Содержание к диссертации
Введение 5
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Общие проблемы демографии и биология старения 10
Теории и модели старения 12
Эндокринная теория старения 15
1.2. Возрастные изменения органов при старении 19
Морфологические признаки старения 19
Строение щитовидной железы 23
1.3. Возрастные изменения строения и функции щитовидной железы ..31
Физиологическая роль и синтез гормонов щитовидной железы
Функциональная морфология щитовидной железы 32
Тиреоидные гормоны и старение организма 34
1.4. Возрастные изменения и биологическая роль микроэлементов в
организме при старении 38
Биологическая роль микроэлементов 38
Возрастные изменения уровня микроэлементов 41
Связь некоторых элементов с процессами новообразования ..44 Глава 2. Материал и методы 47
2.1. Морфологические методы и морфометрия 47
2.2. Методы количественного определения макро- и микроэлементов
элементов в тканях человека 51
Глава 3. Результаты и их обсуждение 53
3.1. Морфология щитовидной железы в онтогенезе жителей Магадана
3.1.1. Макроанатомия щитовидной железы взрослых жителей 53
3.1.2.Гистодифференцировка щитовидной железы у плодов,
новорожденных и детей 2-3 мес жизни 60
з
3.1.3. Возрастные особенности гистоструктуры щитовидной железы
взрослых жителей 71
3.2. Возрастные особенности содержания микроэлементов в организме
жителей Магадана 100
3.2.1. Исследование йодного фона населения 100
3.2.2. Уровень микроэлементов в организме и его возрастная
динамика 103
3.3. Моделирование структурных реакций щитовидной железы на
изменение уровня микроэлементов в процессе старения 127
Возрастные изменения корреляционных связей в системах «Щитовидная железа» и «Микроэлементы» 129
Анализ корреляционных отношений между параметрами систем «Щитовидная железа» и «Микроэлементы» в процессе старения .. 139
3.3.3. Анализ факторной модели «Возраст - Элементы - Щитовидная
железа» 144
Заключение 157
Выводы 164
Список литературы 166
Список использованных сокращений и условных обозначений
Д - десквамация
ДИТ - дийодтирозин
Дф - диаметр фолликулов
ИФП - индекс функции паренхимы
ИФТ - индекс формы тироцитов
ЛИ - лимфоидная инфильтрация
МИТ - монойодтирозин
МЭ - макро- и микроэлементы
Тз - трийодтиронин
Т4 - тетрайодтиронин (тироксин)
св. Т4 - свободный тетрайодтиронин
ТТГ - тиреотропный гормон
УО - узловатые образования
ФКИ - фолликулярно-коллоидный индекс
ЩЖ - щитовидная железа
h кл - высота тироцитов
1 кл - расстояние между тироцитами
TRF - тиреотропин рилизинг фактор
- объем
яд - объем ядер тироцитов
Vvc - относительный объем коллоида
Vved - относительный объем десквамированного эпителия
Vvef - относительный объем фолликулярного эпителия
Vvei - относительный объем интерфолликулярного эпителия
Vvs - относительный объем стромы
Vw - относительный объем сосудов
Введение к работе
Старение относится к числу фундаментальных проявлений онтогенеза. По мнению В.П. Скулачева (1997), старение не является результатом поломки живой системы, а представляет собой особую биологическую функцию. Оно гарантирует смерть организма и, следовательно, обеспечивает одно из главных свойств живой материи - ее дискретность во времени.
По современным прогнозам, около 70 % сегодняшнего населения Западной Европы проживут более 65 лет, а 30-40 % - более 80 лет (Стюарт-Гамильтон, 2002). Согласно расчетам, основанным на долгосрочных прогнозах ООН динамики населения мира, численность и доля лиц в возрасте 65 лет и старше за период 1990-2150 удвоится (Пирожков, Сафарова, 1998). Существенные социально-демографические изменения современного мира, обусловленные устойчивым ростом доли лиц старшего возраста и увеличением продолжительности предстоящей жизни, выдвигают необходимость активизации научно-практических исследований в области геронтологии.
В последние годы отмечается бурное развитие биологии старения. При старении изменяются многие структуры и функции организма, однако до настоящего времени не определено, что же является клеточным и молекулярным инициальным субстратом старения (Потапенко, Акифьев, 1999).
Многие теории и гипотезы старения отводят значительную роль эндокринной системе (Гацко, 1969; Everitt, 1976; Finch, Hayflick, 1977; Greenblatt, 1978; Никитин, 1982; Дильман, 1987; Фролькис, Мурадян, 1988; Анисимов, 1999а; Touitou, 2001). Гипоталамус и ряд эндокринных желез (эпифиз, гипофиз, половые железы, щитовидная железа и др.) могут рассматривались в качестве «часов» старения (Баранов и др., 1965; Reiter, 1995; Анисимов, 1998; Хавинсон, Морозов, 2000; Kvetnoy, Popuchiev, Mykhyna et al., 2001; Touitou, 2001).
Ранее существовали представления, что наступление старости в значительной степени зависит от инволюции эндокринных желез, сопровождающейся гормональной недостаточностью. Однако в дальнейшем, на основании клинических наблюдений и биохимических исследований были высказаны суждения о том, что понижение функций эндокринных желез следует рассматривать не только как следствие увядания, но и как адаптивный процесс, связанный с понижением жизненной активности и основного обмена (Давыдовский, 1966).
Одна из эндокринных гипотез старения тесно связана с возрастным изменением функции щитовидной железы - ЩЖ (Denckla, 1977). Клинические наблюдения свидетельствуют о параллелизме между старением и симптомами гипотиреоза. По мнению некоторых исследователей, прогрессивное сокращение деятельности щитовидной железы у старых людей необходимо объяснять адаптацией к новому метаболическому ритму, связанному с уменьшенным ТТГ и с меньшей массой тела. Однако этот новый физиологический статус не аналогичен гипотиреоидныму синдрому, т.к. у пожилых не наблюдается реального понижения уровней тиреоидных гормонов (Messina et al, 1997).
Однако данные о снижении функциональной активности щитовидной железы у пожилых и старых людей и их функциональная интерпретация -неоднозначны (Дильман, 1987; Фролькис, Мурадян, 1988). Существующему мнению о возрастном понижении функции, которое подтверждается уменьшением в крови пожилых и старых людей уровня тироксина и трийодтиронина (Muller et al., 1997), противостоят данные об отсутствии возрастных изменений концентрации тиреоидных гормонов (Messina et al, 1997). Более того, имеются экспериментальные данные, свидетельствующие об увеличении средней продолжительности жизни у экспериментальных животных, индуцированной гипотиреозом (Ooka, Shinkai, 1986).
Наиболее демонстративны возрастные изменения структуры щитовидной железы. Они проявляются в инво лютивных перестройках тиреоидной ткани: в снижении пролиферативного потенциала тироцитов, уменьшении клеточной массы, развитии фиброза, проявлении лимфоцитарных реакций (Хмельницкий, 1969; Власова, 1971; Ingbar, 1978; Вержиковская, 1983; Eden, 1987; Хмельницкий, Ступина, 1989; Суханов, Вазило, 1990) и являются морфологическими эквивалентами понижения функциональной активности щитовидной железы.
Представления об однонаправленной возрастной инволюции эндокринных желез, в том числе и щитовидной железы с понижением ее функции, на основании работ К.Ларош, Ф.Бурльера (I960), И.В.Давыдовского (1966), О.К.Хмельницкого (1969), S.Eden (1987), сменились концепцией об адаптивных процессах в щитовидной железе, связанных, с одной стороны, со снижением общего обмена веществ в стареющем организме, а, с другой, - направленными на выравнивание возрастной деятельности эндокринных желез как целостной системы.
Структурообразующим микроэлементом тиреоидных гормонов является йод. Однако в обеспечении тиреоидной функции существенную роль играют и другие - тиреоспецифические макро- и микроэлементы (селен, медь, кобальт, марганец, цинк, магний, кальций и др.), которые в составе ферментов обеспечивают синтез и обмен йодированных гормонов (Велданова, 2000). На морфофизиологию щитовидной железы, кроме тиреоспецифических, может оказывать влияние комплекс других элементов, присутствующих в организме (Скальный, 2001).
В период старения человека нарушается гомеостатический контроль элементного статуса. При этом снижается и уровень некоторых микроэлеиментов, что соответствует представлениям об адаптационно-регуляторной теории старения, согласно которой, старение приводит к затуханию одних и появлению новых механизмов, обеспечивающих
8 жизнедеятельность организма в измененных условиях (Раецкая, 1979; Авцын и др., 1991; Дильман, 1998). В работах, посвященных онтогенетическому анализу элементного состава тканей человека, имеются сведения о возрастных перестройках элементного статуса, приводящих в пожилом возрасте к дефициту или избытку отдельных элементов (Авцын и др., 1991; Ferry, 1998; Lombeck et al., 1998; Скальный, 2000). Учитывая, что возрастной дисбаланс микроэлементов может приводить как к "поломкам" в общем минеральном обмене, так и к нарушению тиреоидного гомеостаза, можно предположить, что он является одним из патофизиологических звеньев механизма старения.
В этой связи, изучение закономерностей возрастной морфофизиологии щитовидной железы и элементного статуса пожилых и старых людей является весьма актуальным и может расширить представления о природе старения. Особый интерес вызывают исследования возрастных изменений щитовидной железы у человека, проживающего в районах Севера, в связи с естественным напряжением тиреоидной системы, обусловленным участием тиреоидных гормонов в процессах адаптации организма к экстремальным природно-климатическим условиям и, возможно, более ранним истощением функции ЩЖ. Кроме этого, принципиально важным является установление йодной обеспеченности окружающей среды, на фоне которой происходит функционирование щитовидной железы и разворачиваются ее возрастные перестройки.
9 Все вышесказанное определило цель исследования: установить закономерности взаимоотношений микроэлементного профиля и структуры щитовидной железы в онтогенезе жителей Магадана.
Задачи исследования:
Изучить возрастную динамику массы щитовидной железы.
Исследовать особенности гистологического строения ткани щитовидной железы у плодов, новорожденных, в зрелом, пожилом и старческом возрасте.
Установить особенности йодного фона окружающей среды.
Определить концентрацию макро- и микроэлементов в организме жителей и установить региональную специфику элементного профиля человека.
Изучить особенности возрастных изменений концентраций микроэлементов.
Исследовать факторные взаимодействия, характеризующие направленность возрастных изменений в системе «микроэлементы -щитовидная железа».
