфологические ведомости. - 2007.- № 3 - 4.- С.18 - 20.

25. Залавина С. В. Влияние вибрации на рециркуляцию лимфоцитов в тимусе в период беременности / С. В. Залавина, Ю. И. Склянов // Морфологические ведомости. - 2007. - № 3 - 4. - С. 261-262.

26. Развитие зубных зачатков и особенности минерального обмена при вибрационном воздействии / Е. Ю. Апраксина, С. В. Залавина // Стоматология детского возраста: сб. тр. VI всеросс. конф. - Новосибирск. - 2007. - С.16-19.

27. Залавина С. В. Развитие зубных зачатков, минеральный обмен и состояние опорно-двигательного аппарата при действии вибрации / С. В. Залавина, Е. Ю. Апраксина, М. Н. Дровосеков, Ю. И. Склянов, П. А. Железный, Е. Ю. Русакова // Стоматология детского возраста и профилактика. - 2008.-Т.VII, № 1 (24). - С.50 - 54.

28. Развитие печени крыс при антенатальном вибровоздействии / Д. Б. Кузьменко, С. В. Залавина, Е.С. Лукьянова, Ю.И. Склянов // Морфология. - 2008.- № 2. - С. 72.

29. Залавина С. В. Структурные перестройки в миокарде матери и плода при вибрационном воздействии / С. В. Залавина, Ю. И. Склянов, Г. М. Вакулин // Морфологические ведомости. - 2008. - № 1 - 2. - С. 49-52.

30. Залавина С. В. Влияние вибрации на миокард в период беременности / С. В. Залавина, Д. Б. Кузьменко, Ю. И. Склянов // Морфология. - 2008. - № 2. - С. 49-50.

31. Вибрация, минеральный обмен и состояние печени при беременности /Д. Б. Кузьменко, С. В. Залавина, Ю. И. Склянов // Морфология. - 2008.- № 2.-С. 72.

32. Залавина С. В. Подвздошный лимфатический узел при кадмиозе в период беременности / С. В. Залавина, Ю. И. Склянов // Морфология. - 2008. - Т. 133. - № 3. - С. - 46.

33. Тимус плода на фоне кадмиоза и при его коррекции / С. В. Залавина // Морфология. -2008. - Т. 133. - № 3. - С. 45-46.

34. Залавина С. В. Влияние сульфата кадмия на структуру подвздошного лимфатического узла в период беременности / С. В. Залавина Ю. И. Склянов, Н. П. Бгатова // Морфологические ведомости. - 2008. - № 1 - 2. - С. 239-241.

35. Особенности развития зубных зачатков и изменения минерального обмена при вибрационном воздействии: результаты экспериментального исследования / Е. Ю. Апраксина, С. В Залавина, А. П. Железная // Проблемы стоматологии. - 2008. - № 4. - С. 41 - 43.

36. Залавина С. В. Структурная организация печени и минеральный обмен в системе мать-плод-потомство при вибрационном воздействии / С. В. Залавина, А.В.Скальный, Д. Б. Кузьменко // Вестник восстановительной медицины. - 2008. - № 5А (28). - С. 27-30.

37. Залавина С. В. Эмбриональные показатели на фоне кадмиоза (экспериментальное исследование) / С. В. Залавина, А. В. Скальный, С. В. Ефимов, М. Г. Скальная // Микроэлементозы в медицине. - 2008. - Т.9. - С. 71.

38. Залавина С. В. Многоэлементный портрет жителей Новосибирска в условиях накопеления кадмия / С. В. Залавина, А. В. Скальный, С. В. Ефимов, М. Г. Скальная // Микроэлементозы в медицине. - 2008. - Т.9. - С. 70.

39. Нейротоксичность тяжёлых металлов и мышьяка в период роста и развития / С. В. Залавина, М. Г. Скальная, А. В. Скальный // В кн. Иммунопатологические и патобиохимические основы патогенеза перинатального поражения мозга (детский церебральный паралич, алкогольный синдром плода). - Наука. - 2009. - Гл. 7. - С. 247 - 276.

Размещено на Allbest.ru