Введение к работе
Актуальность проблемы. Адаптация живых существ к постоянно
меняющимся факторам окружающей среды - одна из самых важных и
сложных функций организма. Осуществление ее возможно только при
условии согласованной работы всех органов и систем. Такое
согласование реакций происходит с помощью одной из основных
регуляторных систем организма - гипоталамо-гипофизарной
нейросекреторной системы (ГГНС). ГГНС достаточно подробно
изучена в настоящее время в раннем онтогенезе и у взрослых
половозрелых животных (Гордиенко и др., 1978; Акмаев, 1979;
Угрюмов, 1989; Beltramo et al., 1994; обзоры: Данилова, 1993;
Vamvakopoulos et al., 1994). Однако все особи, за исключением
погибших от болезней или других причин, проходят еще одну стадию
жизненного цикла - старость. Исследования, посвященные изучению
механизмов старения, процессов, происходящих в стареющем
организме, немногочисленны (Хмельницкий и др., 1989; Фролькис,
1988а, 1991; Квитницкая-Рыжова и др., 1993). Этот
малоисследованный, но очень интересный период жизни имеет
кардинальные отличия от предыдущих, в первую очередь - по
способам приспособления к жизни, адаптации к часто встречающимся
стрессорным ситуациям. Стрессорные реакции активно изучаются на
примере молодых животных (Филаретова и др., 1989: Шаляпина и др.,
2 1995). При старении разрушаются многие имеющиеся причинно-следственные связи и возникают новые, характерные именно для этого этапа онтогенеза. Разрушительное действие старости касается всего организма: все системы, в первую очередь регуляторные, функционируют со все возрастающим напряжением и, впоследствии, перенапряжением, включаются все новые и новые компенсаторные механизмы - до тех пор, пока не наступает предел возможностям, подобный фазе истощения.
Актуальность проблемы определяется ее малой изученностью,
важностью теоретического познания направлений регуляции со
стороны ГГНС. Как известно, гипотапамические нонапептиды могут
поступать в организм либо через капилляры задней доли гипофиза
(ЗДГ) (парааденогипофизарный путь), либо посредством сосудов
первичной сети портальной системы аденогипофиза
(трансаденогипофизарный путь) (Поленов и др., 1993). Первый способ регуляции является филогенетически более древним. Представляло интерес выявить пути нейрогормональной регуляции у старых крыс. Приспособление живых организмов к постоянно меняющейся внешней среде - необходимое условие существования, особенно в наш индустриальный век, когда количество экологически вредных факторов, стрессов резко возросло. И если молодой организм в состоянии адаптироваться к различным стрессорным условиям, то возможности старых животных ограничены. Именно поэтому особенно
важно изучать реакцию организма на стресс, изменяющуюся у старых особей.
Целью настоящей работы было изучение морфофункциональных особенностей ГГНС старых крыс в условиях относительного покоя (контроль) и в разные сроки после воздействия стрессора (иммобилизации) для выявления особенностей адаптивных возможностей ГГНС на поздних этапах онтогенеза. Для этого были поставлены следующие задачи:
-
Изучить нейросекреторные центры (НСЦ) и нейрогемальные отделы гипоталамуса интактных старых крыс в сравнении с молодыми.
-
Рассмотреть реакцию ГГНС на острый эмоциональный стресс у молодых крыс непосредственно после воздействия и на протяжении последующих 3 суток.
-
Выявить особенности реакции ГГНС старых крыс на острый эмоциональный стресс и ее отличия от реакции молодых животных.
Научная новизна. Впервые комплексно изучено одновременное влияние стресса и старения на разные уровни ГГНС. Впервые с помощью иммуногистохимии, морфометрии и статистических методик изучались чувствительность к стрессу и реактивность отдельных НСЦ. Исследованы взаимоотношения различных ядер гипоталамуса друг с другом в разные сроки после стресса у старых крыс в сравнении с молодыми.
Научно-практическая значимость. Исследование
морфофункциональных изменений ГГНС на поздних этапах онтогенеза
4 дает возможность для понимания закономерностей старения этой
системы. Возрастные особенности структуры ГГНС объясняют
различие реакций на неблагоприятные условия внешней среды в
зрелом и старческом возрасте. Данная работа продолжает развивать
новое направление исследований - онтогенетическую
гистофизиологию ГГНС. Исследование инволюции ГГНС в ходе
онтогенеза млекопитающих и возможные пути приспособления старых
животных к изменяющимся условиям внешней среды представляет
интерес для геронтологии и гериатрии.
Материалы диссертации используются в курсе лекций по физиологии человека и животных в Астраханском государственном педагогическом институте им. Кирова и курсе лекций по гистологии в Астраханской государственной медицинской академии.
Положения, выносимые на защиту.
1. Острая иммобилизация вызывает у молодых крыс быструю и значительную активацию синтеза вазопрессина (ВП) и окситоцина (ОТ), в первую очередь в мелкоклеточных центрах (мелкоклеточная часть паравентрикулярного ядра (мПВЯ), переднекомиссуральная группа (ПКГ)). Чувствительность и реактивность ГГНС у молодых крыс выше, чем у старых.
Активация при стрессе ГГНС у старых крыс различна для ВП- и ОТ-ергической системы. Активация ВП-ергической системы происходит по пульсирующему типу: поочередная "интенсификация синтеза ВП в мелкоклеточных и крупноклеточных (крупноклеточная
5 часть паравентрикулярного ядра (кПВЯ), супраоптическое ядро (СОЯ))
центрах. ОТ-ергическая система реагирует позже однотипным
увеличением активности всех НСЦ.
2. В регуляции синтеза и секреции кортикостерона (КС) при
стрессе участвуют кортиколиберин (КЛ)-, ВП- и ОТ-ергические НСЦ. В
стрессорном ответе преобладают фазные, хотя имеются и линейные
процессы. Направленность изменений показателей у старых и
молодых крыс часто противоположна.
-
Старые контрольные крысы уже находятся в состоянии стресса.
-
Реакция на стресс на поздних этапах онтогенеза идет с активным участием филогенетически древних нейроэндокринных формаций.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на общегородских семинарах по нейроэндокронологии в лаборатории нейроэндокринологии ИЭФБ им. Сеченова (С.-Петербург, 1993-1995), Всероссийской учредительной конференции геронтологов и гериатров "Медицинские и социальные проблемы геронтологии и гериатрии" (С.-Петербург - Стрельна, 1994), симпозиуме "Молекулярно-клеточные и генетические механизмы адаптивного поведения" (С.-Петербург, 1994), 38 и 39 конференциях студентов и аспирантов морфологических кафедр и лабораторий ВУЗов и НИИ С.-Петербурга (С.-Петербург, 1995, 1996), 1(Х1) Международном Совещании по эволоционной физиологии (С-
6 Петербург, 1996), Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н.В.Поповой-Латкиной "Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов. Проблема экологии в медицине" (Астрахань, 1996).
Основные положения диссертации нашли отражение в 4 статьях. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов, результатов собственных исследований, обсуждения, заключения и выводов. Общий объем диссертации - 167 страниц машинописного текста с 43 рисунками и 5 таблицами. Список литературы включает 257 источников, из них 144 иностранных.