Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

ULTRASTRUCTURAL ORGANIZATION OF THE PANCREATIC GLAND IN CONDITIONS OF OXYGEN REGIME CHANGING

Савищев А. В.
В представленной статье освещаются данные, свидетельствующие об ультраструктурных изменениях в паренхиме и кровеносных сосудах микроциркуляторного русла поджелудочной железы при нарушениях кислородного режима в эксперименте. Субмикроскопические изменения при создании ишемии органов бассейна нижней полой вены наблюдаются как в паренхиматозных клетках, так и в кровеносных капиллярах поджелудочной железы. Все изменения, наблюдаемые в условиях гипероксии можно разделить на две группы. В первую группу входят изменения, связанные с токсическим действием кислорода в повышенных концентрациях на клетку, ко второй группе можно отнести изменения, наступающие при возникновении гипероксической гипоксии, которая, в свою очередь, является следствием кислородной интоксикации.
The article deals with the data proving the ultrastructural changes in the parenchyma and blood vessels of microcirculatory way of the pancreatic gland in case of oxygen regime damage in the experiment. Submicroscopical changes under creation of ischemic organ in the fasin of lower caval vena are seen both in the parenchymatous cells and in the blood capillaries of the pancrease. All the changes seen under hyperoxy can be divided into two groups. The first group includes the changes connected with the toxic action of oxygen in the highest concentrations on the cell; the second group may include changes appearing under hyperoxic hypoxy which, in its turn, is the result of oxygen intoxication. Keywords: pancreatic gland, hypoxia, hyperoxia.

В настоящее время влияние на организм экстремальных факторов наблюдается как при различных патологических состояниях, так и в спортивной, авиационной и космической медицине, в условиях адаптации к различным неблагоприятным факторам, при изменениях экологической ситуации. Большое распространение имеют факторы риска, связанные с изменением газовой среды и барометрического давления.

Проблема острой гипоксической гипоксии является актуальной во многих областях теоретической и клинической медицины. Кислородное голодание организма, вызванное падением парциального давления кислорода в окружающей среде, является приоритетной задачей, разрабатываемой современной авиационной и космической медициной. В условиях острого недостатка кислорода нарушается деятельность компенсаторных механизмов и развиваются значительные расстройства различных функциональных систем организма [1, 2, 3, 4, 5].

Гипоксические состояния циркуляторного типа встречаются при сердечно-сосудистых заболеваниях и в клинике при операциях на сердце и сосудах.

Проблема влияния на организм гипероксических газовых сред также привлекает внимание ученых самых различных специальностей в связи с широким применением кислорода в лечебной практике, авиации, водолазном деле и при проведении кессонных работ. Все вышеизложенное послужило основанием к всестороннему изучению действия повышенного давления кислорода на организм.

В работах ученых-морфологов и других специалистов установлена роль пищеварительной системы и, в частности, поджелудочной железы при различных экологических нарушениях, к которым относятся и изменения газовой среды [6, 7, 8, 9, 10].

Цель исследования

Проследить изменения в паренхиме и в кровеносных сосудах микроциркуляторного русла (МЦР) поджелудочной железы на субклеточном уровне в условиях гипоксии и гипероксии.

Задача исследования

Изучить взаимоотношение экзокринной и эндокринной паренхимы и субмикроскопические особенности строения кровеносных капилляров обеих частей поджелудочной железы.

Материалы и методы исследования

Экспериментальными животными служили 23 белые крысы-самцы линии «Vistar albicans» массой 150-200 г. Для электронной микроскопии небольшие кусочки поджелудочной железы фиксировали в смеси глютаральдегида и формальдегида на фосфатном буфере с дофиксацией в 1 % растворе ОSО4 на том же буфере. Обезвоживание материала производилось в батарее ацетонов возрастающей крепости. Материал заливали в вестопал W и в смесь эпона и аралдита. Ультратонкие срезы приготовлялись на ультратоме LKB (III тип, Швеция). Срезы контрастировали 2 % водным раствором уранилацетата в течение 30 минут и затем в течение 6-7 минут по Рейнольсу (Reynolds E. S., 1963). Препараты исследовались с помощью электронного микроскопа JEM-100 С (Япония) при ускоряющем напряжении 80 киловольт.

Результаты исследования и их обсуждение

Различные гипоксические состояния, а также влияние на организм гипероксических сред влекут за собой выраженные ультраструктурные изменения как в паренхиме, так и в кровеносных капиллярах поджелудочной железы. Однако, выраженность и характер нарушений при различных воздействиях неодинаковы.

Данные по ультраструктуре поджелудочной железы в условиях гипоксической гипоксии показывают, что в ранние сроки после воздействия (до 5 часов) наблюдаются дистрофические изменения, приводящие к гипофункции железы и нарушению белкового обмена. Об этом свидетельствуют следующие особенности ультраструктуры: вакуолизация с инвагинацией гранулярного эндоплазматического ретикулума (ГЭР) с уменьшением количества рибосом на его мембранах и в свободном состоянии в цитоплазме, в некоторых участках с полной дегрануляцией мембран; набухание митохондрий с просветлением матрикса и дискомплексацией крист, редукция комплекса Гольджи, расширение перинуклеарного пространства и ядерных пор, отсутствие незрелых форм секреторных гранул (рис. 1).

p 

Рис. 1 - электронное микрофото поджелудочной железы крысы при воздействии гипоксической гипоксией Х 51000

Начиная с 5 часов после воздействия, в ацинарных клетках наблюдаются как репаративные явления, так и изменения, свидетельствующие о начинающейся компенсаторной гиперфункции железистого аппарата. Отмечается расширение цистерн ГЭР с большим количеством рибосом на мембранах и в свободном состоянии в цитоплазме, гипертрофия и гиперплазия комплекса Гольджи, появление большого количества гиперосмированных митохондрий, зрелых и незрелых форм секреторных гранул. В цитоплазме ацинарных клеток, вблизи выводных протоков обнаружены тонкие фибриллярные структуры.

Исследование ультраструктуры поджелудочной железы при гипероксии показало, что в ранние сроки после воздействия, в основном, наблюдается активация экзокринной паренхимы. Отмечается наличие большого числа расширенных цистерн ГЭР с увеличением количества рибосом на мембранах, а также повышение числа свободно лежащих рибосом и полисом, появление в цитоплазме гиперосмированных митохондрий, гипертрофия и гиперплазия комплекса Гольджи (рис. 2). Все это свидетельствует о повышенном синтезе белков, что, по всей вероятности, является компенсаторной реакцией экзокринной клетки на действие токсических доз кислорода.

p 

Рис. 2 - электронное микрофото поджелудочной железы крысы при воздействии гипероксией Х 25000

Следует отметить, что экзокринные и островковые клетки выглядят мозаично: одни имеют плотный гиперосмированный матрикс, плотно упакованные органеллы и ядро, насыщенное хроматином. Другие, напротив, выглядят светлыми из-за просветленной гиалоплазмы, органеллы неплотно прилежат друг к другу, они как бы расставлены по всей цитоплазме. Подобная картина наблюдается и в эндотелиальных клетках кровеносных капилляров: одни клетки активизированы для синтетических процессов, другие - в состоянии отека и ранних дистрофических проявлений.

В более поздние сроки отмечается нормализация ультраструктуры поджелудочной железы: многие ацинарные клетки содержат большое количество секреторных гранул, элементов ГЭР, митохондрий. Одни митохондрии имеют нормальную ультраструктуру, другие - набухшие, с единичными кристами. Комплекс Гольджи несколько гипертрофирован. Островковые клетки находятся в гранулярной стадии, отмечается большое количество секреторных гранул.

Заключение. Таким образом, как при воздействии на поджелудочную железу гипоксией, так и гипероксией, относительно полной нормализации ультраструктурных компонентов ее не происходит и через 10 суток после эксперимента, о чем свидетельствует состояние гиперфункции железы и непрекращающиеся репаративные явления в ней.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Авцын А. П. Ультраструктурные основы патологии клетки. / А. П. Авцын, В. А. Шахламов - М., 1979. - 316с.
  2. Бархина Т. Г. Ультраструктурные и молекулярные аспекты изучения клеточных мембран в норме и при патологии. / Т. Г. Бархина // Морфология. - 2000. - № 3. - с. 117
  3. Бархина Т. Г. Проблемы эмбриогенеза эпителия и соединительной ткани человека при изучении с помощью световой и электронной микроскопии. / Т. Г. Бархина //В сб.:Морфологические основы гистогенеза и регенерации тканей. - СПб, 2001. - с.  16-17.
  4. Бархина Т. Г. Особенности структурной и ультраструктурной организации лимфоидной ткани дыхательной и пищеварительной систем человека в онтогенезе. / Т. Г. Бархина, Г. Г. Аминова, М. М. Бархина // 7-ая Всероссийская конф. по патологии клетки. - М., 2005. - с. 18-20
  5. Боголепов Н. Н. Ультраструктура мозга при гипоксии. / Н. Н. Боголепов - М., 1976. - 236с.
  6. Климов П. К. Пептиды и пищеварительная система. / П. К. Климов - Л., 1983. - 273с.
  7. Колесников Л. Л. Морфофункциональные аспекты ишемии желудочно-кишечного тракта. / Л. Л. Колесников - М., 2000
  8. Меерсон Ф. З. Адаптация, стресс и профилактика. / Ф. З. Меерсон - М., 1981. - 278с.
  9. Молдавская А. А. Ультраструктурная организация клеток эпителия тонкой кишки при разных типах питания в эксперименте: Атлас. / А. А. Молдавская - М., 2006. - 144с.
  10. Сапин М. Р., Никитюк Д. Б. Иммунные и железистые структуры в стенках полых и внутренних органах человека. / М. Р. Сапин, Д. Б. Никитюк - // Ж. «Российские морфологические ведомости». - М., 1998. - № 1-2. - с. 175-178