Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Состояние вкусового рецепторного аппарата в условиях длительного введения этанола

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Состояние вкусового рецепторного аппарата в условиях длительного введения этанола"

р Г 6 им

2 9 ®

МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И.ЛЕНИНА

Диссертационный Совет К 053.01.01

На правах рукописи

НИКИТИНА Анна Алексеевна

СОСТОЯНИЕ ВКУСОВОГО РЕЦЕПТОРНОГО АППАРАТА В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ ЭТАНОЛА

Специальность 03.00.13 - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1995

Работа выполнена в НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН и на кафедре анатомии и физиологии человека и животных Московского педагогическою государственного университета имени В.И. Ленина.

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор

ЕСАКОВ А.И.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник СОЛОВЬЕВА Н.А.

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор БУДЫЛИНА. С.М.

доктор биологических наук, профессор ДМИТРИЕВА Т.М.

Ведущее учреждение: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова.

Защита диссертации состоится .....££ ,с„ 1995 г.

в...^?.М.часов на заседании Диссертационного Совета К 053.01.01 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук в Московском педагогическом государственном университете имени В.И. Ленина по адресу: г. Москва, ул. Кибальчича, д. 6, корпус 4, ауд. 205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МШУ имели В.И. Ленина по здросу: 119435, г. Москва, Малая Пироговская ул., д. 1.

✓Л

Автореферат разослан .......г..года.

Ученый секретарь Диссертационного Совета ОЖИГОВА А.П.

1 'о.

Актуальность исследования-

В последние годы в нашей стране и за рубежом активно разрабатывается проблема длительного воздействия алкоголя на различные сенсорные системы. Проведенные обследования больных хроническим алкоголизмом выявили целый ряд нарушений в процессах восприятия и переработки сенсорной информации в зрительной (Костандов и др.,1973; Демидов и др.,1978; Скрипни-ченко 1987; Miller et.al.,1986; Шульгина и др., 1987; Deve-tag, 1988; Hispard et.al.,1990), слуховой (Захаров 1987; Hi-enz et.al.,1989;), вестибулярной (Хлыстов и др., 1993), тактильной (Лукачер и др.,1976; Шогам и др..1978) и обонятельной (Niedzielska, 1987; Jones et.al., 1978) сенсорной системах.

В отношении вкусового анализатора этот вопрос остается до сих пор мало исследованным, хотя объективная оценка функции вкусовой сенсорной системы и ее изменений при хроническом приеме алкоголя имеет важное значение, с помощью вкуса животные и человек оценивают пригодность пищи для еды или присутствие в ней вредных и ядовитых веществ. Осуществляя контроль за качеством пищи, вкусовая сенсорная система участвует в реализации пищевого поведения, а также играет важную роль в регуляции потребления пищи и специализированных аппетитов (Анохин, 1971, Судаков, 1S79 , Есаков, 1987, Серова, 1992), настраиваясь на определенный уровень чувствительности в зависимости от ведущих потребностей организма (Наумова и др., 1981; Будылина, 1987). Кроме того, с вкусового рецепторного аппарата языка запускаются многие рефлексы желудочно-кишечного тракта.

Имеется всего лишь несколько работ, в которых показано, что у больных, страдающих длительное время хроническим алкоголизмом, повышаются пороги вкусовой чувствительности к соли и лимонной кислоте, а также нарушается оценка интенсивности вкусовых стимулов различной концентрации (Тресков, 1973; Jones et.al., 1978).

Большинство исследователей склонны считать, что нарушения функций сенсорных систем в условиях хронического алкоголизма обусловлены главным образом функциональными и морфологическими изменениями в ЦНС (Генкина,1992; Рещикова и др.,1988; Филатов, 1972; Лукачер и др., 1976; Шогам и др.. 1978; Шульпина и др., 1987; Захаров, 1987; Хлыстов и др.,

1993; Rohrbaugh et.al., 1988).

В то же время появляется все больше данных , указывающих на то, что при хроническом алкоголизме происходит поражение и периферического рецепторного отдела анализаторов: сетчатки глаза ( Демидов и др.,1978; Галиаскарова 1987; Miller et.al.,1986; Амстердамская и др., 1971; Скрипниченко, 1987; Шульпина и др., 1987), ампулярных рецепторов (Хлыстов и др., 1993), слуховых рецепторных клеток (Захаров 1987; Hienz et.al.,1989). Кроме того, имеют место патологические изменения в нервных проводниках. Для многих больных такого рода характерны невриты слухового (Миразизов и др.,1972; Захаров, 1987) и зрительного нервов (Демидов и др., 1977; Hispard et.al., 1990). Из-за полиневропатий периферических нервных стволов изменяется тактильная, температурная, вибрационная и болевая чувствительности конечностей (Лукачер и др., 1976; Шо-гам и др.,1978; Кондратенко и др.,1983).

Сведения о морфофункциональных нарушениях вкусового рецепторного аппарата при хроническом приеме алкоголя полностью отсутствуют. В то же время, патологические процессы, протекающие на поверхности языка под влиянием алкоголя, характерными особенностями которых являются отек, лейкоплазия, дистрофия, слущивание поверхностного эпителия (Байбабаев и др., 1987,1988; Marcres et.al., 1984), не могут не затрагивать расположенных здесь вкусовых почек, представляющих собой вкусовой орган у позвоночных животных. Б пользу этого предположения свидетельствует наличие тесной морфофункциональной связи между слизистым и вкусовым эпителием языка (Richter et. al., 1988).

Цель и задачи исследования:

Целью настоящего исследования является изучение закономерностей морфо-функциональных и гистохимических нарушений, возникающих во вкусовом рецепторном аппарате при хроническом введении этанола. В соответствии с этим были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Изучить нейрофизиологические характеристики импульсных реакций языкоглоточного нерва в ответ на адекватную стимуляцию языка вкусовыми растворами различных модальностей в

условиях длительной алкоголизации.

2. Исследовать структурные изменения во вкусовых почках и чувствительных нервах, возникающие в ходе хронической алкоголизации.

3. Изучить влияние длительной алкоголизации на цитохимическую организацию вкусового рецепторного аппарата.

Научная новизна: В результате проведенных исследований были получены новые данные , указывающие на повреждающее действие хронической алкоголизации на вкусовой рецепторный аппарат языка. Установлено, что длительное потребление алкоголя приводит к изменению нейрофизиологических характеристик афферентного импульсного ответа языкоглоточного нерва на адекватную стимуляцию языка. Впервые детально описаны морфологические изменения во вкусовых почках при длительном введении этанола. Показаны гистохимические изменения серотониносо-держащих клеток и нервных терминален во вкусовых почках, а также холинергических структур дорсальной поверхности языка. Прослежена динамика наблюдаемых морфо-функциональных сдвигов в ходе алкоголизации и их взаимосвязь.

Теоретическое и практическое значение работы. Результаты работы расширяют теоретические представления о влиянии хронического воздействия этанола на органы чувств и первичные процессы переработки сенсорной информации.

Результаты исследования могут способствовать пониманию патогенеза расстройств функции вкусовой сенсорной системы, а также основ нарушения пищевого поведения и изысканию возможных путей их коррекции у больных хроническим алкоголизмом.

Полученные данные могут быть использованы в лекционных и лабораторных курсах по физиологии животных и человека, по нейроморфологии, а также в спецкурсах и спецпрактикумах по физиологии сенсорных систем в университетах и педагогических институтах.

Основные положения, выносимые на защиту :

1. Хроническая алкогольная интоксикация оказывает повреждающее действие на вкусовой рецепторный аппарат - периферическое звено вкусового анализатора.

2. На ранних этапах алкоголизации действие этанола на морфо-функциональную организацию вкусового рецепторного аппарата носит обратимый характер и нивелируется за счет включения компенсаторно-адаптационных механизмов.

3. Длительное поступление этанола в организм приводит к деструктивным изменениям вкусового рецепторного аппарата. Следствием этого является нарушение процессов первичного кодирования сенсорной информации, выражающееся в изменении частотных и частотно-временных характеристик афферентного импульсного разряда.

Апробация работы: Результаты работы доложены на Конференции молодых ученых Институтов нормальной физиологии им. П.К.Анохина АМН СССР и ВНД и Нейрофизиологии АН СССР, Москва, 1985г.; на итоговых сессиях Института нормальной физиологии им. П.К.Анохина АЙН СССР в 1989 и 1990 г.г.; на XV Всесоюзной конференции "Физиология пищеварения и всасывания", Краснодар, 1990г.; на конференции Молодых ученых. МПГУ, Москва, 1992 г.; на Всесоюзном симпозиуме "Механизмы сенсорной рецепции", Москва, 1990г.; на конференции Молодых ученых Института нормальной физиологии РАМН "Организация и механизмы физиологических функций, Москва, 1991г.

По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и обьем диссертации: Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (гл.1), списания материалов и методов исследования (гл. II), результатов исследования (гл.III,IV,V), обсуждения полученных данных (гл. VI) и выводов. Диссертация иллюстрирована 25 рисунками и 1 таблицей. Список литературы содержит 265 источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ:

Работа проведена на травяных лягушках Rana temporaria (210 особей) весом 30 - 50 г, содержавшихся в лабораторных условиях при температуре +10 С. Выбор травяной лягушки в качестве объекта обусловлен в первую очередь особенностями организации ее вкусового органа. Небольшая толщина вкусового эпителия /около 50 мкм/, а также поверхностное расположение

вкусовых почек на вершине грибовидных сосочков позволяет изготовить из слоя эпителия языка тотальные стреч-препараты. Такие препараты, в отличии от микротомных срезов, дают возмо-жость наблюдать клеточный состав вкусовых почек в целостном виде и в результате провести более тщательный анализ мор-фо-структурных изменений вкусового органа.

Во-вторых, относительно близкое расположение языко-гло-точных нервов, иннервирующих вкусовые почки, создает благоприятные условия для проведения электрофизиологических исследований. Кроме того, амфибии являются традиционным объектом при изучении механизмов вкусовой рецепции, которые, равно как и структурная организация вкусовых почек, у позвоночных животных и человека характеризуются принципиальным сходством (Винников, 1987; Певзнер, 1981).

Учитывая сезоные изменения, происходящие во вкусовом рецепторном аппарате языка земноводных, исследования проводили в осене-зимний период.

Способ введения этанола. Опытных животных в течение 7-90 дней изолировали от воды и ежедневно помещали на 2 часа в кристаллизатор с 3%-ным раствором этанола, покрывающим одну треть тела. О проникновении этанола в организм судили по угнетению двигательной активности животных. Морфо-функциональ-ное состояние вкусового рецепторного аппарата у контрольных и опытных животных исследовали через 7, 14, 30, 60 и 90 дней с начала введения этанола.

Элекшрофизиологическое исследование функционального состояния вкусового аппарата. Для изучения функционального состояния вкусового рецепторного аппарата в различные сроки введения этанола применяли электрофизиологическую методику регистрации биоэлектрической активности. Исследования проводили на лягушках, обездвиженных путем разрушения головного и спинного мозга. Показателем активности вкусовых рецепторов служила суммарная афферентная импульсная активность, регистрируемая с помощью биполярных серебряных электродов (толщина электродов 0,2 мм, межэлектродное расстояние 3 мм) от язычной ветви языкоглоточного нерва в ответ на стимуляцию языка вкусовыми растворами разной модальности . Биопотенциалы усиливались с помощью специального предусилителя. Сигнал с предуси-

лителя одновременно поступал на первый канал осциллографа VC-9 фирмы Hichon Koden (Япония) для визуального наблюдения и на частотомер для получения количественной оценки афферентной импульсной активности нерва. Частотомер интегрировал импульсы по частоте и формировал пересчетный импульс в соотношении 1:10. С частотомера сигнал с заданным коэффициентом поступал на второй канал осциллографа. Регистрацию импульсной активности проводили с монитора осциллографа с помощью фоторегист-рирующей приставки на пленку КН-3.

В качестве вкусовых раздражителей использовали водопроводную воду и растворы в надпороговых концентрациях поваренной соли (0,5 М), глюкозы (0,5 М), сахарозы (0,25 М), хинина-хлорида (0,3 мМ), соляной кислоты (1,25 мМ), т.е. веществ, обладающих основными вкусовыми качествами для человека: соленым, сладким, горьким и кислым. Тестируемые растворы в количестве 10 мл равномерно апплицировали на дорсальную поверхность языка в течение 10 сек. Затем язык тщательно отмывали раствором Рингера для хладнокровных. Интервалы между стимуляциями составляли 2-3 мин. Для снятия наркотического эффекта этанола опытных животных за 1-1,5 суток до электрофизиологического исследования переводили на водный режим.

Величину вкусовых реакций оценивали по количеству импульсов за 5 сек устойчивого импульсного разряда и у контрольных животных принимали за 100%. Величина вкусовых реакций у опытных животных представлена в процентах относительно уровня контроля.

За латентный период вкусовой реакции принимали время, которое проходит с момента появления электрического артефакта, возникающего в момент соприкосновения стимула с поверхностью языка, до первой пачки импульсов.

Статистическая обработка и графическое представление экспериментальных данных проведены по программам "Микростат MS-2", "Foxgraf", "SWP".Достоверность различий определяли по критерию Стьюденга. Данные представлены в виде М±ш. Обработку проводили на компьютере IBM PC/AT.

Морфологические и гистохимические исследования были выполнены на тотальных стреч-препаратах вкусового эпителия. Для приготовления таких препаратов кусочки эпителия, содержащие

вкусовые почки, срезали с дорсальной поверхности языка и растягивали на предметном стекле в виде тонкой пленки.

Морфологические методы: Исследование структурной организации вкусового органа осуществляли после прижизненного окрашивания вкусового эпителия контрольных и опытных животных метиленовым синим по методу Самойлова (1983).

Гистохимические методы: Для выявления биогенных аминов во вкусовых почках лягушки использовали метод Falck-Owman (1965). Холинергическую иннервацию языка лягушек исследовали методом выявления ацетилхолинэстеразы (АХЭ) по методу Каг-novsky & Roots (1964). Для выявления возможных функциональных нарушений в холинергических структурах, которые могли возникнуть под влиянием этанола, непосредственно перед взятием материала осуществляли их предварительную функциональную активацию путем аппликации вкусовых растворов на поверхность языка.

_ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. ИЗМЕНЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ВКУСОВОГО РЕЦЕП-ТОРНОГО АППАРАТА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВВЕДЕНИИ ЭТАНОЛА

1.1. Влияние хронического введения этанола на афферентную импульсную активность языкоглоточного нерва.

Длительная алкогольная интоксикация вызывает характерные изменения в импульсных реакциях вкусовых рецепторов, возникающих при адекватной стимуляции языка ( Рис. 1). После двухнедельного потребления этанола наблюдалось значительное снижение реакций хеморецепторов на все применяемые тест-растворы. Наиболее сильно угнетались реакции рецепторов на стимуляцию языка раствором соляной кислоты. Так частота импульсов в афферентном разряде язычного нерва снизилась в среднем на 64%по сравнению с контрольной величиной и составила 35,6±2,6% Реакции рецепторов на другие тест-растворы угнетались примерно в одинаковой степени, в среднем на 43-53 %. Величина реакций на сахарозу снизилась до 54, 8±1,9 % (Р<0.001), на глюкозу - до 43, 3±6,2 % (Р<0, 001), на хинин - до 47,8±8,8 % (Р<0,01). на соль - до 57,5±5, 3 % (Р<0,001). на водопроводную воду - до 42,2+4,5 % (Р<0, 001) от контрольного уровня аффе-

рентной активности у интактных животных.

В последующие две недели продолжающейся алкогольной интоксикации наблюдалось частичное восстановление нормальной реактивности рецепторных структур и нарастание интенсивности реакций, достигавших 70-90 % величины контрольных ответов у интактных животных. Величина ответа на сахарозу достигала 89,2+3.4% (Р<0,05), на глюкозу - 60,3+2,9 % (Р<0,001), на соль - 71,2+3.9% (Р<0,001),на хинин - 79,5+5,7 % (Р<0,05),на

Рис. 1: Динамика изменений под влиянием этанола импульсных реакций вкусовых рецепторов в ответ на стимуляцию языка вкусовыми растворами. По горизонтали: дни после введения этанола, K-величина реакций у интактных животных; По вертикали: величина реакции в %. Значения представлены как М±ш; (+) - Р < 0,05; (*)- Р < 0,01; (**)-Р < 0.001 по отношению к контролю.

кислоту - 86,7+3,0 % (Р<0,1). на водопроводную воду -81,6±4,0 % (Р<0,05) от уровня контроля. Возрастание уровня активности хеморецепторов на фоне 30-дневного потребления этанола свидетельствует о включении адаптационно-компенсаторных механизмов, направленных на нормализацию функции вкусового рецепторного аппарата.

Однако, по мере увеличения продолжительности интоксикации депрессивное действие этанола на деятельность вкусового органа усиливалось, при этом выявились некоторые различия в характере и глубине его эффектов на реакции рецепторов, возникающих на стимулы разной модальности. Потребление этанола в течение 60 дней сопровождается глубоким угнетением реакций на сахарозу и хинин в среднем на 65-75% по сравнению с контролем. Величина реакций на эти стимулы уменьшилась до 35, 0±3,4% (Р<0,001) и до 25,1+0,7% (Р<0,001) от уровня контроля соответственно. В то же время реакции на глюкозу, соль и кислоту снизились на 45-47 % (до 53,2+3.75? (Р<0,001); 55,8*3,8% (Р<0,01) и 53,6+1,3 % (Р<0,01) от уровня контроля соответственно), на воду на 30% - до 60,7±2,4 % (Р<0,01).

Дальнейшее введение этанола в течение 30 дней не оказывало существенного влияния на вкусовые реакции на сахара и хинин. В то же время реакции рецепторов на стимуляцию языка растворами соли и кислоты, а так же водопроводной водой продолжали изменяться под воздействием этанола и к концу третьего месяца величина вкусовых реакций на эти стимулы у опытных животных снизилась до 38,3+3,7 % (Р<0,001), 32.0±0,9 % (Р<0,05) и 34.7+2,45 % (Р<0.001) от уровня контроля соответственно. Важно отметить, что на поздних сроках алкоголизации в биоэлектрических реакциях хеморецепторов на стимуляцию тест-растворами наблюдалось падение амплитуды спайков.

В целях дальнейшего развития представлений о влиянии этанола на функционирование вкусового рецепторного аппарата были исследованы латентные периоды (ЛП) импульсных реакций вкусовых рецепторов и проанализированы частотно-временные характеристики этих реакций в условиях хронического введения этанола.

1.2. Влияние хронического введения этанола на паттерн афферентных ответов вкусоцых рецепторов.

В эти же сроки наряду со снижением частоты импульсов в разряде наблюдалось изменение самого рисунка импульсных реакций рецепторов на соленый и кислый раздражитель. На рис.2, иллюстрирующем результаты одного из опытов, представлена частотно-временная характеристика вкусовой реакции, зарегистрированной при раздражении языка 0,5 % раствором хлористого натрия у контрольного животного и. опытного - после 3-х месячного введения этанола. Как видно на рис.2 а, у контрольной лягушки суммарная импульсная реакция вкусовых рецепторов на солевой стимул данной концентрации представлена начальным фа-зическим ответом и последующим тоническим._

Рис. 2: Динамика импульсной реакции вкусовых рецепторов на действие 0,5 М раствора N801, зарегистрированной от языкоглоточного нерва у контрольного животного (I) и опытного (II) после 3-месячного введения этанола. (Отдельный пример). По оси абсцисс - время реакции (сек); по оси ординат - число импульсов/сек. Стрелками указаны начало и-.конец стимуляции.

--- - '4 ¡0' ' '15

Частота импульсов в фазическом ответе, продолжительность которого составила 9 сек , достигала максимума (665 имп/сек) через 1 сек после начала стимуляции, затем постепенно снижалась до 209 имп/сек и удерживалась практически на этом уровне до конца стимуляции, т. е. фазический ответ сменился тоническим. У опытного животного на фоне общего снижения частоты афферентной импульсации пик фазического ответа также наблюдался через 1 сек после начала аппликации соли на язык, однако продолжительность ответа сократилась до 4 сек.

За начальным фазическим ответом последовала вторая волна возбуждения и спустя 7 сек после начала стимуляции в реакции наблюдался второй максимум импульсной активности продолжительностью 1 сек . Затем частота импульсации постепенно снижалась {Рис. 2 6).

1.3. Влияние хронического введения этанола на латентные периоды афферентных импульсных ответов вкусовых рецепторов .

В экспериментах на контрольных животных было установлено, что коротколатентными (в среднем 16, 7 мс) были реакции вкусовых рецепторов на хлористый натрий. Самый длительный ЛИ (в среднем 87,92 мс) имели реакции, регистрируемые в ответ на хинин. Латентности импульсных реакций вкусовых рецепторов на другие стимулы - сахарозу, глюкозу, кислоту и воду составили в среднем 38,93мс; 30,54мс; 28,Змс и 34,7мс соответственно.

Хроническое введение этанола приводит к возрастанию ЛП вкусовых импульсных реакций, при этом прирост латентности имеет разную выраженность. В большей степени возрастали ЛП реакций рецепторов на сладкие стимулы и кислоту и в меньшей степени - на другие стимулы.

После 7-14 дневного введения этанола у опытных животных величины ЛП импульсных реакций вкусовых рецепторов на сахарозу и глюкозу возросли в среднем в 3,5 и 4,5 раза соответственно, на соль, воду и хинин - почти в 2 раза, а на кислоту - в 4 раза по сравнению с соответствующими показателями у контрольных животных.

На 30 день, несмотря на продолжающееся введение этанола, наблюдалась тенденция к укорочению латентности вкусовых реакций, обусловленная по всей вероятности, включением компенсаторно-адаптационных механизмов, направленных на нормали-

зацию функциональной деятельности вкусового рецепторного аппарата. В этот срок алкоголизации длительность ЛП реакций хе-морецепторов языка на сладкие стимулы по сравнению с предыдущим сроком сократилась более, чем в 2 раза. В тоже время различия менду соответствующими ЛП реакций рецепторов на соль, воду, хинин и кислоту количественно были небольшими. Их средние значения уменьшились на 4-19 мс.

После 2 месяцев систематического введения этанола его угнетающее действие на вкусовой рецепторный аппарат нарастало и приводило к возобновлению роста ЛП вкусовых реакций. Так средние значения ЛП реакций вкусовых рецепторов на стимуляцию сахарозой превосходили таковые у интактных животных в 4 раза, глюкозой - в 5 раз, солью - в 2 раза, водой - в 3 раза, хинином - в 3 раза и кислотой - в 4 раза. При последующем введение этанола в течение 30 дней средние значения латентности вкусовых реакций сохранились практически на том же уровне.

Таким образом, изложенные выше данные свидетельствуют о том, что длительное введение этанола в организм животных приводит к изменению нейрофизиологических механизмов деятельности вкусового рецепторного аппарата и угнетению его функции, что в конечном итоге ведет к дефициту сенсорной информации и искажению первичного кодирования. В этих условиях искаженный афферентный поток, поступающий с вкусовых рецепторов в мозг, может быть одной из причин неточности сенсорного анализа в высших отделах ЦНС.

II. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВКУСОВОГО ОРГАНА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ ЭТАНОЛА.

Исследование этого вопроса, составляющего вторую часть работы, было начато с морфологической организации вкусового органа у контрольных животных.

После ионофоретического окрашивания метиленовым синим во вкусовых почках контрольных животных выявляются темные ре-цепторные клетки, ориентированные продольно. От верхушки этих клеток отходит апикальный отросток, простирающийся до свободной поверхности эпителия и контактирующий с вкусовыми стиму-

лами. В каждой вкусовой почке выявляется обычно 15-20 и более таких клеток. Чувствительные нервные волокна подходят к вкусовой почке в составе нервных стволиков, теряют миелин и многократно делясь, образуют мощное базальное сплетение. Большая часть волокон, отходящих от него в виде тонких варикозных веточек, распространяется в нижней трети вкусовой почки и заканчивается темноокрашенной синаптической бляшкой. Другая часть нервных окончаний поднимается к свободной поверхности вкусовой почки.

Спустя 7-14 дней после начала введения этанола, т.е. на раннем этапе алкоголизации, в структуре рецепторных клеток наблюдались разнообразные изменения, из которых наиболее характерными были набухание клеток и ослабление окрашивания их цитоплазмы, иногда столь значительное, что тело клетки теряло свои очертания и становилось невидимым. Апикальные отростки рецепторных клеток изменялись сходным образом. Кроме того, некоторые из них имели извилистый и расщепленный вид. Обнаруживались отдельные клетки, у которых верхушечные отделы апикальных отростков были загнуты или обломаны. Все это свидетельствовало о нарушении цитоскелета отростков. В этот срок обнаруживались первые изменения в нервных окончаниях и терминальных веточках, а также в нервных волокнах базального сплетения, многие из которых умеренно или слабо окрашивались и имели нечеткий размытый контур. Магистральные нервные волокна не имели видимых морфологических сдвигов.

• Через 30 дней с начала хронического введения алкоголя наблюдалось восстановление и даже усиление тинкториальных свойств у большинства рецепторных клеток, которые были представлены преимущественно нормохромными, гиперхромными и в меньшей степени гипохромными формами. При этом изменения в апикальных отростках сохранялись. Появление нормо- и гиперх-ромных рецепторных клеток можно рассматривать как результат повышения метаболической активности в этих клетках вследствии включения компенсаторно-приспособительных механизмов. С другой стороны, процесс приспособления рецепторных клеток к длительному воздействию этанола сопряжен с появлением нового типа клеток, в частности мелких гиперхромных клеток с утонченными деформированными отростками. Хотя эти клетки и характе-

ризуются как дистрофические, можно.думать, что они отражают по всей вероятности переход рецепторных клеток на другой режим функционирования, который позволяет им какое-то время сохранять свою жизнеспособность в этих неблагоприятных условиях.

В этот период алкоголизации многие нервные волокна выглядели истонченными, их сродство к красителю продолжало понижаться, претерминальные и терминальные веточки не прокрашивались, теряли свои очертания, во многих вкусовых почках ба-зальное сплетение становилось менее выраженным, нечетким. Характерно, что не все нервные волокна изменялись в одинаковой степени, часть волокон сохраняло нормальный вид.

Удлинение срока алкоголизации до 60 дней приводило к резкому нарастанию дистрофических и деструктивных изменений в рецепторных клетках и нервных волокнах. Рецепторные клетки были представлены в основном мелкими дистрофическими гиперх-ромными клетками с истонченными или, напротив, огрубевшими деформированными апикальными отростками -Наблюдалось резкое сокращение количества окрашенных рецепторных клеток, вероятно связанное с тем, что часть из них, исчерпав свои адаптивные возможности, гибнет.

Значительные деструктивные и дегенеративные изменения обнаруживались в нервных волокнах и в их претерминальных и терминальных отделах. Выявлялись волокна, у которых отчетливо видны дегенеративные перерождения. Так в дистальных участках чувствительных нервных волокон вблизи вкусовых почек появлялись сильная извитость и неравномерное окрашивание . По ходу осевых цилиндров из-за неравномерного отека нейроплазмы появлялись участки резкого утолщения нервного волокна, чередующиеся с утонченными участками.

При удлинении срока алкоголизации до 90 дней морфологический облик рецепторных клеток сохранялся таким же, как и в предыдущий срок. Возрастало количество пустых вкусовых почек. Все большее число проводящих нервных волокон вовлекалось в дегенеративный процесс. Характер этих изменений сходен с описанным в предыдущие сроки. Нарастали явления распада нервных окончаний и претерминалей.

III : ГИСТОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУР ВКУСОВОГО РЕЦЕПТОРНОГО АППАРАТА ЯЗЪКА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ ЭТЛНОЛЛ.

Длительное введение этанола в организм животного не могло не отразиться на цитохимической организации вкусового органа. Для проверки этого предположения исследовали холин- и серотонинергические структуры вкусового рецепторного аппарата в условиях хронической алкоголизации.

3.1. Влияние хронической алкоголизации на холинергичес-кие структуры дорсальной поверхности языка.

Присутствие истинной холинэстеразы в нервных волокнах, иннервируюших грибовидные и нитевидные сосочки и проходящих в составе нервных стволиков в слизистой оболочке языка, а кроме того, в отдельных нейронах и во множественных аксонах в субэпителиальной соединительной ткани, а также идущих по ходу кровеносных сосудов, свидетельствует о богатой холинергичес-кой иннервации языка амфибий.

Стимуляция вкусового рецепторного аппарата языка контрольных животных различными вкусовыми раздражителями сопровождалась реактивной перестройкой холинергических нервных волокон, иннервирущих вкусовые почки, что проявлялось прежде всего в их набуханий. При этом происходило также значительное набухание и изменение оптических свойств першеврия нервных стволиков.

После двухнедельного введения этанола у опытных животных наблюдалось угнетение активности АХЭ понижение структурной лабильности чувствительных нервных волокон, последнее более отчетливо было выражено в зоне их концевых разветвлений, в базальном сплетении, в результате чего ответное набухание нервных волокон на вкусовую стимуляцию языка было менее интенсивным, чем в контроле. Наряду с этим появлялись отдельные нервные волокна с признаками варикозной деформации. Под влиянием этанола заметно снижалась реактивная подвижность пери-неврия нервных стволиков .

На 30 день, несмотря на продолжающееся введение этанола, наблюдалось частичное восстановление структурной лабиль-

ности некоторых чувствительных волокон и оболочек нервных стволиков. В тоже время тела нейронов подслизистого сплетения набухали и увеличивались в размерах иногда столь значительно, что превращались из веретенообразных в округлые или шарообразные . Активность АХЭ в большинстве нейронов понижена или выявлялась не одинаково: в телах нейронов она оставалась весьма высокой, тогда как в аксонах она была очень мала . Наблюдаемые различия в активности АХЭ в телах и аксонах этих нейронов могут свидетельствовать о нарушении аксонального транспорта фермента под влиянием этанола.

При 60-ти дневном хроническом введении этанола у опытных животных наблюдалось полное отсутствие реактивной перестройки нервных волокон и периневрия в ответ на вкусовую стимуляцию языка, что делало их внешне сходными с функционально неактивными волокнами. Одновременно с этим происходило снижение активности АХЭ в нервных волокнах, появлялись деструктивные и дегенеративные изменения в нейронах , их аксонах, а также отдельных чувствительных волокнах, по ходу которых возникали резкие утолщения, чередующиеся с утонченными участками. При удлинении срока алкоголизации до 90 дней происходило дальнейшее снижение активности АХЭ и нарастание дегенеративно-деструктивных процессов в холинергических структурах.

3.2. Влияние хронической алкоголизации на серотонин-содержаицие клетки вкусовых почек.

После двухнедельной алкоголизации животных во многих вкусовых почках наблюдалось снижение интенсивности свечения серотонинсодержащих клеток по сравнению с контролем. В отдельных вкусовых почках встречались клетки уменьшенных размеров. По мере удлинения срока введения этанола до 30 дней его угнетающее действие углублялось и распространялось на все большее количество вкусовых сосочков и содержащихся в них клеток. Наряду с этим происходило резкое уменьшение количества светящихся клеток, а в отдельных вкусовых сосочках полное их исчезновение.

После двухмесячного введения этанола повсеместно во вкусовых сосочках выявлялись серотонинсодержащие клетки с различными дистрофическими изменениями. В большинстве случаев

клетки имели истощенный вид и слабое свечение. У отдельных клеток свечение сливалось с фоном и они превращались в "клетки тени". Все чаще встречались вкусовые сосочки с мелкими светящимися клетками.

Удлинение срока алкоголизации до 3 месяцев характеризовалось уменьшением размеров самих вкусовых почек. Во вкусовом эпителии языка часто обнаруживались мелкие вкусовые почки, содержащие слабо светящиеся, истонченные либо мелкие клетки . В некоторых вкусовых почках о наличии серотонинсодержащих клеток можно было судить только по флюоресцирующим внутренним утолщениям. Не редко попадались опустошенные вкусовые почки.

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что в основе нарушений функциональной деятельности вкусового рецепторного аппарата, вызванных этанолом, лежат структурные и гистохимические изменения во вкусовых почках и чувствительных нервных волокнах. Характер этих изменений зависит от сроков алкоголизации.

С другой стороны, хорошо известно, что большая часть центральных влияний на вкусовой орган проходит по проводникам холинергической природы (Есаков и др., 1980). Отмечаемые в этих условиях снижение активности АХЭ в чувствительных нервных волокнах и интрамуральных нейронах подслизистого сплетения, а на более поздних сроках алкоголизации дегенерация и распад АХЭ-содержащих структур, могут привести к нарушению механизмов центробежного контроля и изменению уровня настройки вкусового рецепторного аппарата на активное восприятие воздействующего стимула.

ВЫВОДЫ

1. На основании комплексного электрофизиологического, морфологического и гистохимического исследования установлено, что длительное введение этанола в организм амфибий вызывает патологические изменения во вкусовом рецепторном аппарате языка. Характер этих изменений определяется сроками алкоголизации.

2. На ранних сроках введения этанола (7-14 дней) происходило резкое угнетение функции вкусового рецепторного аппа-

рата, о чем свидетельствовало увеличение латентных периодов импульсных реакций вкусовых рецепторов на адекватную стимуляцию и снижение частоты импульсации в афферентном разряде. Указанные нарушения обусловлены метаболическими, структурными и гистохимическими сдвигами в рецепторных и серотонинсодержа-щих клетках и чувствительных нервных волоконах.

3. Морфофункциональные изменения, возникающие во вкусовом рецепторном аппарате на ранних сроках алкоголизации, носят обратимый характер. Развитие адаптационно-компенсаторных процессов в хеморецепторных клетках в ходе продолжающегося введения этанола обеспечивает частичное восстановление и поддержание структурной целостности и функциональной активности рецепторного аппарата на определенном уровне.

4. Поздние сроки алкоголизации (2-3 месяца) характеризуются нарастанием патологических проявлений во вкусовом органе, что выражалось в уменьшении количества и размеров рецепторных и серотонинсодержащих клеток, а также в деструктивных и дегенеративных изменениях в отдельных чувствительных волокнах и, как следствие этого, значительном нарушении функциональной деятельности вкусового рецепторного аппарата.

5. Функциональные сдвиги во вкусовом рецепторном аппарате, наблюдаемые в условиях хронического введения этанола, свидетельствуют о нарушении первичной переработки сенсорной информации уже на периферическом уровне. Патологическая им-пульсация, поступающая в ЦНС с вкусового органа, может быть основой искажения вкусового восприятия.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Гистоархитектоника холинергической иннервации языка лягушки // Бюлл.экспер. биол. мед.- 1986.- N10,- С.506-510. (Соавт. Есаков А.И., Крохина Е.М.).

2. Изменение функциональной активности вкусового рецепторного аппарата при хроническом введении этанола // Сенсорные системы - 1990. - Т.4.- N3.- С.252 -258. (Соавт.Есаков А.И., Соловьева Н.А., Кайгородова Ю.В.).

3. Гистохимическое исследование холинергических струк-

тур языка лягушки при хроническом введении этанола // Бюлл.зкспер. биол. мед.- 1991,- N1.- С.83-87. (Соавт. Соловьева Н. А.).

4. Изменение вкусового рецепторного аппарата языка при хронической алкоголизации // Тез. докл. научно-практич. конф. ■ МПГУ, М. - 1991.- С. 75.

5. Хроническое действие алкоголя на морфоструктурную организацию вкусового рецепторного аппарата // Тез. докл. конф. молод, учен., НИИНФ АМН СССР. - 1991,- С.86-88 . (Соавт. Ковалев В. В.).

6. Хроническое действие алкоголя на морфоструктурную организацию вкусового органа лягушки // В сб. "Системные механизмы поведения. М. - 1993. - С. 128-135 . (Соавт. Соловьева Н. А.).

7. Нейрофизиологические изменения во вкусовых реакциях языкоглоточного нерва лягушки, вызванные хроническим введением этанола // Бюлл.зкспер.биол.мед. - 1993. - N10.- С.345-347

(Соавт.Соловьева H.A.).