Вікові особливості будови легень під впливом гравітаційних перевантажень та при застосуванні різних засобів їх корекції (анатомо-експериментальне дослідження) - Автореферат

Легені, крім функції газообміну, виконують ряд різноманітних нереспіраторних функцій - метаболічну, секреторну, терморегуляторну, барєрну, екскреторну, та ін., і тим самим беруть участь в підтримці гомеостазу організму. У свою чергу, легені підпадають під вплив різних чинників навколишнього середовища. Це повязано з тим, що з одного боку, дихальна система забезпечує покриття різко зростаючих енерговитрат і кисневого запиту організму, що виникають внаслідок тканинної і циркуляторної гіпоксії за рахунок підвищення тонусу скелетної мускулатури, направлених на підтримку пози тіла в умовах збільшення його маси. З іншого боку, органи дихання піддаються впливу перевантаження і повязаних з ним граничних за інтенсивністю статичних мязових навантажень, що виявляється вираженими змінами не тільки біомеханіки дихання, але і вентиляційно-перфузійних відносин у легенях (И.В. Вперше в експерименті дано комплексну оцінку морфометричних змін в легенях щурів різних вікових груп після дії на організм тварин гравітаційних перевантажень та при застосуванні різних методів їх корекції.Матеріал і методи дослідження: експеримент був проведений на 180 білих щурах лінії Вістар, розподілених на 3 вікові групи: Згідно схеми експерименту, усі тварини розподілені на 3 вікові групи: I група - статевонезрілі тварини із початковою масою 110-120 г; II - група статевозрілі тварини із початковою масою 220-240 г; III - група тварини періоду старечих змін із початковою масою 300-330 г. Першу серію (контрольну) склали тварини, які не піддавалися протягом всього експериментального періоду гравітаційним перевантаженням. У підгрупу А увійшли щури, які піддавалися дії гравітаційних перевантажень протягом 10 днів, а підгрупу Б склали тварини, що знаходилися в експерименті 30 днів. Так само було виявлено зниження вмісту легеневої тканини з незміненою архітектонікою на 77,65 % (p<0,05), семикратне збільшення питомого обєму емфіземтозно змінених ділянок, а вміст ателектазу і дистелектазу зріс у 5 і 2,5 разів відповідно. При гістоморфометричному дослідженні легенів щурів даних вікових груп питомий обєм легеневої тканини з незміненою архітектонікою знижувався на 69,79 % (p<0,05) і 68,76 % (p<0,05) відповідно, тоді як вміст емфізематозно змінених ділянок зростав триразово, ателектазу в 5 і 2,5 раз, дистелектазу в 4 і 6 разів, а крововиливів у 9 разів.У дисертації наведені дані, що характеризують особливості будови легенів щурів лінії Вістар різних вікових груп при дії поперечно-направлених гравітаційних перевантажень, що повторюються, і їх корекції за допомогою методу фізичного захисту і препаратом глутаргін. При експериментальному моделюванні гравітаційних перевантажень у легенях тварин усіх вікових груп спостерігали однотипні за своєю спрямованістю і вираженістю зміни, що супроводжувалися різким порушенням мікроциркуляції і розвитком в аерогематичному барєрі як дистрофічно-деструктивних, так і компенсаторно-пристосовних процесів, ступінь прояву яких залежить від віку тварини і тривалості експерименту. У статевонезрілих щурів дія гравітаційних перевантажень на легені була максимальною на 10 день експерименту і проявлялася багатократним збільшенням питомого обєму крововиливів і емфізематозно змінених ділянок на тлі зменшення майже вдвічі вмісту незміненої паренхіми на фоні розпушування міжклітинних контактів і втрати чіткості контурів ендотеліальної і епітеліальної базальних мембран. У легенях тварин репродуктивного віку після 10 днів дії гравітаційних перевантажень на тлі зниження питомого обєму незміненої паренхіми десятиразово збільшувався питомий обєм крововиливів і емфізематозних ділянок, а вміст ателектазу і дистелектазу зріс у 7 і в 5 разів відповідно. У легенях статевонезрілих тварин після 30 днів і старих щурів після 10 днів експерименту збільшується питомий обєм незміненої паренхіми і зменшується діаметр капілярів і вену, чітко контуруються ендотеліальні базальні мембрані, а розпушування міжклітинних контактів зустрічаються рідше, ніж в легенях щурів, що піддавалися гравітаційним перевантаженням без корекції.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації наведені дані, що характеризують особливості будови легенів щурів лінії Вістар різних вікових груп при дії поперечно-направлених гравітаційних перевантажень, що повторюються, і їх корекції за допомогою методу фізичного захисту і препаратом глутаргін.

1. При експериментальному моделюванні гравітаційних перевантажень у легенях тварин усіх вікових груп спостерігали однотипні за своєю спрямованістю і вираженістю зміни, що супроводжувалися різким порушенням мікроциркуляції і розвитком в аерогематичному барєрі як дистрофічно-деструктивних, так і компенсаторно-пристосовних процесів, ступінь прояву яких залежить від віку тварини і тривалості експерименту.

2. У статевонезрілих щурів дія гравітаційних перевантажень на легені була максимальною на 10 день експерименту і проявлялася багатократним збільшенням питомого обєму крововиливів і емфізематозно змінених ділянок на тлі зменшення майже вдвічі вмісту незміненої паренхіми на фоні розпушування міжклітинних контактів і втрати чіткості контурів ендотеліальної і епітеліальної базальних мембран. До 30 днів гіпернавантажень зміни досліджуваних параметрів були менш виражені, а на ультраструктурному рівні виявлялися ознаки посилення функціональної активності альвеолоцитів II типу і альвеолярних макрофагів.

3. У легенях тварин репродуктивного віку після 10 днів дії гравітаційних перевантажень на тлі зниження питомого обєму незміненої паренхіми десятиразово збільшувався питомий обєм крововиливів і емфізематозних ділянок, а вміст ателектазу і дистелектазу зріс у 7 і в 5 разів відповідно. Після 30 днів дії гіпергравітації компенсаторні реакції носили більш виражений характер.

4. До 30 дня експерименту в легенях старих щурів дистрофічні і деструктивні процеси максимально виражені через зниження на 78 % питомого обєму незміненої паренхіми, дванадцятиразовє збільшення питомого обєму крововиливів і дистелектазу та подвійне збільшення емфізематозних ділянок і ателектазу. На ультраструктурному рівні був виявлений виражений набряк та оголення базальної мембрани на ділянках значної протяжності з ознаками деструкції альвеолоцитів II типу.

5. Ефективність методу фізичного захисту визначається віком експериментальних тварин і тривалістю експерименту. Найбільш виражені компенсаторні зміни у легеневій тканині впродовж всього експерименту виявлені у статевозрілих щурів, у статевонезрілих тварин - на 30 день, а у старих щурів - на 10 день експерименту.

6. Статистично значимий коригуючий ефект використання глутаргіну у групі статевозрілих тварин після 30 днів експерименту збільшує питомий обєм легеневої тканини із незміненою архітектонікою і знижує вміст емфізематозних ділянок і крововиливів. У легенях статевонезрілих тварин після 30 днів і старих щурів після 10 днів експерименту збільшується питомий обєм незміненої паренхіми і зменшується діаметр капілярів і вену, чітко контуруються ендотеліальні базальні мембрані, а розпушування міжклітинних контактів зустрічаються рідше, ніж в легенях щурів, що піддавалися гравітаційним перевантаженням без корекції.

7. Поєднане використання фізичного захисту і глутаргіну найбільш значимо нормалізує досліджувані параметри макро-мікро-ультраструктури легенів у всіх вікових групах впродовж всього експерименту з максимальним ефектом у групі статевозрілих тварин стабілізуючи відхилення досліджуваних параметрів від контролю.

8. Використавши однофакторний дісперсійний аналіз, встановили дію значної сили гравітаційніх перевантажень на всі параметри, що вивчались у всіх вікових групах, а використання фізичного захисту значно впливало на збільшення питомого обєму незміненої паренхіми, зменшення питомого обєму крововиливів та зниження діаметру капілярів і венул у всіх вікових групах незалежно від термінів експерименту. Найбільш чутливий до впливу глутаргіна був діаметр капілярів, а реакція решти параметрів у більшості випадків була недостовірною. Поєднане використання фізичного захисту і фармакологічної корекції проявляло найбільш виражену дію у всіх вікових групах.

Практичні рекомендації: 1. Одержані експериментальні дані дозволяють прогнозувати ступінь вираженості структурних змін у легенях, що виникають під впливом гіпергравітації у різні вікові періоди.

2. Для профілактики морфологичних змін у лененях, виникаючих в результаті дії гравітаційних перевантажень, рекомендувати для використання в авіації імерсійний метод фізичного захисту та фармакологічну корекцію глутаргином що дозволяє значною мірою зменшити їх негатівний вплив.

1. Shimkus T.S., Nechiporenko G.V. Nomparative morphometric characterization of lungs after gravitational overload of transverse direction and after application of method of physical protection // Tavricheskiy mediko-biologicheskiy vestnik. - 2007. - Vol. 10, №3. - P. 193-197. (Здобувачем проведено набір матеріалу, гістоморфометричне дослідження легень, аналіз даних, перевід, технічна підготовка статті до друку).

2. Шимкус Т.С., Нечипоренко Г.В. Макромикроскопические изменения в легких под воздействием гипергравитации, нивелируемой методом физической защиты и фармакологической коррекцией // Вісник морфології. - 2007. - Т. 13, №2. - С. 293-300. (Здобувачем проведено набір матеріалу, гістоморфометричне дослідження легень, аналіз даних, перевід, технічна підготовка статті до друку).

3. Шимкус Т.С., Пикалюк В.С., Кутя С. А., Щербина А.Ю. Данные дисперсионного анализа гистоморфометрических характеристик легких крыс трех возрастных периодов под влиянием гравитационных перегрузок и их коррекции // Проблемы, достижения и перспективы развития медикобиологических наук и практического здравоохранения: Тр. Крым. гос. мед. ун-та им. С. И. Георгиевского. - Симферополь, 2007. - Т. 143, Ч. IV. - С. 105-110. (Здобувачем проведено набір матеріалу, гістоморфометричне дослідження легень, аналіз даних, технічна підготовка статті до друку).

4. Шимкус Т.С., Загорулько А.К. Ультраструктурные изменения в легких под воздействием гравитационных перегрузок и их коррекции различными методами // Таврический медикобиологический вестник. - 2008. - Т. 11, №1. - С. 110-116. (Здобувачем проведено набір матеріалу, аналіз даних, технічна підготовка статті до друку).

5. Шимкус Т.С. Мофрофункциональные особенности легких после воздействия гравитационных перегрузок (обзор) // Таврический медикобиологический вестн. - 2006. - Т. 9, №3. - С. 195-198.

6. Шимкус Т.С., Сеттаров Э.М., Мавлюдов Ш.С., Мамбедиев А.А., Максименко В.В. Возрастные изменения массы легких после воздействия гипергравитации в условиях эксперимента //: Материалы 77-й научно - практической конференции. - Симферополь, 2005. - С. 17. (Здовувачем проведено набір матеріалу, органометричне дослідження легень, аналіз даних, технічна підготовка до друку).

7. Шимкус Т.С. Морфологические изменения альвеол легких крыс после воздействия гипергравитации в условиях эксперимента // Теоретические и практические аспекты современной медицины: Матер. 78-й межвузовской науч. - практ. конф. студентов и молодых ученых. - Симферополь, 2006. - С. 41.

8. Шимкус Т.С. Морфологические изменения в легочных альвеолах после воздействия гипергравитации в эксперименте //Клінічна анатомія та оперативна хірургія. - 2006. - Т. 5, №2. - С. 67.

9. Шимкус Т.С. Морфометрические изменения в легких при воздействии гипергравитации и ее коррекции в эксперименте // Теоретические и практические аспекты современной медицины: Матер. 79 -й науч. -практ. конф. студентов и молодых ученых. - Симферополь, 2007. - С. 42.

10. Шимкус Т.С., Нечипоренко Г.В. Морфометрические изменения в легких при воздействии гравитационных перегрузок и их коррекции в эксперименте // Досвід і проблеми застосування сучасних морфологічних методів досліджень органів і тканин у нормі та при діагностиці патологічних процесів: Зб. матер. наук. -практ. конф. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2007. - С. 95-96. (Здобувачем проведено набір матеріалу, гістоморфометричне дослідження легень, аналіз даних, технічна підготовка до друку).

11. Шимкус Т.С., Гажеман Д.С., Велиляев В.Р. Ультраструктурные изменения в легких после воздействия гравитационных перегрузок на фоне применения физической защиты // Теоретические и практические аспекты современной медицины: Матер. 80-й международной науч. -практ. конф. студентов и молодых ученых. - Симферополь, 2008. - С. 35. (Здобувачем проведено набір матеріалу, аналіз даних, технічна підготовка до друку).