Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структурные основы метасимпатической регуляции эпителиальных компонентов пищеварительного тракта низших позвоночных

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Структурные основы метасимпатической регуляции эпителиальных компонентов пищеварительного тракта низших позвоночных"

ñ я

у

Санкт-ПэтерсЗургскдй государственный университет

На оравах рукописи

БАЛАШОВ Игорь Викторович

СТРУШБШЕ ОСНОВЫ ЛЕТ АС ИМПАТШЕСКОЙ РЕШЯШМ ЗШПЕЛИАЛЫШХ КОШОНЕНТОВ ШШЕЗАРИГМЬНОГО ТРАКТА НИЗШИХ ПОЗВОНОЧНЫХ

03.00.13 физиология человека ж животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соясканде ученой степей кандидата биологических наук

Санкт-Пе тербург 1992

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и животных Санкт-Петербургского государственного университета.

Научный руководителе

член-корр. РАН, академик РАЕН, профессор А.Д.Ноэдраче]

Официальные оппоненты:

доктор биол. наук, профессор Ю.П.Пушкарев; доктор биол. наук Н.И.Чалисова.

Ведущее учреждение - Санкт-Петербургский санитарно-гигиени ческий медицинский институт ЫЗ РФ.

Защита диссертации состоится ................1993г.

в ...... часов на заседании специализированного совета К 063.

57.09. по присуждению ученой степени кандидата биологических наук в Санкт-Петербургском государственном университете по ер ресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке те ни А.М.Горького Санкт-Петербургского государственного универ-f сиге?а. (

Автореферат разослан "...." .......1992 г.

Ученый секретарь

специализированного ученого совета кандидат биол. наук

А. Г. Маркс:

"ОСУЦЛП:.

ЫИЛМОГЕМ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. К настоящему времени сохраняется стабиль^- ' ый и неизменный интерес к раскрытию и выяснению вопросов фун-циональной архитектуры и реализации физиологических возможное- ; ей интрамуральных нервньк сетей висцеральных органов. Извест-о, что особые черты в организации этих сетей явились основа-иеы для выделения их в виде самостоятельной, третьей части втономной (вегетативной) нервной системы - метасиыпатической ервной системы (МНС) / Ноздрачев А.Д., 1980, 1983, 1987 /.

Особое положение в этой системе занимают интрамуральные нер-дае структуры желудочно-кипйчного тракта, который содержит , в ебе наибольшую популяцию фунвдюнальных элементов МНС.- её эв» еральную часть. Последняя, совместно с центральными нервными бразованиями, принимает непосредственное или опосредованное' , ! ■частое в реализации функциональных отправлений, присущих со-— ; ■авляющим компонентам стенки желудочно-кишечного тракта / Ноэ-[рачев А.Д., 1983,. 1987; Гнетов A.B., 1979; Качалов D.D., 1980; лимов П.К., Барашкова Г.М., 1991; funaeee J.B., Cotta V. 1987 : t ДР- /• , i

Поскольку интрамуральные сети в пищеварительном тракте низ-дах позвоночных животных являются относительно простыми, доступными для изучения, их рассмотрение представляет значительный гнтерес для понимания принципов организации нервноклеточных шеамблей (модулей) и форм их взаимодействия с такими эффектор-шми образованиями, как элементы слизистой оболочки.

Выяснение морфо-функциональных взаимоотношений.ентеральной i тети МНС со структурами эпителиального пласта, являющегося, по»| :ути дела, границей между внешней средой - полостью органа и знутренней средой организма,- может стать основой для понимания регуляторной и координирующей роли интрамуральных нервных сетей.

Цель и задачи исследования. В ходе исследования энтеральной *аети МНС возникла необходимость в изучении возможных способов « механизмов восприятия её чувствительными элементами качественных изменений в составе химуса в ходе пищеварительного процесг за. Кроме того, представлялось также необходимым выяснение ме-^иаторной природы эффекторных реакций элементов интрамуральных зплетений в пределах слизистой и подслизистой оболочек.

- г -

В свнзж с эгша э работе решались еледукре задачи:

1. Быяыпть ж описать мрушурно-^ункциональнув аядагектуру подышзистсго нервного сплетения у исследуемых видов ж:зотккг.

2. Определить возможные пути трЕнсздателиалъкоЯ передав:, химической ивфораедшг из полости пищеварительного трагта а г; елью её восприятия рецепторнши оконтанкяш нервных клеток 1Жтраиургльных сплетений.

3. Используя таЦуНОгасТОХИИКесКИЙ подход, установить ЛСКЕ.-лизацию и распределение серотснхка, гкстакша, нейротензина е сомато статика в под слизистой за слизистой сболочке пгщеварителъ-наго тракта ры5.

4. Посредством создания специальных экспериментальных условий установитъ реакции эпителиальных структур пгцеБаритальяогс. тракта рыб на воздействие выявленных ранее з энтеральной часта ШС физиологически активных веществ мгдкяггорнзй, модуляторной и гормональной природа.

5. Бкяскить реаггда структур, харгатерлзуш^ихся наличная этих ¿изкологаческа активных веществ, на изменения е условиях содержания экспериментальных хивоткы.

Научная новизна работы. Учитывая, что большинство работ по рассматриваемой проблеме, проводилось кг представителях вксгих позвоночных животных, в качестве объекта исследования были использованы костистае рыбы.

Используя гистохимические, знззшохкютгескке методики, а также совмещая их с оптическими в глгэтрогшошзроскошчесшши исследованиями, з работе удалось выявить И" описать присущую : объектам исследований структуру и топографию нервных комвонаи-тов псдслизистого сплетения желудка и кишки рыб. Характерным для клеток этого сплетения „■злявтся их концентрация в заде нг-офоршгеншх или своеобразных, располоаеннкх в виде цепочки, скоплений. Нередка и одиночная локализация нейронов. Скопления клеток не формируют плотной ганглиакарной структуры к на э?с~! этапе они еф не окружены, характерной для кнтрацурагьЕнзг ггл-глиев зысиих позвоночных тавотных, плотной соединит ежънстка:--ной оболочкой. Долиыо|яость клеточного состава шдсдгзистсгз сплетения, являющегося однии из :«аст локализации знжпалшоЗ' части ИБС, служит основой не только для реализаций процесса восприятия и переработки информация, ко та-вэ и для эжектор-

- з -

гсго иедиатсрного ответа.

3 составе эпителиального пласта. в рабств быля Еперзые- вы— шлены клетки, сходные по некоторым харггстеристякзи (морфологические признает, окраска метилексшм синим, участие холинэс-герааы з реализация (функции) с рецептернкми структурами вку-:агих почек и лукошц етгетиг ггезваночквг / Бинюткоз Я.А., 1946; Теззяер P.A., 1975, 1978; Самойлов S.O., 1983; феттриева H.A., SS3 /. Выявленные клетки предположительна могут быть отнесены г первично чувствупцим рецепторкмл клеткам в состава эпители-пьвого пласта яеяудочно-Есглечнога траста. Таким образе», сет ^опаянгтт су^ествупцие представления о структуре хеморецептор-icro компонента сенсорного знена функционального модуля: энте-:азьЕСЙ части- МНС.

Парэнтеральное и кнтерзнтеральнсе введение растворов фкзио-югкчески актишызг вецестз, выявленных нммуногистахишчески в гелах и отростках нейронов энтеральноЯ части НЕС, на примерз реакции мукоцитов, показало существование в пределах эпители-иьного пласта особого механизма быстрого реагирования.

Использование имнуногястсхимнчесяого метода позволило определить в пределах слизистой и подслизисгой оболочки пщевари-гельного тракта ры5не только наличие ряда физиологически ангинных вецеств - серотонкна, гяствмяка, нейротензина, ссмато-отатина, но и установить их локализации. Была также зарегистрирована реакция клеток, предуцируздег эти вег»естпа, на изменения в условиях содержания яявотнкх.

Научно-теоретическая значимость и практическая ценность.

Полученные в работе результате расширял? представления о начальном этапе развития янтраыуралыплс нернныг сетей пищеварительного тракта, т.е. знтэральнсП части ЫНС. В работе показано, что а начале пути к своему окончательному оформлении у еысгих позвоночник тавотных интрамуральные сплетения, в том числе я подслизистое сплетение как об-ьект наяях исследований, представляет собой совокупности из дискретных неоформленных клеточных скопления и отдельно лежацих нервных структур. Посредством волокнистых ттаеЯ отдельные элементы объединится н единое целое. Несмотря на отсутствие плотной ксшшсгноЯ гзнг-ляснарной структуры, в сплетении уке выявляется корфо-$ункцио-кальная дидфередаиравка клеток, что шжет явиться основой для

формирования в его пределах рефлекторной дуги, лежащей в основе местного локального уровня саморегуляции.

Выявленное в работе присутствие в структуре эпителиального пласта пищеварительного тракта особых клеток, гипотетически способных к трансэпителиальной передаче информации, существенно деполняет представление о функциональной структуре чувствительного эвена энтеральной части МНС и открывает ещё один, ранее неизвестный, канал, по которому рецепторные нервные элементы получают гуморальные стимулы. Можно полагать, что в силу своих морфологических характеристик, а также содержания физиологически активных веществ, такая клетка может стать одной из основных регуляторных структур эпителиального пласта, способных влиять на функциональное состояние эпителиоцитов.

Результаты экспериментальных исследований могут быть полезными при анализе адаптационных реакций организма в меняющихся' условиях существования, а также при объяснении механизмов реагирования элементов эпителиального пласта пищеварительного тракта в ответ на неблагоприятные внешние воздействия.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста, иллюстрирована 34 рисунками и схемами. Она включает введение, описание материалов и методических приемов, три-: главы, посвященные результатам исследований, общее заключение, выводы и список литературы. Список литературы включает 224 наименования, в том числе 109 отечественных и 115 иностранных.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись на: Симпозиуме Содружества Независимых Государств "Оргв визм и среда" (Бухара, 1992); Международном семинаре "Сенсор-нал морфофизиология морских рыб" (Дальние Зеленцы, 1992);' УН 1-ой Научной конференции по экологической физиологии и биохимии рыб (Петрозаводск, 1992); Школе по физиологии пищеварения, посвященной памяти академика А.М.Уголева (Пущино, 1992).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ '

В исследовании использовались представители низших позвоночных животных - костистые рыбы. Для работы отбирали виды

аквариумного домапиего разведения ( Xebiatea Eeticulatus, Aequi-deua Latifrons ), рыб, выраженных в условиях оирокоиаслтаб-ного промышленного производства на Ольской (Магаданская область) экспериментальной акклиматизационной базе Охотскрыбвода ( Оасо-xhynchue Keta ), а также рыб, содержавшиеся в естественных условиях в выростных прудах ( Cyprinus Carpió ).

Для выявления нервных элементов интрамуральных сплетений применяли витальный нейротропный краситель - метиленовый синий. Квотных обездвиживали, разрушая спинной мозг препаровальной лглой. Вскрывали брганую полость, извлекали иелудочио-гагаечннй тракт и растягивали его на предмепном стекле. Далее пищеварительный тракт разрезали вдоль и расправляли слизистой оболочкой наружу. Готовые препараты окрашивали раствором метиленово-го'синего при 37°С в течении 30 мин. Затем образцы помещали в фиксатор (Юл водный раствор мол и бд ен о в о ки с л о г с аммония) на 2-3 часа при температуре 4°С. Далее препараты промывали в проточной воде, обезвоживали, просветляли и заключали в полистирол.

Для выявления пространственной ориентации и организации под-слизистого сплетения применяли методику энзимо-кислотного гидролиза структурных компонентов соединительной ткани ( Schauor-пал D.W. et al,1984 ). Тотальные препараты пищеварительного тракта промывали в 0,1 М фосфатном буфере (рН - 7,3) и погружали в раствор трипсина (2,5 мг на I мл фосфатного буфера) на 30 шш. при 37°С. Затем после промывания в фосфатном буфере образцы фиксировали в 2,5л растворе, гл'гатаральдегида (рН - 7,3) в течении 3 часов при температуре 4®С. Повторив промывание в фосфатном буфере, препараты вторично погружали в раствор трипсина на I час при 37°С и после очередной промывки обрабатывали 2 Н раствором соляной кислоты при 60°С. Степень Гидролиза контролировалась с помощью стереоскопического микроскопа марки ИССО. Далее готовые препараты обезвоживали в спиртах, а окончательную сушку осуществляли методом перехода критической точки СО2 в аппарате НСР-2 'Hitachi'. Затем образцы напыляли золотой в ионном напылителе и изучали б сканирующем режиме под микроскопом марки "Hitacbi-H-300 ".

Для получения достаточно полной картины распространения и функционального состояния клеток подслизистой и слизистой обо-

лсчки выделяли фрагменты четырех различных отделов пищеварительного тракта ОпсогЪупсЬив КеЪа: кардиального желудка, пило-рического желудка с придатками, передней и задней кишки. Образцы заливали в парафин и нарезали сериями срезов толщиной 5 мкм. После депарафинизации срезы окраливали гематоксилином Майера, • после чего проводили через слир ы, ксилол и заключали в бальзам.

Для выявления в слизистой оболодке желудочно-юшенного тракта структур, содержащих физиологически активные вещества (серо-тонин, гистамин, нейротензин и соматостатин) был использован иммуногистохимический ПАП-метод, предложенный Штернбергером ( Steгnbergвr Х.А., 1979 ).

Распределение фермента холинэстеразы изучали применяя тио-холиновый метод Карновского-Рутс (Кагпоуаку И.О., Hootз Ь.А., 196+ ) на нефиксированных тотальных препаратах желудочно-кишечного тракта, а также на замороженных срезах различных отделов пищеварительного канала.

Проведена серия экспериментов с введением исследуемым рыбам физиологически активных веществ. Были использованы: проз^рин (0,1 мг/кг), атропин (0,1 мг/кг), серотонин (Ю~^г/мл), гистамин (10"®г/мл). Препараты вводились парэнтерально и интерэнте-рально. В первом случае использовали инъекционные инсулиновые шприцы. Растворы объемом 0,2 мл^ вводились виутрибрюшнно, после чего животных выпускали в воду. Далее,по прошествии 30 мин., животных обездвиживали, выделяли пищеварительный тракт и заливали 'отдельные его фрагменты в парафин для дальнейшей обработ-

К. Во втором случае ввделяли жедудочно-кишечный тракт, помеща-его в физиологический раствор для рыб ( аС -8г., СаС -0,2 г., Кс - 0,2 г., диет, вода - I л.). Физиологически активные вещества вводились в канал и после 30 минутной экспозиции отдельные фрагменты пищеварительного тракта заливали в парафин.

Для электронной микроскопии материал фиксировался в 1,555 глютаральдегиде на 0,1 М фосфатном буфере .(рН - 7,2) в течении 30 мин. при комнатной температуре с постфиксацией 1,5% 0 04 на 0,1 М фосфатном буфере (рН - 7,2) в течении I часа при комнатной температуре. Далее материал обезвоживался и заливался в эпон. Ультратонкие срезы контрастировались по Рейнольде и просматривались в микроскопе " ШДасЫ-Н-ЗОО ".

Весь экспериментальный материал обработан с привлеченном соответствующих приемов вариационной статистики.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Архитектоника энтеральной части ЩС низших позвоночных. При изучении структурно-функциональной архитектоники МНС пищевари-тельногр' тракта рыб, мы стро'мились определить локализацию и взаиморасположение отдельных элементов мнтрамуральтох нервных сплетений. S этом сяучае нас прежде всего интересовало подсли-зистое сплетение, наиболее тесно взаимодействующее с компонентами слизистой й подслизистой оболочки.

На.первом этапе исследований были применены методы суправи-тального окрашивания метиленовым синим, торо-ло известного и испытанного при выявлении тонких нервных структур пищеварительного тракта и энзимо-кяслотного гидролиза соединительной ткани, совмещенного со сканирующей электронной микроскопией. В результате в подслизистом слое й частично в собственно слизистой обэ-лочке были обнаружены немногочисленные скопления, а также одиночно лежащие нерв же клетки. Для последних очевидной являлась их структурная, а, следовательно, и функциональная диф^еренци-ровка. По морфологическим признакам клетки разделялись на группы: во-первых, дифференцированные уни-, би-, мультиполярные . клетки (последние имели небольшое количество отростков и непоминали клетки II типа Догеля), во-вторых, мало- и недифференцированные (аполярнне) клетки. Отдельные скопления клеток образовывали характерные цепочки, единственную упорядоченную форму клеточного взаиморасположения. Такие цепочки состояли из 8-12 клеток в области желудка и 3-4 в кишке. Оформленные и неоформленные скопления нейронов, а также одиночно лежащие клетки, сообщались между собой и окружающими тканями посредством волок- , нистых тяжей и отдельных нервных отростков, формируя таким образом единое подслизистое сплетение. В отличие от интрамуральнкк ганглиев высших позвоночных, скопления нервных клеток у рыб не объединялись в компактные ганглионарные образования, окруженные плотной соединительнотканной капсулой- Представленные факты указывают, что начальная стадия формирования интраодзальных ган-

глионарных сетей имеет место именно у низших позвоночник.

Предпринятые нами инцуногистохикические исследования показали присутствие в телах и отростках нервных клеток подслизис-того сплетения ряда физиологически активных веществ: серотони-на, нейротензина и соматостатина. Отмечен контакт отростков серс тонин- и сшатостатинсодераащих клеток с базальными мембранами сЬкретируощего и всасывающего эпителия, что свидетельствует о кедиаторной природе эффекторного влияния элементов подслизис-того и других сплетений на функционирование клеточ»-- компонентов эпителиального пласта.

Существование морфо-функцйональной дифференцировки нервных клеток подслизистого сплетения является одним из свидетельств присутствия в пределах слизистой и под'слизистой оболочки, желудочно-кишечного тракта рыб структурно оформленией местной рефлекторной дуги автономного" рефлекса. Такая рефлекторная дуга может быть морфологической основой для быстрого реагировали" элементов слизистой оболочки на различного рода воздействия.

Одной из задач настоящего исследования сбилось выяснение •степени участия структур функционального модуля энтередьней . часта-ШС в восприятии процессов, происходящих в полости пищеварительного канала.'Кроме того, ш пытались выяснить возможность присутствия этих структур в пределах эпителия, а также установить их природу: являются ли они нервными или эпителиальными . Известно, что к настоящему времени подобного рода клетки уже обнаружены у беспозвоночных и позвоночных животных С Silva D.U., 1966; Hflnrnond J.B., Iß Deur Ь., t960; iujita J.B., КоЬь-yashl S., 1981; . Лунин М.Ю., 1985, Г383; Sundler Р., На-Зсапзоа R., 1988 ).

Бри рассмотрений структуры эпителия и его компонентов нами были выявлены особые клеточные элементы, способные, но нашему 'мнению, "релизовывать трансэпителиальную передачу сигналов из полости пищеварительного тракта. Эти клетки имеют характерное строение (узкая, расширяющаяся кверху апикальная часть и несколько расходящихся в разные, стороны базальшх отростков), а также содержат кроме известных физиологически активных веществ, классический химический передатчир нервного импульса - АцХ. •Эти признаки, а также способность окрашиваться метиленовкм ел-

ниу делает ю: асодишги с рецепторными метками вкусовых луковиц, которые обладают несомненным свойством воспринимать химический сигнал извне (Винников Я.А., 1946, 1971, 1979; Певзнер P.A., 1976, 1978; Дмитриева H.A., 1988). Известно, что в эпителии желудочно-кииечно го тракта некоторых высших позвоночных существуют структуры, способные стать связующим звеном в проще ссе восприятия изменений физико-химических характеристик содержимого полости пищеварительного канала сенсорными элементами МНС. К таким структурам, в частности, можно отнести фибрилло-везикулярные клетки, входящие в состав фундальных желез желудка собаки С Harmoad. J.B., 1968), а также мультивезикулярные клетки в эпителии прямой кипки мышей ( Silva D.S., 1966 ). И у тех и 1 у других имеются признаки, предполагающие'их сенсорную функцию. К сказанному следует добавить, что в некоторых работах ( Fuji.ta Т., Kobayaahi S., 19Э1 ) имеются прямые свидетельства

рецепторной природы эндокринных клеток в составе эпителия пищеварительного тракта.

Опираясь на существующие сведения литературы, а также на наличие морфологических и функциональных параллелей между ре-цепторныш клетками вкусовых луковиц позвоночных животных и выявленными нами клеткамя эпителия можно с определенной степенью уверенности говорить о рецепторной природе последних. При этом можно предположить следующий путь реализации функциональных возможностей первичного рецепторного посредника в пределах эпителиального пласта: физиологически активные вещества, выделяемые данным специализированным посредником в ответ- на химический раздражитель из полости пищеварительного канала, воспринимаются сугубо нервными чувствительны!® окончаниями субэпителиально расположенных нервных волокон сенсорного звена энте-ральной части МНС (прежде всего подслиэистого сплетения, специализирующегося на восприятии и передаче информации о состоянии слизистой оболочки). В данном случае можно говорить о процессе поэтапного восприятия и передачи информации, акцентируя внимание на существовании первичного рецепторного посредника в виде специализированной эпителиальной клетки.

Особенности расположения клеток, способность к восприятии и трансформации химических стимулов содержимого полости пищеварительного канала, наличие базально ориентированных отроет-

ков, контактирующих с лежащими рядом эпителиоцитами - все это служит поводом к предположении о существовании в пределах эпителиального пласта своеобразной системы функционально взаимосвязанных ^групп клеток или даже их функциональных модулей, состоящих из двух разных по назначению компонентов. Первый - пер-вияный рецепторжй посредник, способный воспринимать химический сигнал, трансформировать его и реагировать выделением в интерстициальное пространство физиологически активных веществ, влияющих на функциональное состояние второго компонента - лежащего радом эпигелиоцита. Возможно, что одним из таких физиологически активных веществ, участвующих в регуляторной функции данных клеток, является АЦл. Представленная функциональная система позволяет достаточно оперативно реагировать на любые изменения в составе содержимого пищеварительного тракта, а также обеспечить наиболее оптимальный режим работы, координацию и взаимодействие эпителиоцитов, а существующий двухкомгсонент-ный функциональный блок мог бы стать структурной единицей оперативно работающего эпителия.

Влияние МНС на функциональное состояние компонентов эпителия желудочно-кишечного тракта таб. Объектом исследований при решении этого вопроса явилось функциональное состояние бокаловидных клеток (мукоцитов), как наиболее показательное и доступное для изучения. К тому же, известно, что в процессах слизе-образования и экструзии принимают участие те же саше физиологически активные вещества, что использовались наш в данной работе (серотонин, гистамин). Представлялось интересным и важ-нъм определение доли участия' эффекторного звена функционального модуля энтеральной части МНС в регуляции и координации процесса слизеобразозашя. В этом случае казалось возможным проанализировать реакцию эпителиальных структур и бокаловидных клеток на непосредственное и опосредованное воздействие физиологически активными веществами. Для этой цели б работе были использованы: прозерин, атропин, гистамин. Их растворы вводились животным парэнтерально и интерэнтерально, чго позволяло оценить реакции на непосредственное и опосредованное воздействие.

Сопоставляя результаты парентерального и интерзнтерального введения прозерина, необходимо отметить что существующие раз-

шчия в реакции эпителиоцитов на разные пути воздействия физи-' злогически активным веществом, могут быть связаны с реализа-даоиными особенностями регуляторного механизма. В первом слу-;ае имеет место использование известного пути, в котором участвуют функциональные звенья энтеральных нервных сплетений с эфферентным выходом на эпителиальные структуры. Надо отметить, 1то здесь заметна разница в количественных и объемных характе-зистиках бокаловидных клеток разных отделов пищеварительного рракта, связанная с их функциональной дифференцировкой и отлич-юй иннервацией. Подобного не наблюдается в случае интерэнтера-1ьного введения. Одновременная аппликация раствора прозерина 5а веж эпителиальную выстилку желудочно-кишечного тракта приводила к однообразной реакции во всех исследованных отделах, что «оаег объясняться существованием собственного внутриэпителиаль-1ого механизма восприятия раздражения и регуляции, который ¡работал почти одновременно во всех отделах. Структурной основой такого механизма, вполне возможно, является интраэпители-альная система функционально взаимосвязанных клеток, состоящая из первично рецелторной клетки и эпителиоцита (бокаловидной клетки в нашем случае). Причем АцХ является, вероятно, одним из передатчиков в этой системе.

Парэнтеральное введение атропина приводило к максимальному исчезновению Сс 10-15 до 6 клеток на складку слизистой оболочки) значительного количества бокаловидных клеток, при сохранении объемов слизевых бокалов. Вероятно, причиной тому может служить блокеда ацетилхолиновых рецепторов, т.е. самого холин-' ергического воздействия, его способности влиять на эффекторную клетку. При парэнтеральном введении сложно и, вероятно, ошибочно было бы утверждать, что блокированные рецепторы принадлежали эффекторной бокаловидной клетке. Вполне вероятно, что процесс холинергической передачи был заблокирован на каком-то из промежуточных этапов, в звеньях эффекторной цепи интраму-ральных сплетений. Без сомнений можно утверждать, что АцХ либо непосредственно, либо опосредованно принимает участие в регуляции функционирования эпителиальных структур, в том числе и бокаловидных клеток.

Интерэнтеральное введение атропина не подтвердило высказанное утверждение. В этом случае имело место значительное увели-

чение количества зрелых мукоцитов (с 10-15 до 20-25 клеток на ' складку слизистой оболочки-), сопровождающееся незначителы&м снижением объемов бокалов. Названному явления может быть несколько объяснений.' Одно из них состоит в том, что инициация клеточной слизеобраэующей деятельности может в .зависимости от условий либо тормозиться, либо усиливаться. Причем, и то и другое должно протекать с участием АцХ, то есть последний может оказывать тормозное или, напротив, стимулирующее влияние. Второе объяснение сводится к тоод, что в пределах эпителиального пласта существует иной гуморальный механизм регуляции клеточной активности, который активизируется с исчезновением тормозного холинергического влияния.

При парэнтеральном введении гистаыина наблюдалось заметное увеличение количества бокаловидных клеток (с 10-15 до 20-30 клеток на складку слизистой оболочки) и их объемов. Реализация такой регуляции осуществлялась либо через местные эффек-торные звенья КНС, либо посредством транспорта по кровеносным сосудам.

При ингерэнтеральном введении гистамина мы столкнулись с. необычной реакцией видимого снижения общего числа мукоцитов (с 10-15 до 6-8 клеток на складку слизистой оболочки) и необычайно низкого.содержания в них слизевых гранул. Здесь имеет место переход клетки к состоянию наименьшего производства слизи. Объяснение данному явлению дать трудно, однако можно , все же предположить, что одним из них является тотальный выброс слизи бокаловидными клетками и приостановление её дальнейшего синтеза. Для исчерпывающего объяснения необходимы-дополнительные исследования.

Характерной реакцией эпителиоцитов на интерэнтеральное введение гистамина было появление большого количества заполненных жидкостью межклеточных полостей. Это явление напоминает реакцию тканевого отека, когда жидкость выходит в межклеточное пространство. Известно, "что отек -это Характерная реакция наэндогенный выброс гистамина, появляю появляющегося в ткани в ответ на неблагоприятное воздействие извне. В рассматриваемом случае, мы намеренно спровоцировали такого рода ситуацию и обнаружили реакцию на неё эпителия. Кроме того, гис-

темнн, по-видимому, инициировал возникновение иммуного ответа. В результате того и другого" в эпителии заметно увеличилось количество выбрасываемых в полость кишки остатков деятельности фагоцитов, а также самих клеток крови - лимфоцитов, мигрирующих по межклеточным щелям в направлении полости пищеварительного канала.

Анализируя эпи результаты необходимо ввделить систему- деой-ной, взаимодополняющей регуляции функционирования эпителиальных структур. Эта регуляция включает в себя, во-первых, местный, локальный, интраэпителиальный уровень, в рамках которого, и пределах эпителия, функционирует рецепторно-эффекторный .клеточный ансамбль, обеспечивающий работу фрагмента эпителия в усяовиях немедленного реагирования в ответ на воздействие со стороны полости желудочно-кишечного тракта. Она же поддерживает необходимый минимальный уровень секреции слизи в условиях относительного покоя. Этот уровень является ненейрональным. Помимо того, несомненно существует и альтернативный нейрональ-ный уровень регуляции, осуществляющий своё влияние через э'ффек-торные звенья интрамуральных нервных сплетений пищеварительного тракта, имеющих выход на эпителиальные структуры. /' р

Состояние .эндокринных элементов слизистой оболочки" желудочно-кишечного тракта рыб при изменении условий содержания. Б результате наших исследований были получены сведения о локализации и распространении в келудочно-кидечном тракте молоди кеты структур, содержащих физиологически активные вещества: моноамины (серотонин, гистамин) и нейропептиды (нейротензин, соматостатин). К таким структурам относятся в желудке: эпителиоци-:н (нейротензин), клетки, входящие в состав трубчатых жеаез желудка (серотонин, гистамин), клетки интерстициального пространства (нейротензин, соматостатин); в кишке: бокаловидные кдетки (серотонин, нейротензин), клетки эпителия (соматостатин), аналогичные клеткам Кульчицкого у высших позвоночных животных. Кроме того, изученные нами вещества, за исключением.гистамина, содержатся в телах (соматостатин, нейротензин) и.отростках (серотонин, нейротензин, соматостатин) нервных клеток, входящих в состав субэпителиального и подслизистого сплетения энте-ральной части 1№С.

Это говорит либо о специфической неоднородности клеточного состава этой системы у низчых позвоночных, либо о функциональной и химической универсальности каждого еэ ксмпокента-

На нал взгляд, интересной является прямая связь клеток, содержащих физиологически активные вещества, с пслостьв пищеварительного тракта. Как показали многочисленные наблюдения, названные биологически активные вещества часто концентрируется в апикальной зоне клеток. Особенна отчетливо это выступает в случае с найротензиноы, серстсниноы к гистаманам в кардиахькам отделе желудка.

В бокаловидных клетках пилорнчесюах придатков к кизгеи неЗро-тензин и серотоаш локализованы непосредственно в самиг слизевых бокалах, содержимое которых предназначено к Еыбрссу в просвет пищеварительного канала. Принимая во внимание эти фагты, можно предположить, что данные Еещества не только участвует в метаболических процессах эпителия и. собственно слизистой оболочки стенки пищеварительного тракта» но и во Енутриполостнкх процессах (таких кал полостное и пристеночное пищеварение).

Надо отметить, что структуры слизистой оболочки, участвующие е синтезе и накоплении биогенных аминов и нейрсаептидсн, реагируют изменением интенсивности этих процессов б ответ ка пряное или опосредованное.воздействие. В первом случае, речь идет о изменении химического состава химуса (перевод животных на сзленус диету). Такое изменение воспринимается непосредственно рецепторными аппаратами самих эндокринных клеток. Реак-цак на такое воздействие, по-нидимо1!ут носит местный локальный характер, При этом предполагается, что сам эпителий имеет вез необходимое не только для восприятия какого-либо изменения, но и для реакция на него. Во втором случае имеется ввиду реакция эндокринных элементов, как составная часть общей реакции организма на изменение условий содержания, животных - помещение их в холодную среду. В этой ситуации организм сталкивается с реакцией в основном нервных структур, в том числе относящихся к интрамуральньтг нервным сплетениям. 3 рассматриваемой ситуо-ции эпителиальные эндокринные элементы реагирует е меньзей степени.

Приведенные здесь результата исследований, подтверждав • предположение с существовании в пределах эпителиального пласта системы первичного реагирования и саыорегулятзда. Эта сис^с:ла

включает в себя чувствительные и реагирующие компоненты, посредниками между которют явлуэтся физиологически активнее цества - бисгеннь'е амины и не:~ропептидк.

ВЫВОДЫ

1. У низтгих позвоночных животных (костистые рыбы) по данном неЯрогистохимического, гистохимического и иммуногистсхиютчее-кого анализа и использования сканирующей электронной микроскопии в псдслизистсм слое и слизистой оболочку пищеварительного тракта обнаружено наличие лежащих одиноко и группам? неррт-т-'Х клеток, нередко формирующих характернее цепочки. 1ъчетки ми

их скопления контактирует между собой посредством отростков, объединяющихся в волокнистые тяжи. Отдельные отростки вступают в контакт с элементами слизистой оболочки. Скопления нейронов не имеют характерной для мнтрамуральннх ганглиев плотной соединительнотканной капсулы. Они могут рассматриваться как один из начальные этапов эволюционного развития энтераяьной части метаскмпатическол нервной система.

2. 3 пределах эпителиального пласта на всем протяжении пищеварительного капала выявлено существование своеобразной системы связанных между собой специфических атипических эпителиальные клеток. Они могут рассматриваться как первично чувстьухуе "осредшки в структуре сенсорного звена функционального модуля энтеральной части метасямнатической нервной системы.

3. Первично чувствующие рецеттторнне клетки способны воспринимать инфармают о состоянии содержимого полости пищеварительного тракта и реагировать на не2 выделением в межклеточное пространство физиологически активных веществ, обеспечивая тем самым адекватную ответную реаютга органа или системы.

4. Наличие своеобразной цятоархятектсники функциональкис клеточных ансамблей в пределах эпителиального пласта подтверждается экспериментами с паронтеральным и интерэнтералъным введением физиологически активные веществ - прозеркна» атротя-на, гистамяна и серототглна. Примат. аппликация физиологически активных веществ оказалась наиболее действенной в своем влияния на функции структур эпителиального пласта. Причиной этел'

может служить присутствие в составе эпителия особой системы рецепторно-эффекторных клеточных ансамблей (модулей).

5. В клетках подслизистого нервного сплетения костистых рыв иммуногистохимически выявлено наличие клеточных тел и волокон, содержащих серотонин, нейротензин и соматостатин.

6. Показан тесный контакт отростков серотонинергических и пептидергических нейронов с базальными мембранами всасывающего и секретирующего эпителия, что указывае-" на непосредственное участие энтеральной части метасимпатической нервной системы

в регуляции функций эпителиального пласта, осуществляемой посредством характерных для неё медиаторных механизмов.

7. В клетках эпителиального пласта слизистой оболочки пищеварительного тракта помимо серотонина, нейротензина и сома-^остатина иммуногистохимически обнаружен ещЗ и гистамин. Все структуры, содержащие названные физиологически активные вещества, явлтотся клетками открытого типа. Секретин серотонина и '

■ нейротензина осуществляется бокаловидными клерками. Эти данные свидетельствуют о реально существующем процессе Еыброса части физиологически активных веществ в полость желудочно-кишечного тракта, где они, очевидно, в дальнейшем участвуют в процессах пристеночного (мембранного) и полостного пищеварения..

СПИСОК РАБОТ!, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЗЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Скопичев В.Г., Рябухина Е.В., Балашов И.В., Ноздрачев А. Д., Состояние холинэстеразы энтеральной части метасимпатической нервной системы кишечника рыб в норме и при токсических воздействиях // Вестник СП5У, 1992, Сер. 3, Вып. 2,. С. 79-84.

2. Ноздрачев А.Д., Скопичев В.Г., Балашов И.В., Структурно-функциональная архитектоника энтеральной части метасимпатической нервной системы у представителей низших позвоночных - костистых рыб // Физиол. журн. им. И.М.Сеченова, 1992, Т. 78, №7, С. 43-50.

3. Балашов И.В., Ноздрачев А.Д., Скопичев В.Г., Локализация и функциональное состояние серотонинпродуцирующих структур желудочно-кишечного тракта молоди кеты // Физиол. журн. им.

И.м".Сеченова, 1992, Т. 78, ДО, С. 95-104.

4. Балашов И.В., Ноздрачев А.Д., Скопичев В.Г., Нейронопо-добные клетки в составе эпителиального пласта желудочно-кишечного тракта низших позвоночных //ДАН, 1992, Т. 325, № 3, С.

613 - 62о.

О. Балашов И.В. Иммуногисгохимическое исследование распределения эццокринно-паракринных клеток в желудочно-кишечном тракте низших позвоночных П Вестник МГУ им. Н.П.Огарева. 1992. № 2. С.'18 -Ь2.

6. Скопичев ВЛ'., Балашоц л.В., Соколова И.О., Ноздрачев А.Д. Организация моноаминергического звена регуляторных механизмов з желудочно-кишечном тракте Л Тезисы докл. Симп. Содружества независимых государств "Организм и среда". Бухара, 1992. С. 104.

7. Скопичев В ."Г., Балашов Л.В., Соколова И.О., лованский Й.Е. Изменение нейроэвдокрикных элементов пищеварительного тракта молоди кеты при адаптации к воде повышенной солености // Тезисы докл.

УШ науч. конф. по экол. физиол. и биох. рыб. Петрозаводск, 1992. С. 105.

У. Рябухина Е.В., Скопичев В.Г., Балашов И.В., Ноздрачев А.Д. Экологически обусловленные изменения холинэстеразы кишечника осетра при воздействии сульфатного лигнина // Тезисы докл. УШ науч. конф. по экол. физиол. и биох. рыб. Петрозаводск, 1992. С. 72 - 73.