Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЛИЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ИХ КОМБИНАЦИИ НА ГИСТОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КОРЫ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ЖИВОТНЫХ

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ИХ КОМБИНАЦИИ НА ГИСТОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КОРЫ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ЖИВОТНЫХ"

¿-гвт

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И. ЛЕНИНА (ВАСХНИЛ)

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ (ВИЭВ)

На правах рукописи

Аспирант ФИНАКОВА Галина Васильевна

ВЛИЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ИХ КОМБИНАЦИИ НА ГИСТОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КОРЫ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ЖИВОТНЫХ

(03.00.01 —радиобиология)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва —1975

/ i>. г* .- ' / , ,

л'

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК имени В. И, ЛЕНИНА (ВАСХНИЛ)

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ (ВИЭВ)

ВЛИЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ИХ КОМБИНАЦИИ НА ГИСТОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ КОРЫ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ЖИВОТНЫХ

(03.00.01 — радиобиология)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

Аспирант ФИНАКОВА Галина Васильевна

• млриш! 1МММВС№

Москва —1975

>. Л

Работа выполнена в отделе медицинской биофизики (зав.— член-корреспондент АН СССР, профессор, доктор медицинских наук Л. А. Пирузян) ордена Ленина института химической физики АН СССР (директор—академик Н. Н. Семенов) и в Центральной научно-исследовательской лаборатории (зав.—доктор медицинских наук В. Н. Грязное) Воронежского государственного медицинского института (ректор-профессор, доктор медицинских наук И. П. Фурмеяко).

Материалы диссертации изложены на 165 страницах машинописного текста, из них: 3 —введение, 28 — обзор литературы, 82— собственные исследования, 23 — заключение, 2 — выводы; иллюстрированы 27 таблицами и 8! рис. Список не-пользованной литературы включает 354 источника, атом числе 140 иностранных авторов. ^

'Научные руководители: член-корреспо-ндент АН СССР, профессор, доктор медицинских наук Л. А. Пирузян, доктор медицинских наук Э. Г. Бьжов,

Официальные оппоненты:

1. Профессор, доктор ветеринарных наук А. Д. Белов

2. Профессор, доктор биологических наук Л, П. Лнпчипа

Ведущее научное учреждение — Институт медико-биологических проблем МЗ СССР.

Автореферат разослан 12 августа 1975 г.

Зашита диссертации состоится 12 ноября 1975 г. на заседании Ученого совета Всесоюзного ордена Ленина института экспериментальной ветеринарии по адресу: 109472, Москва, Ж~472, Кузьминки, ВИЭВ,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИЭВ.

Ученый секретарь Совета ВИЭВ — кандидат биологических иаук В. В. Калугин.

Прогресс современной науки и техники тесно связан с широким использованием в сфере практической деятельности человека сильных электромагнитных полей.

Изучение механизма влияния магнитных полей на живые организмы представляет значительный интерес, поскольку магнитные поля являются экологическим фактором, постоянно действующим в естественных условиях. Интерес к биологическому действию магнитных полей, напряженность которых значительно превышает естественный фон, вызван освоением космического пространства ti развитием ядерных исследований. В условиях космического полета космонавты могут подвергаться воздействию постоянных магнитных полей (ПМП) напряженностью 1000—10000 эрстед (э) (Ю, Г. Григорьев и др., 1974; Nalex, 1961; Beischer, 1962; Shen, 1963; Goldecre, 1964; Busby, 1968). Перспективна также возможность использования ПМП в терапевтических целях.

Одной из особенностей действия ПМП является их способность повышать устойчивость организ-ма к неблагоприятным воздействиям ионизирующей радиации в сублетальных дозах (X. А, Комурджиев и др., 1967, 1968; М. А. Уколова, Е. Б. Квашина, Л. X. Га.р^ви, 1968—1974). О совместном действии ПМП и рентгеновского облучения на биообъекты в литературе имеется весьма небольшой экспериментальный материал {X. А. Комурджиев .и др., 1967, 1968; М, Д, Абдуллаев, С, М. Жданова, 1972; Н. Я. Савченко и др., 1974; А. Н. Три-пузов, 1974; Audo et al., 1960; Barnothy, 1958—1963, 1969; Amer Tobias, 1963, 1965).

Работами этих авторов показано, что электромагнитные и постоянные магнитные поля изменяют чувствительность орга-низма к облучению, в частности ослабляютразвитие лучевого синдрома, снижают смертность животных, нормализуют гематологические показатели, уменьшают выраженность морфологических изменений. Высказывается предположение, что одним из возможных механизмов «протекторного» эффекта магнитных полей является изменение функциональной активности гипофиза рно-надпочечниковой системы организма, которой принадлежит значительная роль в 'Процессах адаптации при экстремальных условиях (Audo et al., 1960; В. И. Канд-

pop, 1960—1965; F. Селье, i 960—1972; П. Д. Горизонтов; 1960—1972 ]] др.).

Объектом изучения в наших исследованиях явились надпочечные железы. К настоящему времени накопилось достаточно много экспериментальных сведений о важной роли надпочечной железы, в компенсаторных защитных реакциях организма при лучевой болезни, а также в многообразных протекторных эффектах (Б. М. Граевекаи, Р. Н. Щедрина, 1961— 1965; Э. Беги, 1961; В. И. Кандрор, 1963—1965; Б. В. Блинов, 1963, 1971; Д. X. Хамидов и др., 1966, 1971; А. Ю. Труупыльд,

1966—1969; Л. Ф. Семенов и др., 1965—1967; Г. Л. Ткачева,

1967—1973 п др.). * »

Сведения о влиянии ПМП на кору надпочечных желез скудны и противоречивы (М. Л. Тараховсхий и др., 1971; Е. А. Савина п др., 1972; В, В. Мороз, 1974; Barnothy, Symegi, • 1969). В доступной литературе отсутствуют данные о динамике гистохимических изменений в поре надпочечников после сочетай» о го воздействия ПМП и рентгеновского облучения.

Учитывая роль коры надпочечников в развитии приспосо-. бительных реакций организма при воздействии всевозможных агентов, представлялось целесообразным изучить кору надпочечных желез с применением современных морфологических, гистохимических, г и сто фото метрических и морфометри-ческнх тестов при воздействии ПМП, рентгеновского излуче-' ння и их со чета иного действия.

Поскольку в литературе практически нет данных о соче-,танком действии ПМП и рентгеновского облучения, следовало выбрать такие диапазоны, напряженности и дозы ПМП и рентгеновского облучения, влияние которых на организм в отдельности достаточно полно изучено. Это было сделано для того, чтобы легче сопоставить результаты исследования с имеющимися данными.

Задачами работы явились: ,

— исследование гистофункцпональных изменений в коре 'надпочечных желез крыс, подвергавшихся действию ПМП;

— изучение возможных деструктивных изменений в коре надпочечников после рентгеновского облучения;

— выяснение влияния предварительного воздействия ПМП на' кору надпочечников крыс, подвергавшихся рентгеновскому облучению;

— сопоставление результатов исследований указанных воздействий между собой н выявление характера их взаимодействия.

Материал и методики исследований

Опыты по изучению действия постоянного магнитного . поля, рентгеновского излучешгя и комбинации этих фнзи чес кофакторов (сочетзнное действие) иа надпочечные железы были проведены ifa крысах линии В «стар весо-м J 30—180 г в осенне-зимний период.

В опытах были использованы исключительно самцы. Животных содержали в одинаковых условиях на стандартной диете. Было поставлено 3 серии экспериментов на 256 животных, Все опыты заканчивали в одно и то же время суток — 12 час дня.

В первой серии исследовали воздействие на животных ПМП напряженностью 5000 э. Экспозиция составляла 4 и 24 час. Однородное горизонтальное магнитное поле создавалось электромагнитом . СП-78.

Во второй серии крыс подвергали рентгеновскому облучению дозой 600 р на аппарате РУМ-3 (напряжение 180 кв, так 15 ма, кожиофокуеное расстояние 40 см, фильтр 0,5 мм меди -I-1,0 мм алюминия, мощность дозы 30 р/мин). Эффективность экспериментального воздействия оценивали по продолжительности жизни и количеству лейкоцитов в I мм3 периферической крови, определяемых в разные сроки после воздействия. Кроме того, принимали во внимание: общее состояние животных, внешний вид кожных покровов и слизистых оболочек, вес тела, надпочечников, вилочковой железы и селезенки.

Животных третьей серии после 4-х и 24-х часового пребывания в ПМП напряженностью 5000 э облучали в дозе 600 р при тех же условиях, что и во- второй серии эксперимента.

Животных декапнтировали через 1, 6, 12, 24 час, 3, 7, 14, 21 и 30 суток после прекращения воздействия-указанных факторов. Параллельно в эти же сроки исследовали надпочечники контрольных животных.

Схема экспериментальных исследований и количество животных, использованных б опытах, приведены в таблице 1.

Надпочечники быстро извлекали и взвешивал и. После взвешивания одни надпочечник помещали з фиксирующую жидкость (смесь Карнуа или фиксатор Бекера при +4°С)'а - 5

Таблица I

Распределение подопытных животных по сернам в зависимости от характера физического воздействия и времени гистологической обработки материала

Характер фнзнч«кого воздействия

Время гистологической обработки материала (время суток) после прекращения воздействия

I час 03ч)

6 ч (18ч)

12 ч

(24 ч)

3f ч (12 ч)

3 сут. И2ч)

7 сут. (112ч)

14 сут. (■12 ч)

21 30 сут, [ сут, (12ч) |('12ч)

Всего

Общее однократное облучение в дозе 600 р

ИТОГО;

Действие иосго-яиного магнитного поля напрягся »остью £000 э

ИТОГО

Действие постоянного магнитного поля напряженностью 5000 э И последующее рентгеновское об-лучегше в доле

Ш р

ИТОГО КОНТРОЛЬ Общее количество животных

Экспозиция

24 чм (12—12 час) Экспозиции

4 час (8—1-2 час| V

Экспозиция в ПИП 4 час (8—12 чае) Экспозиция в ПМГТ 24 час (12—'12 час)

'6

5 5

«666

С 6 G 6"

6 О G 6

G ■ 5 7 С

5 — — — 0 5 7 6

Й 5 7 6

5t

71

6 5 7 С

74

25G

другой — в камеру крностата при —20° С. Для анализа ли-пидных включений срезы окрашивали судаками IIH-IV, кето* стероиды выявляли реактивом Шнффа (Д, Кисели, 1962) В поляризационном микроскопе изучали содержание и распределение холестерина в неокрашенных срезах.

Активность несиецнфнческой эстеразы выявляли реакцией одновременного азосочетания, сукчинатдегидрогеназы — по Нахласу (Э. Пирс, 1962), нуклеопротенды ядра и цитоплазмы— галлоиианино-м по Де Бер и Саркакер, а также РНК—no Shea (1970) азуром В с предварительным аиетили-рованием.

Для изучения патоморфологическлх изменений срезы окрашивали гематоксилин-эозином после фиксации в смеси Карнуа.

Кариометрическне исследования проводили в лучковой зоне: с помощью окуляр-микрометра измеряли диаметр 100 ядер для каждого животного. Всего было измерено более 20000 ядер. По диаметру ядер1 вычисляли объем ядер (Я- Е. Хесин, 1967) и строили вариационные ¡кривые логарифмов объемов ядер.

Для выяснения количественного соотношения между зонами коры надпочечника зарисовывали по 10—15 срезов надпочечных желез от каждого животного {всего 3 000 срезов) и с помощью планиметра ПП-2к определяли площадь коры н составляющих ее зон.

Для изучения топохимин я содержания РНК, липндоп и кето стероидов применяли пистоспектрофотометрическнп анализ ла установке ЦНИЛ Воронежского мединститута. После обработки кривых получали величины, характеризующие содержание вещества в условных единицах. Все результаты обработаны методами вариационной статистики. Достоверность различий оценивали по ^критерию Стьюдента {А. К. Мнтро-польский, J961; Н. Бейли, 1964; В, Ю. Урбах, 1964; Я. Е. Хесин, 1967).

Результаты исследований

Гистологическое строение коры надпочечников иитактных крыс линии Вистар в целом соответствует описаниям структуры надпочечников других крыс {А. Ю. ^руупыльд, 1966—1969;

Г. П. краснощекое, ■ 1968;' Д. X. Хамидов, 1964—1971; Т. Л. Ткачева, 1967—1973)^

. Уровень базофнлнн, отражающий содержание РНК, неравномерен на протяжении коркового вещества надпочечника контрольных животных. В значительном количестве РНК содержится в клетках наружных участков клубочковой и сетчатой зон. Минимальное количество РНК выявляется в наружной части пучковой зоны.

Липиды при окраске суданами Ш+1У в коре надпочечников контрольных животных, определяются в цитоплазме клеток всех зон коры. Их распределение неравномерно по зонам коркового вещества. Наиболее значительно их содержание в клетках клубочковой и наружной части пучковой зоны. Интенсивность суданофйлии уменьшается ло направлению к мозговому слою надпочечника. При анализе сетчатой зоны выявлено непостоянство содержания в ней литтидов.

Поляризационная микроскопия ' срезов надпочечника контрольной группы животных показала, что в клубочковой и наружной части пучковой зон двояконреломляющие вещества выявляются в виде ярко светящихся кристаллов размой ^ели-чины. Во внутренней части пучковой и в сетчатой зонах величина и яркость кристаллов значительно варьирует и постепенно уменьшается к мозговому слою.

! В контрольной группе животных кетостероиды в большом количестве обнаружены в клубочковой и .наружной части пучковой зон. В целом распределением кетостерондов совпадает с распределением липидов. Во внутренней пучковой и сетчатой зонах кетостероиды практически отсутствуют.

Активность сукципатдегидрогеиазы и неспецифической эстеразы, неравномерна на протяжении коркового вещества — наибольший уровень активности изученных ферментов наблюдался в клетках сетчатой и внутренней пучковой зон. В клетках клубочковой и наружной части пучковой зон активность ферментов значительно ниже. „

Таким образом, кора надпочечников ннтакпгых куше характеризуется четко выраженной зональностью в содержании и распределении нуклеиновых кислот, лнпидов, кетостерондов и уровня, активности ферментов. Принтом следует иметь в виду, что на протяжении половины суток — от 12 час до 24 час—

не удается обнаружить существенных морфологических и ги?-§

тохимических изменений -в коре надпочечников. Можно однако отметить, .что максимальный вес надпочечника и максимальная величина площади коркового вещества, -пучковой и сетчатой зон наблюдаются в полночь,

1. Гистофункциональное состояние коры надпочечников после однократного воздействия постоянного магнитного поля

Экспериментально было установлено, что воздействие ПМП .на животных существенно не влияло на содержание ли-пидов в коре надпочечников, выявляемых окраской суда на ми Ш-НУ, в течение всего срока наблюдений. Значительное повышение липидов в клубочковой зоне отмечено лишь на 21-о сутки после действия ПМП.

Поляризационная микроскопия срезов надпочечника показала, что изменения в большей степени затрагивают клу-бочковую зонV. Так, через 1 час и 3 суток в ней обнаружено значительное снижение содержания двоякопреломляющих кристаллов, в пучковой зоне уменьшение содержания холестерина наблюдается только через 1 час после воздействия ПМП,

Содержание кетостероидов в каре надпочечников животных, подвергавшихся действию ПМП, уменьшалось в пучковой зоне через 6 и 24 час (р<4),05) в клубочковой зоне -только через 24 час. На 21-е сутки в клубочковой зоне коры надпочечников отмечено значительное повышение содержания кетостероидов.

Активность сукцинатдегидрогеназы через 6, часой после, действия ПМП повышена в клетках пучковой зоны. Снижение активности фермента в клетках сетчатой зоны .можно отметить только через 24 час. Через трое суток после воздействие ПМП и до конца наблюдений активность сукцинатдегидрогеназы в клетках пучковой и сетчатой зон превосходит уровень, характерный для контрольных животных.

Обнаружено, что ПМП увеличивает активность неспецифической эстеразы через 1,6, 12 час, трое и 7 суток после воздействия. Наиболее значительные изменения активности фермента, выявлены в клетках внутренней части пучковой и сетчатой зон, т. е. зон с максимальным уровнем активности неспецифической эстеразы у интактных животных.

Установлено, что в коре надпочечников. животных после четырехчасового пребывания в ПМП характер изменений содержания липидов, холестерина и его эфиров, кетостероидов,

активности неслецифической эстеразы на протяжении первых семи суток существенно не отличался от этих показателей-в группе животных, подвергавшихся двадцатпчетырехчасшюму действию ПМП. ;

Однократное действие ПМП на животных увеличивало относительный вес. вилочковой железы в течение первых 7 суток. Увеличение веса вилочковой железы б&ло наиболее выра-женЬ через 7 суток после прекращения действия ПМП и составляло 220+12 мг%, достоверно отличаясь от соответствующего контроля — 148^12 мг% {р <0,001). После пребывания животных в ПМП вес селезенки у них существенно не отличался от соответствующего контроля. Только через 6 час после прекращения действия ПМП обнаружено достоверное увеличение веса селезенки с 299+15 мг% до 359+15 мг% (р< ■< 0,001).

Достоверное увеличение площади коркового вещества надпочечника животных, подвергнутых действию ПМП, наблюдалось через 12, 24 час, 3, 2! и 30 суток после прекращения действия ПМП: Максимальная величина абсолюта он площади - коркового вещества отмечена через 12 час и 3 суток последействия ПМП и составляла соответственно" 8,16+ 0,46 мм2 и -8,42±0,47 мм2 по сравнению с 6,38±|0,46 мм2 и 6,17^0,47 мм2 в контроле.

Величина клубочковой зоны не изменялась на протяжении всего срока исследований.

Анализ изменений абсолютной площади пучковой зоны показывает, что изменения всего коркового вещества происходят в основном за.счет пучковой зоны. Достоверные изменения абсолютной площади пучковой зоны наблюдались через 1, 12, 24 час, 3, 21 и 30 суток. Максимальное расширение пучковой зоны отмечено через 12 часов .и 3 суток — до 4,84+ +0,31 мм2 н 4,77^0,31 мм2 по сравнению с 3,55±0,31 мм2 и' 3,35±0,31 мма в контроле.

Расширение сетчатой зоны коры надпочечников животных после действия ПМП было менее выражено и только через 24 час и 3 суток достоверно отличалось от соответствующих контрольных показателей.

После действия ПМП в коре надпочечников не выявлено резких расстройств-кровообращения. Границы .зон и клеток в корковом веществе хорошо различимы.

Анализ объемов ядер клеток пучковой зовы коры - надпо-110 ■ . " ,

чёчннка после действия ПМП показал, что достоверное увеличение среднего объема ядер зарегистрировано только Через (2 чйс п 24 час —с 77,8 мк3 до 87,1 м.к (р<0,02) — н 83,4 мкг (р<0,05) соответственно. Вариационные кривые логарифмов объемов ядер в опыте практически не отличались от контрольных,

Г ист о ф ото м ет р и ч ее кое определение содержания РНК в клетках-коркового вещества после воздействия ПМП на-животных не выявило достоверных различий по сравнению с контрольными показателями.

Экспериментальное исследование по изучению коры надпочечных желез £ воздействием ПМП подтвердило первоначальное предположение, что ПМП действует на организм как неспецифический раздражитель. В связи с этом, было обращено внимание на некоторую активацию функции изучаемого органа, выявляемую при напряженности ПМП 5000 э четырех-и двадцатичетырехчзсовой экепозишш. Эта активация выражалась в мобилизации кетостеропдоа, повышении уровня активности неспецифической эстеразы и еукшшатдегидроЬзна-зы. Эти изменения прослеживались преимущественно в течение первых трех суток.

Увеличение абсолютной площади коркового вещества надпочечника за счет гипертрофии в 'основном йучковой зоны в наших опытах после действия ПМП (Н—5000 э) не согласуются с результатами Вагпо1Иу, Эуше^! (1969), наблюдавшиМн сужение пучковой зоны у мышей под действием ПМП с\ Н—-4200 э, но в более длительном (до 14 дней) эксперименте, В опытах с воздействием ПМП не наблюдали признаков снижения секреторной активности надпочечных желез.

Исходя из полученных данных, можмо сделать вывод об активации в результате действия ПМП. секреторных процессов клеток коркового вещества падлочечников,

2. Реакция коры надпочечников на рентгеновское облучение

- После тотального облучения крыс в дозе 600 р у них развивалась острая лучевая болезнь средней степени тяжести. Заболевание сопровождалось паденпем веса животных, значительным снижением количества лейкоцитов в 1 мм3 периферической крови (с 12,2 тыс. -¿ 0,63 в мма до 6,46 тыс. + 0,71 в мм на 3-й сутки и до 3,75 тыс. ±0,86 на 7-е сутки после -облу-

чення), изменением поведения животных, состояния-и окраски волосяного покрова -и слизистых оболочек.

. Проведенное изучение ги сто функционального состояния коры надпочечников животных после рентгеновского облучения в дозе 600 р. позволило установить фазность в реакции коркового вещества.

На протяжении первых трех суток после рентгеновского облучения отмечено уменьшение содержания липидов в клуб очко вой и пучковой зонах. Минимальное содержание липидов наблюдается через 24 час и 3-е суток. По результатам г истоспектрофот о метрического анализа, содержание липидов в клетках пучковой зоны достоверно уменьшено по сравнению с контролем. Через 7, 21 и 30 суток обнаружили значительное повышение суданофилии цитоплазмы клеток пучковой зоны, превосходящее контрольные показатели.

Через 6, 12, 24 час и 3 суток после рентгеновского облучения у животных отмечено значительное уменьшение содержания холестерина и его эфиров в клетках ка-к клубочкопсш, так и пучковой зон надпочечника. Через 7 суток наблюдается восстановление их содержания. На 30-е сутки, имеет место вторичное уменьшение содержания двоякопреломляющих'Кристаллов в клубочковой зоне и повышение — в пучковой зоне.

Существенные сдвиги, по данным гистофотометрического 'исследования, в содержании кетостероидов, наблюдались через 1 час и 3 суток после рентгеновского облучения. В этот период происходила полная редукция'их в пучковой зоне, а в клубочковой зоне содержалось незначительное количество кетостероидов, Через 7 суток содержание кетостероидов значительно повышено в клетках клубочковой и пучковой -В пучковой зоне на 21-е сутки вновь отмечено вторичное уменьшение содержания кетостероидов.

В первые часы после облучения происходило повышение активности сукцинатдегидрогеназы, наиболее выраженное через 6 час в основном в клетках внутренней части пучковой и сетчатой зон. Спустя 12 час, активность фермента в этих отделах коры снижена. Через 24 час и до конца наблюдений уровень активности сукцинатдегидрогеназы после рентгеновского облучения превосходил контрольный уровень. Следует ■отметить, что на третьи сутки повышение уровня активности фермента происходит в отдельных клеточных территориях наружной части пучковой зоны.

В опытах с рентгеновским облучением повышение а^тип-

иости неспецифической эстеразы наблюдали только через 1 и б час после облучения. Причем через 6 час 'оно было более выраженным, Чем через I час. Изменения активности иесле-цифической эстеразы происходят в основном в пределач внутренней части пучковой н сетчатой зон. Через 12 час активность фермента возвращалась к исходному уровню. Спустя 24 час после облучения, отмечено снижение активности неспецифической эстеразы, наиболее выраженное к исходу 3-х суток. Через 7 суток после облучения и в течение последующего .периода активность фермента возвращалась к уровню активности неспецифической эстеразы у контрольных' животных. Изменений в клубоч!КОВОй зонеие обнаружено.

После рентгеновского облучения животных на 3-;! и 7-е сутки сосудистая реакция была наиболее выражена иа границе коркового и мозгового вещества надпочечника. В последующий период сосудистая реакция уменьшалась, и ее морфологические показатели постепенно возвращались к норме. Б течение 3-х и 7-х суток прослеживались дистрофические изменения в пучковой зоне коры надпочечников, характеризующиеся деформацией н пнкнозом ядер, вакуолизацией цитоплазмы. Наряду с дистрофическими изменениями в пучковой зоне обнаруживались небольшие участки некроза. В после ■ дующем уровень дистрофических и .некротических изменении уменьшался.

Достоверные отличия среднего объема ядер клеток пучковой зоны наблюдались через 6, 12 час и 7 суток. Средний объем ядер клеток пучковой зоны составлял 58,5 мк3, 85,9 мк (р<0,05), 94,3 мк3 (р<0,001) соответственно, по сравнению с 76,7 мк3 в контроле.

Изменения интенсивности базофилни цитоплазмы в корковом веществе надпочечника после рентгеновского облучения главным образом затрагивали пучковую и сетчатую зону. Через 1, 24.час, на 14 и 30-е сутки отмечено повышение базо-филии в пучковой и сетчатой зонах. Это увеличение, по данным гистофотометрического анализа, достоверно отличалось от контрольных величин.

Следовательно, начальным этапом, реакции коры надпочечников при лучевой болезни является значительное усиление секреторной активности корковой паренхимы. Это подтверждается следующими показателями: потерей липндов и кетостероидов клетками клубочковой и пучковой зон, повы-

шепнем объема ядер клеток пучковой зоны, повышением .интенсивности базофилин.

Следующий этап гнстофункциокальных изменении в пе^ рнод от 7 суток до 21 суток может расцениваться как развитие компенсаторных процессов в надпочечной железе. Интенсивность реакции на кетостеропды и липиды в пучковой зоне значительно превышает контрольный уровень, увеличивается объем ядер клеток пучковой зоны. На 21-е сутки в пучковой зоне содержание кетостероидов снижено. В дальнейшем происходит постепенное приближение морфологических п гистохимических показателей к норме, но даже к 30-м суткам полностью не восстанавливается функция коры надпочечника.

Основные, положения; полученные в этой серии эксперимента согласуются с общими, сложившимися в последние годы, представлениями о реакции коры надпочечных желез па рентгеновское облучение в сублетальных дозах (Э, Бетц, ,1961; В. И. Катдрор, 1960—1965; Л. Ю. Труупыльд, 1966—1969; Д. X. Хамидов, 1964—1971-, Г. А. ; Ткачева, 1967—1973; М. Л. Кимбаровская и др., 1972; Klug, 1968; Ungar, 1970 и др.).

3. Влияние сочетаниого воздействия постоянного магнитного поля и рентгеновского облучения ' на гистофункциональное состояние коры надпочечников животных

В результате сочетаниого воздействия наблюдаются изменения в коре надпочечников, отличные от изменений, полученных в результате рентгеновского облучения.

Так, в пучковой зоне — в течение первых суток сохраняются липиды в цитоплазме клеток, как и в случае действия ПМП, На 3-й сутки после применения ПМП перед рентгеновским облучением отмечена редукция липидов в цитоплазме клеток пучковой зоны (р<0,05). На 7 и 21-е сутки обнаружено повышение суданофилин в цитоплазме клеток пучковой зоны, поданным гнстофотометршг, как и в случае только рентгеновского облучения.

Предварительное воздействие ПМП перед рентгеновским облучением приводило, к тому, что не отмечалось ста гистнчес-ки достоверного снижения содержания липидов в коре надпочечника в течение первых суток, после воздействия. Однако не выявлено существенных различий в интенсивности судаио-филии цитоплазмы клеток пучковой зоны коры надпочечника

Н ' ' ■

у животных, подвергавшихся рентгеновскому облучению," а также комбинации ПМП и рентгеновского облучения в период с 3 суток и до конца наблюдений,

В коре надпочечников животных, подвергавшихся воздействию ПМП перед рентгеновским облучением, наблюдается снижение содержания холестерина в клетках клубочковэи и пучковой зон, только через 6 и 24 час. В данной серии опытоз в отличие от рентгеновского облучения быстрее наступает восстановление содержания двояконреломляюших- вещеста — через 3-суток, тогда как у животных, подвергавшихся только' рентгеновскому облучению,— через 7 суток. Если после рентгеновского облучения через 12 час отмечено снижение содер-' жанля двоякопреломляющпх веществ, то при комбинированном воздействии этого изменения обнаружить гю сравнению с контролем не удалось.

Таким образом, применение ПМП перед рентгеновским облучением уменьшает последующее снижение содержания холестерина, обусловленное облучением, и приводит к более быстрой нормализации.

Применение ПМП перед рентгеновским облучением животных уменьшает в течение первых 3-х суток содержание кетостероидов в коре надпочечника по сравнению с контролем, Минимальное количество кетостероидов в коре надпочечника, по данным гнс то фотом е три и, отмечено через 24 час и 3 суток (р<0,02).

Если, рентгеновское облучение ведет к значительному накоплению кетостероидов в коре надпочечника через 7 суток, то применение ПМП перед облучением' приводит к тому,_ что содержание кетостероидов в коре надпочечника в указанный срок не отличается от исходного уровня.

При последовательном применении ПМП и рентгеноиско-го облучения значительное повышение уровня активности сук-цинатдегидрогеназы отмечено через в час, на 7 и 21-е сутки. Это,повышение происходит в основном в пучковой и сетчатой зонах. Через 24 час н па 30-е сутки наблюдаются скопления клеток в пучковой зоне с высокой активностью сукцнпагдегнд-рогеназы* ■ - -

. В,данной серии исследований не отмечено ослабления уровня активности сукцинатдегидрогеназы, наблюдаемого через 12 час после рентгеновского облучения. ■ *

; Через Г час.у животных, подвергавшихся действию ПМП.

1Б

перёд рентгеновским облучением, наблюдается снижение активности неспецифической эстеразы во внутренней части пучковой и сетчатой зонах надпочечника, сменяющееся через 12 час повышением.

Если у животных, подвергавшихся действию ПМП перед рентгеновским облучением, через б час уровень активности неси ецн фи ческой эстеразы не отличался от уровня активности фермента контрольных животных, то после раздельного воздействия ПМП и рентгеновского облучения отмечено говыше-ние активности. После применения ПМП перед рентгеновским облучением на 3-й сутйи наблюдался нормальный уровень активности неспецифической эстеразы, в то время как действие ПМП приводило к повышению активности, а рентгеновское облучение-—к снижению.

Итак, у животных, предварительно подвергавшихся действию ПМП, последующее рентгеновское облучение не вызывает такого снижения уровня активности фермента, как у животных после рентгеновского облучения. Особенно эти различия прослеживаются в течение первых 3-х суток после облучения.

В этой серии исследований, спустя трое суток после со-четанного воздействия в пучковой зоне можно наблюдать значительное повышение интенсивности базофилии, в основном в клетках наружной части пучковой зоны. В данной серии опы--тов в отличие от рентгеновского облучения отсутствует повышение содержания РНК в клетках пучковой зоны в течение первых суток. При срав-нении эффективности влияния четырех- и двадцатичетырехчасовой экспозиции ПМП ка последующее облучение не выявлено существенной разницы ' по изученным показателям.

Воздействие на животных ПМП перед рентгеновским облучением увеличивало относительный вес надпочечника. Снижение веса вилочковой железы было наиболее выражено на 3 и 7-и сутки со '163+44 мг% до 35+14 мг% и со 148+12 мг% до 46+12 мг% соответственно.

Относительный вес селезенки у животных уменьшался после применения ПМП перед рентгеновским облучением в пе-риоддо 14 суток включительно. Минимальный относительный вес селезенки наблюдался через 3 и 7 суток и составлял 185ф21 мг% и 172+26 мг% по сравнению с '316+21 мг% и 321+26 мг% в контроле. На 21-е и 30-е сутки после примене-16

ния^ПМП перед.рентгеновским облучением у животных вес селезенки отличался достоверно как от интактных животных, так и от животных после действия ПМП и облучения по отдельности, Через б час ПМП достоверно увеличивало, рентгеновское облучение уменьшало вес селезенки. Применение ПМП перед облучением приводило к тому, что не наблюдалось достоверных отличий в весе от контрольной группы.

После применения ПМП перед рентгеновским облучением максимальная величина коры надпочечника отмечена 1те-рез 6 час, на.З и 14-е сутки и " составляла ' 7,92+0,43 мм3; 8,88±0,47 мм2; 7,64+0,38 мм2. Выявлено, что на 3-й сутки абсолютная величина коры надпочечников у животных, подвергавшихся действию ПМП перед облучением, достоверно больше соответствующих показателей как у интактных животных, так и животных после облучения, но не отличается от животных после действия ПМП,

Достоверное увеличение абсолютной площади клубочко-вой зоны в коре надпочечников животных, 1 подвергавшихся действию ПМП перед облучением, отмечено на 3-й сутки. На. 21.и 30-е сутки наблюдается достоверное уменьшение этого показателя.

Через 6 час, 3 и 14 суток происходит достоверное увеличение абсолютной плошади пучковой зоны до 3,40+0,30 мм-, 4,70+0,31 мм2 и 4,50+0,25 мм2 соответственно.

Абсолютная величина сетчатой зоны надпочечника у животных после применения ПМП перед облучением достоверно отличается от контроля на 3 и 14 сутки с 1,81+0,19 ммг до 2,92±0,19 мм2 и 2,62+0,19 мм2 соответственно.

Можно сделать вывод, что в течение первых трех суток сказывалось преимущественное влияние ПМП на абсолютные величины.размеров зон коры надпочечника у животных, подвергавшихся сочетанному воздействию,

В период с 7 по 21 сутки предварительное действие ПМП не оказывало влияния на соответствующие показатели у животных этой серии исследований, по сравнению с группой животных после рентгеновского облучения.

Облучение предварительно подвергавшихся действию ПМП'животных ведет к меньшей выраженности раостройств кровообращения и морфологических нарушений клеточных элементов коры надпочечника но сравнению с животными ро^ле рентгеновского облучения.

При применении ПМП перед облучением животных уменьшение среднего объема ядер клеток пучковой зоны отмечено через ( час и 30 суток с 76,4 мк3 до 68,2 мк и 70,2 мк3 соответственно. На 14-е сутки зарегистрировано достоверное увеличение среднего объема ядер клеток пучковой зоны до 83~4 мк3 по сравнению как с интактными животными, так и животными после действия ПМП.

Дисперсионный анализ действия ПМП, рентгеновского облучения и комбинации названных факторов гкжазал, что через 6 и 7 суток наблюдались достоверные различия среднего объема ядер клеток пучковой зоны надпочечника между группами животных, подвергавшихся рентгеновскому облучению и действию ПМП перед облучением. Применение ПМП перед облучением приводило к тому, что в указанные сроки средний объем ядер не отличался от контроля. Следовательно, ПМП препятствует изменениям объемов ядер клеток пучковой зоны в результате рентгеновского облучения.

Таким образом, если ПМП существенно не плняло на величину среднего объема ядер клеток пучковой зоны коры надпочечника, то применение ПМП перед рентгеновским облучением изменяло средний объем ядер клеток и сдвигало максимумы вариационных кривых логарифмов объемоз ядер по сравнению как с контролем, так и с рентгеновским облучением. Это влияние ПМП прослеживается в течение первых семи суток. Результат совместного действия ПМП и рентгеновского облучения на величину среднего объёма ядер клеток пучковой зоны надпочечника отличается от каждого воздействия по отдельности и не повторяет полностью ни одно из них.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате проведенных нами экспериментальных исследовании установлена различная степень активации коры надпочечников лабораторных животных {крыс) в результате воздействия на них постоянного магнитного поля (ПМП), рентгеновского облучения и их сочетания: наиболее выражена после рентгеновского облучення, менее выражена — при сочетанном действии и минимально — после воздействия ПМП.

Резюмируя полученные данные по результатам воздействия ПМП напряженностью 5000 э, следует отметить некото-II

рую активацию секреторных процессов клеток клубочков ой (снижение содержания холестерина, тенденция к расширению клубочковой зоны), пучковой и сетчатой зон (мобилизация ке-тостероидов, повышение активности неспецифической эстера-зы и сукцинатдегидрогеназы) коркового вещества надпочечников животных.

Рентгеновское облучение в дозе 600 р вызывало у крыс острую лучевую болезнь средней степени тяжести. При изучении гистофункционального состояния коры надпочечников установлено, что начальным этапом реакции коры надпочечников при острой лучевой болезни является значительное усиление секреторной активности корковой паренхимы. Это подтверждается следующими показателями: потерей липндов клетками клубочковой и пучковой зон, редукцией кетостерои-до в, увеличением объема ядер клеток пучковой Зоны, повышением интенсивности базофилии.

Выявлены отличия в реакции коры надпочечников у животных после рентгеновского облучения по сравнению с животными, подвергавшимися действию ПМП перед облучением. Эти отличия прослеживаются до 3-х суток после облучения.

Для сочетай,ного воздействия ПМП и рентгеновского облучения характерна меньшая выраженность повышения секреторной активности н морфологических нарушений клеток коркового слоя надпочечника в течение первых трех суток.

В'то же время поражающее действие рентгеновского облучения более выражено без предварительного воздействия ПМП, что лает основание считать воздействие постоянного магнитного поля—фактором, уменьшающим'тяжесть лучевого поражения и, в частности, коры надпочечников.

Менее выраженная активация коры надпочечника при воздействии ПМП перед рентгеновским облучением приводит в конечном счете к сокращению времени нормализации функции коры надпочечников, что способствует большей устойчивости организма.

Выясняя механизм протекторного действия ПМП, следует отметить, что в настоящее время нет четкого его объяснения, Заслуживает внимания свободнорадикальный ме*а»нзм воздействия ПМП па организм, установленный в работах Л.-А. Пирузяиа, Л. X. Барсегяи (1974 г.) и др. Б. Н, Тарусо-вым (1967) и другими установлено, что действие ионизирующей радиации на организм осуществляется по свободнораУл-кальному механизму! Основным эффектом действия ПМП иа-

1«

лряженностью 5000 э является снижение содержания свободных радикалов в органах л тканях, что свидетельствует, как полагают Л. А. Лирузян, Л. X. Барсегян (1972, 1974, 1975), н др., о снижении общего уровня интенсивности окислительно-восстановителЬных процессов в организме. Следовательно, если в основе действия ионизирующей радиации и ПМП лежит механизм, выражающийся в изменении уровня свободно-радп-кальных состояний, то направление обнаруженных сдвигов противоположно: ионизирующее излучение вызывает повышение содержания свободных радикалов, а действие ПМП ведет к снижению концентрации свободных радикалов (Л. А. Пирузян и др., 1970; Е. Б, Квакина, 1972; Л. X. Барсегян, 1972, 1974 и яр-1-

Между протекторным действием ПМП и действием хпми-чеоких радиопротекторов (из группы аминов) прослеживается прямая аналогия (Э. Бетц, 1961; Л. Ф, Семенов, 1965, 1967; Л. Я. Борисова, 1968; А. Г. Кузовков, 1966, 1972; Б. Б. Мороз, 1967, 1972). Если при воздействии ПМП и рентгеновского облучения, так же как при действии радиозашитных веществ (из группы аминов) н облучения, каждый по отдельности фактор вызывает повышение активности коры надпочечников, то в комбинации они снижают реакцию коры надпочечных желез. Б этом проявляется сходство действия ПМП л известного в литературе противолучевого эффекта радиозашттшх веществ. Предупреждение повышенной секреторной активности клеток коры надпочечников в результате воздействия ПМП и обеспечение относительно . постоянного нормального или несколько пониженного уровня кортн костер оидов в крови, очевидно, следует считать оптимальным условием для более легкого течения острой лучевой болезни у животных. Установленные морфофункциональные изменения в коре надпочечников свидетельствуют о важной роли этого звена системы гипофиз—надпочечники в обеспечении гомеостаза.

Учитывая, что при острой лучевой болезни происходит повышение содержания глюкокортикоидов в крови, оказывающих неблагоприятное влияние на развитие лучевого поражения, снижение активации коры надпочечников, по-видимому, может оказать благотворное влияние на течение и исход »тучевой болезни. Последующее изучение этого феномена может быть предметом самостоятельного исследования.

Для более всестороннего изучения механизма защиты от вредного воздействия ионизирующей радиации представляет-

cli.целесообразным летально исследовать действие ПМП в комбинации с радиопротекторами в целях умеренной стимуляции корьг надпочечника и установления возможного синергизма или антагонизма указанных факторов.

Результаты проведенных исследований представляют определенный теоретический и практический интерес, т. к. уменьшение степени активации коры надпочечников при предварительном применении ПМП может быть использовано в решении теоретических и практических задач профилактики неблагоприятного воздействия ионизирующей'радиации.

ВЫВОДЫ

~ I: На основании проведенных экспериментальных иссле-. дований, показано радиопротекторное дейст&ие постоянного магнитного ноля на кору надпочечных'желез при сочетанием облучении лабораторных животных (крыс), что подтверждается изменениями в содержании биологически важныхвеществ (нуклеиновых кислот,( холестерина, лнпидов, кетостероидоа, уровня активности ферментов) в коре надпочечников.

2, Установлены морфофункциональные изменения в коре надпочечников лабораторных животных в результате воздействия на них постоянного магнитного'поля и реиггено-вского облучения. Выявлено, что реакция коры надпочечных желез наиболее выражена после рентгеновского облучения, менее выражена — в случае сочетанного действия и минимально — после действия ПМП.

. 3. Постоянное магнитное поле напряженностью 5000 э обусловливает некоторую активацию секреторных процессов клеток коркового вещества, наиболее выраженную в начальный период (первые трое суток). Она сопровождается мобилизацией кетостероидов, повышением уровня активности сукцн-натдегидрогеназы н неспешг фи ческой эстеразы.

4. Общее однократное рентгеновское облучений крыс в дозе 600 р вызывает у них острую лучевую болезнь средней степени тяжести. При этом на фоне многогранного снмптомо-комплекса общего лучевого поражения организма установлено значительное усиление секреторной активности клеток коры надпочечника в первые трое суток. Об этом свидетельствуют редукции ЛШ1ИДОВ и холестерина, мобилизация кетостероидов и повышение содержания РНК......

5. В реакций коркового вещества на облучение отмечена фазность изменений, которая выражается в смене редукции липвдов, кетостероидов их значительным накоплением н увеличении среднего объема ядер клеток в пучковой зоне. К 30-м суткам кора надпочечников по ряду гистохимических показателей приближается к норме, но полностью функция коркового вещества не восстанавливается.

6. Предварительное воздействие ПМП перед рентгеновским обличением дает более сложную картину морфофункцпо-нальных изменений в коре надпочечных желез, чем каждое воздействие в отдельности и не повторяет полностью пи одно из них. Экспериментально доказано влияние постоянного магнитного поля на гнстофун'кииональное состояние коры нал-почечных желез при сочетанном облучении лабораторных животных:

а) менее выражены морфологические нарушения и повышение секреторной активности клеток коркового слои надпочечников;

б) сокращено время нормализации секреторных процессов в коре надпочечншдав.

7. Предварительное воздействие ПМП на животных, подвергавшихся рентгеновскому облучению, изменяет течение реакции в надпочечниках, характерных для лучевого синдрома. При этом динамика морфофункциональных изменений коры надпочечников согласуется с теорией свободно-радикального механизма действия постоянного магнитного поля. Отсутствие максимального гистофуя'кционального напряжения и максимальной гипертрофии коры сохраняет потенциальные возможности надпочечника для поддержания оптимального уровня гормонов в крови в период разгара острой лучевой болезни, что обеспечивает более благоприятный исход лучевого поражения.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

ДИССЕРТАЦИОННОИ РАБОТЫ *

Научно-практическая значимость настоящей работы определяется не только установленным благоприятным эффектом предварительного воздействия постоянного магнитного поля перед рентгеновским облучением на кору надпочечных желез, учитывая их исключительную роль в формировании адапшв-22

ных реакций организма при воздействии различных агентов, но н эффектом некоторой активации секреторных процессов коры надпочечников животных после воздействия только постоянного магнитного поля. Эта установленные закономерности в известной степени могут быть использованы при научно-практической разработке вопросов магнитной защиты в различных ситуациях, в том числе обслуживающего персонала радиологических лабораторий, промышленных атомных уста- . новок и экипажей космических кораблей от вредного воздействия ионизирующих излучении.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. О некоторых морфологических показателях функционального состояния коры надпочечников животных, подвергнутых действию постоянного магнитного поля. В сб.: «Пути повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы» (Мат. Всесоюзн. конф, Действие физических агентов на организм), Одесса, 1972, 121 — 122.

2. Некоторые гистохимические показатели функционального состояния коры надпочечников животных при комбинированном воздействии постоянного магнитного пол.1 и рентгеновского облучения. Мат. 3-й конф. ЦНИЛ ВГМИ, Воронеж, 1972, 121—123.

3. Методика исследования тоиохим'ии лпнидов н холестерина коры надпочечн'ика. Маг. З-ii конф, ЦНИЛ ВГМИ, Воронеж, 1972, 123—124 (соавторы: Романова Т. А„ Семенов С. Н., Бьш>в Э. Г.).

4. Влияние предварительного воздействия постоянным магнитным полем на гистохимические показатели функционального состояния коры надпочечников животных, подвергнутых рентгеновскому облучению. Известия АН СССР, сер. биол., 1973,6, 913—916 (соавторы: Романов Г. В., БыковЭ. Г., Пирузян Л. А.).

5. Реакция коры надпочечных желез после со чета много действия постоянного магнитного поля и рентгеновских лучен на организм. Мат. 111 Всесоюзн. снмпоз. «Влияние магнитных полей на биологические объекты», Калининград, 1975, 124— 125 (соавторы: Романов Г, В., Пнрузнн Л. А.).

Материалы диссертации доложены Ы:

1. Всесоюзной конференции по действию физических а ген то» на организм «Пути повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы», Одесса, июнь, 1972.

2. III научной конференции ЦНИЛ ВГМИ, Воронеж, октябрь, 1972. *

3. II Всесоюзном симпозиуме «Влияние искусственных магнитных полей на биологические объекты», Фрунзе, ноябрь, 1974.

4. во Всесоюзной школе молодых ученых по проблеме «Труд— здоровье», Гурзуф, апрель, 1975.

5. III Всесоюзном симпозиуме «Влияние магнитных полей на биологические объекты», Калининград, июнь, 1975.

Ответственный за выпуск автореферата научный руководитель член-корреспондент АН СССР

Л. А. ПИРУЗЯН

Объем 1,5 л. л. Тир. 150

Тнп. № 2 Уп риал игр афи^дата, Зак. ЭвЗО