Введение к работе
Актуальность работы.. В последние годы все большую актуальность приобретают исследования центральных нейрохимических стресс-реализующих и стресс-протекторных механизмов поведенческих и вегетативных реакций при состояниях эмоционального напряжения (К.В.Судаков, 1981, 2003; М.Г.Пшенникова, 2000). При эмоциональном стрессе в центральной нервной системе складывается специфическая нейрохимическая интеграция эмоционального возбуждения, которая характеризуется перестройкой интегративных функций нейронов на основе изменения их чувствительности к нейромедиаторам и нейромодуляторам. (Юматов Е.А., 1986).
Эмоциональные реакции сопровождаются специфическим спектром вегетативных и эндокринных проявлений, а именно тонической активацией симпатоадреналовых, пшофизарно-надпочечниковых и тиреоидных осей, обеспечивая формирование адаптивного ответа. Стресс является одним из ведущих факторов, способных нарушить механизмы саморегуляции гомеостазиса в организме.
Из многих гомеостатических констант организма, подверженных изменениям при нейрогенном стрессе, показатель внутриглазного давления, относится к одним из наиболее стойких. Это обусловлено не только тем, что постоянство офтальмотонуса является необходимым условием для осуществления зрительных функций и метаболизма глаза, но и тем, что сам глаз - это составная часть фотоэнергетической системы, обеспечивающей фотопериодической стимуляцией подкорковые структуры мозга, что обуславливает генерацию внутренних биологических ритмов, играющих чрезвычайно важігую роль в механизмах адаптации организма (Т.П.Тетерина, 2001; В.О.Самойлов, 2007).
Постоянство вігутриглазного давления обеспечивается за счет местных и центральных механизмов регуляции. Изучению местных механизмов посвящено большое количество работ: В.ВВолков (2004, 2009), А.П.Нестеров (2003, 2008), ОБ.Светлова с соавт. (2002,2004), U.Ticho et al. (1980,2002), CFlammer (2008) и др. В основном эта работы клинического плана, в которых изучение изменения тонуса глаза определяется гидромеханическими, гемощфкуляторньши и дегенеративно -деструктивными нарушениями глаза и рассматривается в контексте глаукомы.
Изучению центральных механизмов регуляции внутриглазного давления посвящены работы Г.ЕДанилова с соавт. (1993-2004). В этих работах авторы изучали изменение офтальмотонуса при хроническом нейрогенном стрессе, индуцированном электрическими и химическими воздействиями на структуры гипоталамуса (Х.В.Халиуллина, 1980), ретикулярной формации среднего мозга (И.Г.Брындина, 1986), ядра шва (Н.Э.Прошутина, 1992; И.Р.Фатыхов, 2007), синего пятна (Г.Е.Данилов и соавт., 2004). Однако участие гормонального звена в механизмах регуляции тонометрических, ладродшамических и биохимических показателей глаза при центральных адрен-, холин-, серотонин- и пептидергических воздействиях на структуры мозга в условиях нейрогенного стресса на сегодня\^^ остаются не изученными. Вопрос о влиянии эндокринной системы на состояние I внутриглазного давления рассматривается в современной литературе в основном в клиническом аспекте. Так, изменение офтальмотонуса при заболеваниях
щитовидной железы, гипофиза и надпочечников отмечается в работах (И.В.Запускалов с соавт., 1998; Т.В Маркевич., 2004; О.Г. Паїггелеева, 2007; O.GirkinC.A.,2004).
Известно, что при стрессе изменяется проницаемость гемато-энцефалического барьера (Т.И.Белова, 1983), что создает предпосылки для проникновения в мозг ряда физиологически активных веществ, которые могут оказывать модулирующее влияние на структуры центральной нервной системы, изменяя тем самым нейроэндокринную регуляцию физиологических функций. Реализация эффектов физиологически-активных веществ при их центральном введении на нейроэидокришгую регуляцию офтальмотоігуса в условиях активации и подавления эмоционального стресса остается не исследованной.
Индивидуальная устойчивость организма к стрессу определяется генетически детерминированным соотношением активности эндогенных стресс-реализующих и стресс-лимитиругощих систем. В то же время на сегодня нет комплексных сравнительных исследований по изучению механизмов повышения офтальмотонуса в условиях стресса, связанных с симпато-адреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и тиреоидной системами.
Цель исследования: Изучить нервный и гормональный механизмы регуляции тонометрических, гидродинамических и биохимических показателей глаза и выявить зависимость их изменения от степени напряжения симпатоадреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-тиреоидной осей в условиях активации и подавления нейрогенного стресса.
Задачи исследования:
-
Изучить изменение внутриглазного давления, гидродинамических и биохимических показателей глаза при центральных стресс-активирующих воздействиях.
-
Определить степень участия гормонов симпатоадреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-тиреоидной осей в механизмах реализации стресс-активирующих воздействий на тонус глаза у экспериментальных животных.
-
Исследовать изменение внутриглазного давления, гидродинамических и биохимических показателей глаза при стресс-лимитирующих воздействиях.
-
Определить степень участия гормонов гипофиза, надпочечников и щитовидной железы в механизмах реализации стресс-лимитирующих воздействий на офтальмотонус, гидродинамические и биохимические показатели глаза.
-
Определить вовлеченность центральных адрен-, холин-, серотонин- и пептидергических механизмов в регуляции как внутриглазного давления, так и гормонального профиля крови в условиях нейрогенного стресса.
-
Установить корреляционную зависимость изменения внутриглазного давления, гидродинамических и биохимических показателей глаза от степени напряжения симпатоадреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-тиреоидной осей в условиях активации и подавления нейрогенного стресса.
-
Рассмотреть особенности стресс-іпадуцированньгх изменений внутриглазного давления в контексте системных адаптивных реакций на стресс.
Научная новизна полученных результатов
В работе проведен детальный сравнительный анализ изменений тонометрических, гидродинамических и биохимических показателей глаза в условиях активации и подавления нейрогенного стресса у экспериментальных животных.
Впервые показана роль симпатоадреналовой, гипофизарно- надпочечниковой и птофизарно-тиреоидной осей в регуляции внутриглазного давления при центральных сгрессорных и стресс-протекторньк воздействиях.
Впервые выяснена заинтересованность одних и тех же центральных адрен-, холин-, серотонин и пептидергических структур мозга в регуляции тонуса глаза и гормонального гомеостазиса.
Исследованы нейромедиаторные механизмы, обеспечивающие модулирующее влияние этих структур на исследуемые показатели.
Установлено, что стресс-активирующие влияния (электростимуляция миндалевидного комплекса мозга, локальное интраамигдалярное и интравентрикулярное введение микродоз адреналина, ацетилхолина, серотонина и ангиотензина-П) повышают внутриглазное давление и активируют синтез гормонов гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-тиреоидной систем.
Установлено, что стресс-протекторное влияние (введение в миндалевидный комплекс мозга и в латеральный желудочек субстанции Р, лей-энкефалина и (3-эндорфина), вызывают снижение офтальмотонуса и разнонаправленное изменение гормонов желез внутренней секреции.
Выявлена корреляционная зависимость изменения внутриглазного давления, гидродинамических и биохимических показателей глаза от степени напряжения симпатоадреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-тиреоидной осей в условиях активации и подавления нейрогенного стресса.
Впервые установленная взаимосвязь изменений офтальмотонуса с гормональным профилем крови при стресс-индуцированных воздействиях дает возможность рассматривать развитие офтальмогипертензии как один из вегетативных коррелятов системной реакции на стресс.
Теоретическая и практическая значимость полученных результатов
Проведенные исследования содержат новые данные об участие центральных нейрохимических механизмов в регуляции внутриглазного
давления, формировании офтальмогипертензии в условиях активации нейрогенного стресса и подавления гипертензивной реакции при стресс-протекторных воздействиях.
Полученные данные об участии гормонов гипофиза, надпочечников и щитовидной железы в механизмах регуляции офтальмотонуса, вносят вклад в понимание гуморального звена регуляции внутриглазного давления при эмоциональном стрессе, что особенно важно в клинике глаукомы.
Показана роль цеіпральньк адрен-, холин-, серотошш и пептидергических компонентов в механизмах регуляции тонометрических, гидродинамических и биохимических показателей глаза и гормонального профиля крови.
Результаты проведенных исследований могут быть использованы как в научно-исследовательской работе, так и в клинической практике. Теоретическое значение работы определяется расширением знаний о вегетативных проявлениях, возникающих при нейрогенном стрессе. Научно-практическое значение полученных данных заключается в возможности использования их в офтальмологической практике, для решения вопросов диагностики, лечения и профилактики гипертегоивных состояний глаз и глаукомы. Материалы исследования целесообразно использовать в курсе преподаваїгая нормальной и патологической физиологии, эндокринологии и офтальмологии.
Основные положения, выносимые на зашиту:
-
Нейрогенный стресс, различного генеза приводит к изменениям офтальмотонуса, гидродинамических и биохимических показателей глаза и вызывает изменение гормонального профиля крови.
-
Стресс-реализующее влияние на офтальмотонус и уровень гормонов крови осуществляется с участием адрен-, холин-, серотоиин и ангиотензинреактивных механизмов.
3. В организации стресс-лимитирующих влияний на внутриглазное
давление и гормональный гомеостаз участвуют регуляторные пептиды
(SP, лей-энкефалин и р-эндорфин).
-
Выявленная зависимость изменения внутриглазного давления от степени напряжения симпатоадреналовой, гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-тиреоидной осей в условиях активации и подавления нейрогенного стресса, позволяет рассматривать изменение тонуса глаза как системный показатель на стресс.
-
Заинтересованность участия одних и тех же центральных адрен-, холин-, серотонин и пептидергических механизмов в изменении внутриглазного давления и гормонального профиля крови позволяет говорить о наличии нервного и гормонального звена в реализации стрессорных 'влияний на тонометрические, гидродинамические и биохимические показателей глаза.
Личный вклад автора
Автором самостоятельно проделан весь необходимый объем работ:
постановка целей и задач, разделение на логические этапы и проведение
6 .
экспериментов, статистический анализ их результатов. Определен алгоритм исследования, предполагающий интегральную оценку данных тонометрических, гидродинамических и биохимических показателей глаза и гормонального профиля крови. Проведен анализ научной литературы, собрана и структурирована информация по проблеме исследования. Для решения поставленных задач диссертантом самостоятельно и в полном объеме проведено 16 серий научных экспериментов, на 160 кроликах.
Апробация работы
Результаты исследований представлены или доложены на: 2 междунар. конфер. «Патофизиология и современная медицина» (Москва, 2004); 1 Съезде физиологов СНГ' (Сочи, Дагомыс, 2005); Межрегион, научно-практ. конф. с междунар. участием, посвящ. 20-летию санатория «Ува» (Ижевск, 2007); Междунар. мед. симп-ме, посвящ. 10-летию корпорации «ДЭНАС МС» (Екатеринбург, 2008); Российской научно-практической конференции офтальмологов с международным участием «Ижевские родники» (Ижевск, 2008); The Fourth Workshop «On Laser Science And Applications Is Held» (Syria May 20-22-2008) Damascus University, 2008; X междунар. конгресс «Здоровье и образование в XXI веке: инновационные технологии в биологии и медицине» (9-12 декабря 2009 г., Москва), XXI Всероссігііский съезд физиологического общества им. ИЛЛавлова (20-25 сентября 2010 г., Калуга).
Сведения о публикациях. По материалам диссертации опубликовано 89 научных работы, в том числе 10 работ - в ведущих научных рецензируемых журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 275 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 2 глав с изложением результатов собственных исследований и их обсуждением, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованных источников, который содержит 325 работ, из них 220 отечественных и 105 иностранных авторов. Текст иллюстрирован таблицами и рисунками.
