Автореферат диссертации - Институт медико

На правах рукописи
АТЯКШИН
ДМИТРИЙ АНДРЕЕВИЧ
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ
СИСТЕМЫ ЖИВОТНЫХ ПОСЛЕ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА И НАЗЕМНОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭФФЕКТОВ НЕВЕСОМОСТИ
14.03.08 – авиационная, космическая и морская медицина
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
2014
1
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени
Н.Н.Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации и Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Государственном научном центре Российской Федерации
– Институте медико-биологических проблем Российской академии наук
Научные консультанты:
доктор биологических наук, профессор
Пашков Александр Николаевич
доктор медицинских наук, профессор, заслуженный
деятель науки РФ
Ильин Евгений Александрович
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор, главный
научный сотрудник Научно-исследовательского испытательного центра авиационно-космической медицины и военной эргономики Центрального научно-исследовательского
института
Военновоздушных сил Министерства обороны Российской Хоменко Михаил Николаевич
Федерации
доктор медицинских наук, профессор, главный
научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения «Российский научный
центр медицинской реабилитации и курортологии»
Министерства здравоохранения Российской Феде- Шакула Александр Васильевич
рации
доктор медицинских наук, профессор, начальник
медико-социального управления государственного
общественного объединения «Московский Дом ве- Радченко Сергей Николаевич
теранов войн и Вооруженных Сил»
Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Защита диссертации состоится «____» ___________ 2014 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 002.111.01, созданного на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки Государственного научного центра Российской
Федерации – Института медико-биологических проблем Российской академии наук по адресу: 123007, г. Москва, Хорошевское шоссе, д.76А.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения науки Государственного научного центра Российской Федерации – Института медико-биологических проблем Российской академии наук по адресу:
123007, г. Москва, Хорошевское шоссе, д.76А.
Автореферат разослан «____» _______________ 2014 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
доктор биологических наук
М.А. Левинских
2
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Развитие космонавтики неизбежно связано с увеличением длительности
полетов человека как в ближний, так и в дальний космос. Такие перспективы
оставляют за невесомостью, среди прочих факторов полета, ведущие позиции по
значимости для состояния здоровья космонавтов. Одной из важных систем
организма, лимитирующих пребывание человека в экстремальных условиях,
является система пищеварения (Смирнов К.В., Уголев А.М., 1981). Большой объем
исследований по проблемам питания и пищеварения в орбитальных полетах
обусловил формирование нового направления в космической биологии и медицине
– космическую гастроэнтерологию, созданную трудами отечественных ученых
(Смирнов К.В., Уголев А.М., 1981, 1997). Накопленный фактический материал
показал, что орбитальные полеты могут приводить к таким изменениям в
желудочно-кишечном тракте космонавтов, как развитие гиперсекреторного
состояния желудка, образование венозного застоя в сосудистом русле, увеличение
размеров
печени,
модификация
моторно-эвакуационной
функции,
пищеварительных
процессов
и
активности
поджелудочной
железы,
интенсификация базальной секреции органов гастродуоденальной зоны (Смирнов
К.В. с соавт., 1976; Смирнов К.В., Уголев А.М., 1981, 1997; Атьков О.Ю., Бедненко
В.С., 1989; Афонин Б.В., Воробьев В.Е., 1998; Афонин Б.В., 2001, 2011, 2013;
Афонин Б.В., Гончарова Н.П., Седова Е.А., 2006; Афонин Б.В., Ермоленко А.Е.,
Иноземцев С.Л., 2012; Smirnov K.V., Lizko N.N., 1987; Huntoon C.S.L., 1996; Harm
D.L. et c., 2002). При этом космонавты во время полета отмечали снижение чувства
жажды и аппетита, изменение вкусовых ощущений, скопление газов в желудке и
кишечнике, ощущение расширения и перемещения желудка к диафрагме, запоры
(Смирнов К.В., Уголев А.М., 1981, 1997; Huntoon C.S.L., 1996).
Необходимость эффективного решения медико-биологических проблем
длительных полетов человека в космос сделала актуальным проведение полетных
экспериментов на животных, результаты которых позволили сформулировать
основополагающие механизмы развития адаптивных изменений в условиях
невесомости (Яздовский В.И., 1966; Португалов В.В., 1978; Газенко О.Г. и др.,
1978; Генин А.М., 1979; Капланский А.С., Савина Е.А, 1981; Григорьев А.И. и др.,
1987; Газенко О.Г., Касьян И.И., 1990; Сюза К.А., Ильин Е.А., 1997; Коваленко
Е.А., Архипов В.В., 1998; Моруков Б.В. и др., 2003; Капланский А.С., Алексеев
Е.И., Логинов В.И., 2004; Дурнова Г.Н. и др., 2004; Ильина-Какуева Е.И.,
Капланский А.С., 2005; Фомина Г.А., Котовская А.Р., 2005; Оганов В.С., 2004,
2006; Таирбеков М.Г., 2006; Григорьев А.И. с соавт., 2008; Буравкова Л.Б., 2008;
Ильин Е.А., 2008; Ильин Е.А. и др., 2009; Сюза К.А. и др., 2009; Оганов В.С.,
Богомолов В.В., 2009; Ильин Е.А., 2010; Баранов В.М., 2011; Краснов И.Б., 2013;
Shenkman B.S. et c., 2003; Buravkova L.B. et c., 2004). Эти изменения возникают на
разных уровнях организации живой материи, в том числе на субклеточном,
клеточном, тканевом и организменном. Большой вклад в изучение
4
гистофизиологических эффектов в различных системах организма, в том числе
пищеварительной, под влиянием факторов космического полета внесли труды
Котовского Е.Ф., ставшего одним из основоположников функциональной
морфологии при экстремальных воздействиях (Котовский Е.Ф., Шимкевич Л.Л.,
1971). Следует признать, что имеющиеся в литературе сведения о состоянии
внутренних органов млекопитающих, в том числе пищеварительной системы, в
условиях орбитального полета являются недостаточными, т.к. представляют собой
описание уже сформированных изменений элементов эпителиальной, мышечной
или нервной тканей и не учитывают состояние соединительной ткани органов
(стромы). Для выполнения клеточных функций большое значение имеет
межклеточное и межтканевое взаимодействия. Внеклеточный матрикс
соединительной ткани состоит из коллагеновых, ретикулярных и эластических
волокон, которые окружены интегративно-буферной метаболической средой
(основной
субстанцией),
содержащей
гликоконьюгаты
(гликопротеины,
протеогликаны), белки плазмы крови, воду, ионы, фибриллины, предшественники
волокнистых белков и многие другие компоненты (Омельяненко Н.П., Слуцкий
Л.И., 2009). Среди клеточных элементов волокнистой соединительной ткани
особыми регуляторными свойствами обладают тучные клетки (тканевые
базофилы). Соединительная ткань вездесуща и создает необходимые условия для
успешной работы дифференцированных клеток. Важнейшее значение
соединительной ткани в органах связано с выполнением интегрирующей,
трофической, биомеханической, морфогенетической, пластической, защитной и
других функций (Елисеев В.Г., 1961; Серов В.В., Шехтер А.Б., 1981; Омельяненко
Н.П., Слуцкий Л.И., 2009; Byers P.H., 2000; Bornstein P., Sage E.H., 2002; Hitchcock
A.M. et c., 2008). Одним из пусковых факторов развития тканевых реакций в
невесомости является изменение гемодинамических условий. Важное значение в
регуляции интенсивности транспорта метаболитов от капилляров до
функциональных элементов органа имеет состояние интегративно-буферной
метаболической среды соединительной ткани. Вот почему исследование
паренхимы во взаимосвязи со структурно-физиологическим состоянием
внеклеточного матрикса соединительной ткани является одной из приоритетных
задач космической биологии и медицины, имеющей важное значение при
подготовке человека к длительным космическим полетам (Судаков К.В., 2000).
Кроме того следует предположить, что волокнистые компоненты внеклеточного
матрикса соединительной ткани, по сути выполняя функцию скелета внутренних
органов, в условиях измененной гравитации должны подвергаться специфичным
процессам адаптивного ремоделирования.
Таким образом, изучение морфофункционального состояния органов
пищеварительной системы с учетом структурных компонентов внеклеточного
матрикса соединительной ткани и популяционных характеристик тучных клеток
представляется актуальным направлением в космической гастроэнтерологии.
Данные исследования могут быть полезными для разработки профилактических
5
мероприятий по коррекции деятельности органов пищеварительного тракта
космонавтов во время профессиональной деятельности на борту орбитальных
станций и в послеполетном периоде.
Цель и задачи исследования
Целью данной работы являлось изучение морфофункционального состояния
органов пищеварительной системы животных после космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости.
В ходе работы решались следующие задачи:
1. Исследовать морфофункциональное состояние печени, тощей кишки и
желудка монгольских песчанок Meriones unguiculatus на тканевом и клеточном
уровнях после 12-суточного космического полета.
2. Изучить морфофункциональное состояние печени, тощей кишки и желудка монгольских песчанок Meriones unguiculatus и крыс линии Wistar после наземного моделирования эффектов невесомости с помощью антиортостатического вывешивания.
3. Определить значение внеклеточного матрикса соединительной ткани в
развитии морфофункциональных изменений органов пищеварительной системы
животных после 12-суточного космического полета и наземного моделирования
эффектов невесомости.
4. Оценить участие тучных клеток в адаптивных реакциях органов пищеварительной системы животных после 12-суточного космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости.
5. Провести сравнительный анализ эффектов 12-суточного космического полета и наземного моделирования невесомости на морфофункциональное состояние
органов пищеварительного тракта животных.
6. Исследовать состояние эластических волокон артерий и вен органов пищеварительной системы после космического полета и наземного моделирования
эффектов невесомости.
Научная новизна
1. Впервые установлено значение внутриорганной соединительной ткани
(стромы) как гравитационно-зависимой структуры пищеварительного тракта животных.
2. Впервые исследованы качественные и количественные характеристики
популяции тучных клеток органов пищеварительной системы животных после
космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости.
3. Впервые показана зависимость адаптивных возможностей паренхимы печени монгольских песчанок после влияния факторов космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости от внутридольковой топографии гепатоцитов.
4. Впервые получены данные о сходстве и различии эффектов влияния космического полета и антиортостатического вывешивания животных на морфофункциональное состояние органов пищеварительной системы.
6
5. Впервые использован комплексный подход в изучении морфофункционального состояния желудочно-кишечного тракта животных после космического
полета и наземного моделирования эффектов невесомости.
6. Впервые изучено состояние эластических волокон артерий и вен органов
пищеварительной системы животных после космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости.
Теоретическая и практическая значимость работы
Исследования выявили влияние внеклеточного матрикса соединительной
ткани на развитие морфофункциональных изменений органов пищеварительного
тракта животных после космического полета и наземного моделирования
физиологических эффектов невесомости. Полученные результаты позволяют
считать внеклеточный матрикс соединительной ткани гравитационно-зависимой
структурой органов желудочно-кишечного тракта, активно участвующей в
морфофункциональных перестройках на условия орбитального полета. Факторы
космического полета, в том числе невесомость, оказывают влияние на
динамическое структурирование волокнистых компонентов внеклеточного
матрикса соединительной ткани, что приводит к процессам адаптивного
ремоделирования интерстиция в органах пищеварительной системы. Выявленные
после 12-суточного космического полета изменения в желудочно-кишечном тракте
могут рассматриваться как преходящие, обусловленные состоянием регионарной
гемодинамики и биомеханической функции соединительной ткани в условиях
невесомости. Возможно, что во время космического полета в связи с изменением
физико-химических параметров интегративно-буферной метаболической среды
внеклеточного матрикса снижается эффективность фибриллогенеза и процессов
восстановления межклеточного вещества соединительной ткани. Обнаруженное в
работе истончение мышечной оболочки желудка и тощей кишки монгольских
песчанок после космического полета свидетельствует о формировании в условиях
невесомости морфологических предпосылок к ослаблению перистальтической
функции полых органов пищеварительного тракта. Существенное сокращение
популяции тучных клеток у полетных животных вместе с изменением ее структуры
и способов либерализации продуктов биосинтеза в экстрацеллюлярное
пространство имеет важное значение в развитии эффектов невесомости на
состояние органов пищеварительной системы.
Полученные данные об однонаправленном влиянии условий космического
полета и антиортостатического вывешивания животных на морфофункциональное
состояние печени, а также слизистой оболочки желудка могут быть использованы
при изучении эффектов невесомости в наземных модельных экспериментах на
соответствующие структуры пищеварительного тракта. Результаты выполненных
исследований могут быть востребованы при разработке профилактических
мероприятий неблагоприятного влияния факторов космического полета на
пищеварительную систему человека.
Положения, выносимые на защиту
7

Соединительная ткань пищеварительного тракта является гравитационно-зависимой системой, определяющей в значительной степени специфику морфофункциональных изменений печени, желудка и тощей кишки в условиях космического полета.

Морфофункциональные изменения в печени, тонкой кишке и желудке
животных после 12-суточного космического полета обусловлены как прямыми эффектами невесомости на структуры органов пищеварительного тракта, так и опосредованными в связи с перераспределением крови.

После космического полета происходит снижение регуляторного влияния тучных клеток органов пищеварительной системы животных на состояние
внеклеточного матрикса соединительной ткани, эпителия и гладкой мускулатуры.

Факторы космического полета, прежде всего невесомость, по сравнению с антиортостатическим вывешиванием животных в наземных условиях оказывают однонаправленное влияние на морфофункциональное состояние печени и
слизистой оболочки желудка и разнонаправленное в отношении других оболочек
полых органов пищеварительной системы, а также соединительной ткани слизистой оболочки тощей кишки.
Апробация работы
Основные результаты и положения диссертации были представлены и обсуждены на XVII Международном симпозиуме «Человек в космосе» (Москва,
2009), IX Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов
(Москва, 2010); Космическом форуме-2011 с международным участием «Пилотируемые полеты в космос. Биомедицина и жизнеобеспечение» (Москва, 2011), XXI и
XXII Съездах Физиологического общества имени И.П. Павлова (Калуга, 2010; Волгоград, 2013), XI Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Самара,
2012), Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы морфологии,
адаптогенеза и репаративных гистогенезов» (Оренбург, 2013), XIV Конференции
по космической биологии и авиакосмической медицине с международным участием (Москва, 2013), объединенном XII Конгрессе Международной ассоциации морфологов и VII Съезде Российского научного медицинского общества анатомов, гистологов, эмбриологов (Тюмень, 2014).
По теме диссертации опубликовано 24 печатные работы, в том числе 12 статей в журналах из перечня ВАК РФ.
Диссертация апробирована на заседании секции Ученого совета ГНЦ РФ –
ИМБП РАН «Комическая физиология и биология» 10.06.2014.
Связь работы с научными программами
Работа выполнена в рамках Федеральной космической программы России на
2005-2015 гг. и программы фундаментальных космических исследований Российской академии наук.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из разделов: «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методики», «Собственные результаты исследований», «Обсуждение полу8
ченных результатов», «Практические рекомендации», «Выводы» и «Список литературы». Текст диссертации изложен на 363 страницах, содержит 77 рисунков и 94
таблицы. Список литературы состоит из 386 источников, из которых 218 – на русском и 168 – на иностранном языке.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Объем и условия исследований
Эксперимент в рамках программы научно-исследовательского проекта КА
«Фотон-М» №3 (14 - 26 сентября 2007 г.) был проведен на монгольских песчанках
Meriones unguiculatus (самцах). Песчанки обладают рядом преимуществ по сравнению с другими млекопитающими при проведении экспериментов в космической
биологии (Ильин Е.А., и др., 2009; Солдатов П.Э. и др., 2009). В первую группу для
исследований вошли 12 животных, находившихся в течение 12-суток на борту КА
«Фотон-М» №3 в условиях невесомости. Вторая группа – синхронный наземный
эксперимент, была представлена 11-ю монгольскими песчанками, которые содержались 12 суток в макете полетной аппаратуры «Контур-Л» для моделирования некоторых условий космического эксперимента. Третью группу составили 12 виварийных животных (табл. 1). Декапитацию животных, вернувшихся из орбитального
полета, проводили через 21 ч. после приземления спускаемого космического аппарата. Наземный эксперимент на монгольских песчанках по моделированию физиологических эффектов невесомости был проведен в рамках подготовки к орбитальному полету биологического спутника «Бион-М» №1. При этом 8 животных находились в течение 30-суток в условиях антиортостатического вывешивания по методике Ильина-Новикова в модификации Морей-Холтон (Morey-Holton Е. et c., 2005),
8 животных составили виварийную группу (табл. 1.).
Таблица 1. Экспериментальные группы животных
Кол-во
животных
1. Эксперимент в рамках научной про- 1. Группа космического полета, нахо12
граммы орбитального полета КА «Фотон- дившаяся в течение 12 суток в условиМ» №3. Животные ‒ монгольские песчанки ях невесомости.
Meriones unguiculatus (самцы).
2. Группа синхронного эксперимента
11
по моделированию условий 12суточного орбитального полета на КА
«Фотон-М» №3 в макете научной аппаратуры «Контур-Л».
12
3. Группа виварийного контроля.
2. Эксперимент в рамках программы 1. Группа эксперимента по моделиро8
подготовки к полету биологического спут- ванию эффектов 30-суточной невесоника «Бион-М» №1. Животные ‒ монголь- мости с помощью антиортостатического вывешивания.
ские песчанки Meriones unguiculatus (самцы).
8
2. Группа виварийного контроля.
Эксперимент, вид животных
Группы животных
9
3. Эксперимент в рамках программы
«Изучение эффективности применения низкочастотного импульсного магнитного поля
как средства коррекции неблагоприятных
изменений в организме при моделировании
физиологических эффектов невесомости».
Животные ‒ крысы линии Wistar (самцы).
1. Группа эксперимента по моделированию эффектов 14-суточной невесомости с помощью антиортостатического вывешивания.
7
2. Группа виварийного контроля.
7
Всего экспериментальных животных
65
Исследование влияния 14-суточного антиортостатического вывешивания по
методике Ильина-Новикова в модификации Морей-Холтон (Morey-Holton Е. et c.,
2005) на желудочно-кишечный тракт крыс-самцов линии Wistar было проведено в
рамках межинститутского эксперимента «Изучение эффективности применения
низкочастотного импульсного магнитного поля как средства коррекции неблагоприятных изменений в организме при моделировании физиологических эффектов
невесомости». Группу вывешивания составили 7 животных и 7 животных формировали группу виварийного контроля (табл. 1).
Объектами исследований являлись печень, желудок и тощая кишка. Всего в
настоящей работе проанализировано 1725 гистологических микропрепаратов органов пищеварительной системы. Из них 685 были приготовлены из биоматериала
печени, 650 – тощей кишки и 390 – желудка (табл. 2).
Таблица 2. Количество исследованных микропрепаратов органов желудочно-кишечного тракта
монгольских песчанок Meriones unguiculatus (n=35) в рамках научного проекта «Фотон-М» №3 и
в экспериментах с антиортостатическим вывешиванием монгольских песчанок Meriones unguiculatus (n=16) и крыс линии Wistar (n=14)
Орган
Выявляемый субстрат
Печень
Обзорная микроскопия, гликоген, рибонуклеиновые кислоты, липиды, коллагеновые
волокна, ретикулярные волокна, эластические волокна,
нейтральные гликопротеиды,
гиалуроновая кислота, тканевые базофилы.
Тощая
кишка
Обзорная микроскопия, коллагеновые волокна, ретикулярные волокна, эластические
волокна, нейтральные гликопротеиды, кислые гликозаминогликаны, тканевые базофилы.
Желудок Обзорная микроскопия, коллагеновые волокна, ретикулярные волокна, эластические
волокна, нейтральные гликопротеиды, кислые гликозами-
Кол-во
микропрепаратов
Окрашивание гематоксилином Карацци и
685
эозином, ШИК-реакция с димедоном,
окрашивание азуром В, масляным красным
О по Лилли, окрашивание по методу ван
Гизон, импрегнация по методу Фута,
окрашивание по методу Харта, ШИКреакция, окрашивание ферригидроксидзолем, альциановым синим  крезилвиолетом.
Окрашивание гематоксилином Карацци и
650
эозином, окрашивание по методу ван Гизон, импрегнация по методу Фута, окрашивание по методу Харта, ШИК-реакция,
окрашивание альциановым синим, метахроматическое окрашивание толуидиновым синим в градиенте рН (3.0, 4.4 и 5.6),
окрашивание альциановым синим  крезилвиолетом.
Окрашивание гематоксилином Карацци и
390
эозином, окрашивание по методу ван Гизон, импрегнация по методу Фута, окрашивание по методу Харта, ШИК-реакция,
окрашивание альциановым синим.
Методики
10
ногликаны.
Итого
1725
Методики исследований
Для проведения обзорной микроскопии, морфометрического анализа, цитофотометрических и гистохимических исследований фрагменты левой доли печени,
тощей кишки длиной не менее 10 мм и фундального отдела желудка фиксировали в
забуференном 10% нейтральном формалине при комнатной температуре, проводили через спирты и заливали в парафин. Приготовленные срезы толщиной 6 мкм
окрашивали гематоксилином Карацци и эозином (Carazzi D., 1911; Лилли Р., 1969).
Изучение гепатоцитов проводилось раздельно в трех зонах классической дольки
печени: центральной (прилегающей к v.centralis), периферической (около портальных триад), и расположенной между ними промежуточной. Минимальное число
измерений, необходимое для получения объективных данных, рассчитывалось с
использованием метода аккумулированных средних (Кендалл М., Стюарт А., 1973;
Franklin C.D., Craig G.T., 1978). Морфометрический и микроденситометрический
анализ проводился с помощью анализатора изображений «ВидеоТест-Морфо» 3.0,
и комплекса визуализации с программным пакетом "Микро-Анализ View" (ОАО
ЛОМО - Микросистемы) (Штейн Г.И. с соавт., 1998; Пантелеев В.Г., Зенина М.А.,
2005). Для вычисления объема ядер и ядрышек гепатоцитов использовали формулу: V = π/6*L*B2, где L и B – наибольший и наименьший диаметры измеряемого
объекта соответственно, расположенные перпендикулярно друг к другу (Автандилов Г.Г., 1990). Высчитывали среднее число ядрышек на одно ядро гепатоцита, частоту их прилежания к кариолемме, соотношение одноядерных и двуядерных гепатоцитов, частоту встречаемости митоза и амитоза, площадь цитоплазмы. Рибонуклеиновые кислоты выявляли окрашиванием азуром В (Shea J.R. Jr., 1970), содержание РНК определяли в единицах оптической плотности. Биоматериал печени для
идентификации содержания и распределения гликогена непосредственно после
взятия погружали в охлажденный до −20оС фиксатор Россмана, на срезах толщиной 7 мкм гликоген выявляли ШИК-реакцией при блокировании димедоном альдегидных групп, не принадлежащих молекулам гликогена (Bulmer D., 1959; Кисели
Д., 1962). Для верификации полученных данных проводилась выборочная проверка
срезов амилазой. Исследование липидов в классических дольках печени проводили
после фиксации биоматериала в Cа-формоле и окрашивания криостатных срезов
масляным красным О по Лилли (Лилли Р., 1969; Саркисов Д.С., Перов Ю.Л., 1996).
В тощей кишке измеряли длину ворсинок, высоту однослойного цилиндрического
каемчатого эпителия, глубину крипт, толщину подслизистой и мышечной оболочек, определяли пролиферативную активность эпителия крипт вместе с относительным содержанием фаз митоза и аномальных митозов (Алов И.А., Брауде А.И.,
Аспиз М.Е., 1969). Содержащие биополимеры эпителиоциты слизистой оболочки
идентифицировали ШИК-реакцией и альциановым синим, выявляя нейтральные
гликопротеиды и кислые мукополисахариды соответственно (McManus J.F.A.,
1946, Hothckiss R.D., 1948; Mowry R.W., 1956; Кисели Д., 1962; Саркисов Д.С., Пе11
ров Ю.Л., 1996). Контрольные процедуры включали обработку срезов фенилгидрозином, ацетилирование, а также процедуру омыления (Лилли Р., 1969; Spicer S.S.,
Lillie R.D., 1959; Lillie R.D., Glenner G.G., 1957; Spicer S.S., Horn R.G., Leppi T.J.,
1967). В фундальном отделе желудка измеряли высоту покровного эпителия слизистой оболочки, глубину желудочных ямок, толщину слизистой, подслизистой и мышечной оболочек. Муцины слизистой оболочки выявляли ШИК-реакцией.
При изучении интерстиция органов пищеварительной системы проводили
анализ волокнистого и аморфного компонентов внеклеточного матрикса, а также
оценку состояния популяции тучных клеток. Для идентификации коллагеновых
структур волокнистого компонента внеклеточной фазы соединительной ткани приготовленные срезы толщиной 6 мкм окрашивали железным гематоксилином Вейгерта и пикрофуксином с помощью метода ван Гизон, ретикулярные волокна выявляли импрегнацией азотнокислым серебром по методу Фута, эластические волокна
оценивали в интерстиции и оболочках сосудов после окрашивания фуксилином по
методу Харта (Ромейс Б., 1953; Меркулов Г.А., 1956, 1969; Саркисов Д.С., Перов
Ю.Л., 1996; Коржевский Д.Э., Гиляров А.В., 2010; Weigert K., 1904; Foot N.C.,
1929). Несмотря на то, что идентификация известных к настоящему времени 28 типов коллагена проводится с помощью иммуноморфологических подходов, используемые в нашей работе гистологические методы позволяют дифференцировать ретикулярные волокна, в состав которых входит коллаген III типа, от волокнистых
элементов внеклеточного матрикса, образованных другими фибрилллярными коллагенами: I, II, V, XI, XXIV и XXVII типов (Саркисов Д.С., Перов Ю.Л., 1996;
Омельяненко Н.П., Слуцкий Л.И., 2009). На светооптическом уровне оценивали
топографию, гистоархитектонику и особенности тинкториальных характеристик
волокнистого компонента внеклеточного матрикса соединительной ткани печени,
для получения количественных данных использовали планиметрический метод с
использованием тестовой системы (Автандилов Г.Г., 1990). В печени изучали центральные вены, структуры портального тракта и три зоны классических долек, в
полых органах исследовали каждую из оболочек стенки: слизистую, подслизистую,
мышечную и серозную. В условных единицах определяли индекс содержания волокон, тинкториальные характеристики выражали в соотношении участков волокон с высоким, умеренным и низким сродством к селективному красителю, индекс
дезорганизации волокнистого компонента внеклеточного матрикса рассчитывали с
учетом фрагментации, гомогенизации, зернистого или глыбчатого распада и резкого изменения на протяжении волокон калибра и тинкториальных характеристик. В
аморфном компоненте интерстиция портальных триад определяли содержание
нейтральных гликопротеидов и гиалуроновой кислоты, которые выявляли при помощи ШИК-реакции и окрашиванием ферригидроксидзолем соответственно
(McManus J.F.A., 1946, Hothckiss R.D., 1948; Muller O.,1956; Кисели Д., 1962; Пирс
Э., 1962). При измерении оптической плотности аморфного компонента интерстиция из него исключались клетки и волокнистые компоненты.
12
С целью идентификации тканевых базофилов использовали метахроматическое окрашивание толуидиновым синим (Belanger L.F., Hartnett A., 1960; Sridharan
G., Shankar A.A., 2012), при этом фиксация биоматериала проводилась в растворе
нейтрального формалина с N-цетилпиридинхлоридом в 0,1 М фосфатном буфере.
Тинкториальные свойства тканевых базофилов зависят от степени зрелости секреторных гранул и функционального состояния (Омельяненко Н.П., Слуцкий Л.И.,
2009). Тучные клетки с различным уровнем этерификации биополимеров в гранулах выявляли окрашиванием в градиенте рН фталатного буфера, значения которого
составляли 3,0, 4,4 и 5,6. Согласно методике анализа популяционных характеристик тканевых базофилов (Быков Э.Г., 2010), в каждом поле зрения подсчитывали
число тучных клеток, определяли их возраст и степень зрелости, топографию, а
также состояние цитоплазмы и особенности выведения специфических гранул в
межклеточное пространство. По морфологическим критериям идентифицировали
недегранулированные (гранулированные и компактные) и дегранулированные (лизированные и в состоянии экзоцитоза) тучные клетки, цитопласты, а также состояние элиминации ядра и клазматоза. Кроме того, для изучения этапов биосинтеза
гепарина использовалась методика полихромного окрашивания (Catini C.L., 1969).
Полученный информационный массив статистически обрабатывался с использованием компьютерной программы Stat Soft Statistica, 6.0. При этом определяли соответствие или несоответствие полученных данных нормальному распределению с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Если цифровой массив
соответствовал нормальному распределению данных, для сравнения двух выборок
применяли параметрический критерий – t-критерий Стьюдента для независимых
выборок с уровнем значимости p<0,05. При отсутствии нормального распределения данных для сравнения двух независимых выборок применяли непараметрический критерий Вилкоксона с уровнем значимости p<0,05.
Исследования проведены с соблюдением требований по гуманному обращению с животными в соответствии с решением Комиссии по биомедицинской этике
ИМБП (протокол № 206 от 07.10.2007 г.).
Результаты исследований и их обсуждение
1. Морфофункциональное состояние печени
Для паренхимы печеночных долек монгольских песчанок, перенесших 12суточный космический полет, была типична внутридольковая дискомплексация с
нивелированием радиальной направленности печеночных балок, наиболее выраженная в периферической и промежуточной зонах долек печени. По сравнению с
животными группы синхронного контроля, изменение гистоархитектоники и признаки дистрофии гепатоцитов были более значительны. Возрастало количество гепатоцитов с оптически пустой цитоплазмой, остатки которой прилежали к плазматической мембране или занимали перинуклеарную область. Сравнение с микропрепаратами печени после выявления РНК, липидов и гликогена позволили предположить накопление в таких клетках гликосом в сочетании с признаками внутри13
клеточного отека. Изменения гемодинамики после космического полета преимущественно выражались полнокровием внутриорганного сосудистого русла. Отек
интерстиция наблюдался у большинства животных, побывавших в космическом
полете, и развивался преимущественно в зоне портальных трактов, и реже в области центральных вен. После 30-суточного антиортостатического вывешивания в
печени монгольских песчанок также наблюдались картины дискомплексации. По
своей выраженности они превосходили масштабы полетных животных, также как и
степень дистрофических изменений гепатоцитов. В то же время, степень развития
отеков в пределах портальных триад и центральных вен не превышала уровень, обнаруженный у животных группы космического полета. В печени крыс после 14суточного антиортостатического вывешивания наблюдались аналогичные изменения, но с гораздо меньшей выраженностью.
Синхронный эксперимент приводил к значимому снижению объемов ядер
гепатоцитов, а также ядрышек вместе с их количеством и урежением контактирования с кариолеммой. Наоборот, после космического полета происходило увеличение размеров ядер гепатоцитов с наибольшей динамикой в маргинальных зонах долек (табл. 3). Если в промежуточных и периферических областях долек печени достоверное увеличение объемов ядрышек происходило в сравнении с показателями
животных из группы синхронного эксперимента, то в центральной зоне превышало
и показатели виварийного контроля (табл. 3). Кроме того, в двуядерных гепатоцитах полетных животных происходило существенное возрастание численности ядрышек, особенно заметное в гепатоцитах вокруг центральной вены, а также частоты их контактирования с кариолеммой. Также, наземное моделирование эффектов
невесомости приводило к возрастанию объемов ядрышек и ядер в гепатоцитах. После влияния невесомости происходило достоверное возрастание количества двуядерных гепатоцитов на протяжении всей паренхимы печени в сравнении с показателями монгольских песчанок виварийной группы и синхронного эксперимента
(табл. 4), что наблюдалось и после 30-суточного антиортостатического вывешивания в центральной и промежуточной зонах классических долек. Однако, количество РНК в гепатоцитах монгольских песчанок достоверно снижалось, как после
космического полета, так и наземного моделирования эффектов невесомости
(табл.5).
Таблица 3. Объемы ядер и ядрышек гепатоцитов в различных зонах классических долек печени животных (в мкм3)
Вид
животных
Монгольские
песчанки
Экспериментальные группы
животных
Зоны классической дольки печени
Центральная
ВК
121,94±2,26
Промежуточная
Объемы ядер
171,74±2,61
СЭ
109,54±3,02*
150,95±5,31*
105,05±2,35*
КП
133,25±4,72*,**
169,90±6,05**
130,80±4,12*,**
14
Периферическая
118,74±3,58
Монгольские
песчанки
Крысы
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
ВК-В
126,44±2,02
167,22±3,14
117,71±2,19
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
154,23±3,42*
220,39±3,89
238,56±3,64*
146,34±5,16*
216,20±3,35
227,44±4,12*
ВК
2,18±0,14
188,19±4,11*
237,63±5,41
264,42±4,56*
Объемы ядрышек
3,34±0,10
СЭ
2,03±0,12
3,10±0,19
1,73±0,14
КП
2,72±0,14*,**
3,69±0,23**
2,13±0,10**
ВК-В
2,46±0,17
3,17±0,12
2,03±0,12
1,90±0,10
В 30 сут.
3,03±0,125*
4,18±0,16*
2,56±0,24*
ВК-В
4,53±0,15
4,84±0,16
4,31±0,12
В 14 сут.
6,35±0,16*
6,54±0,18*
6,25±0,22*
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Таблица 4. Зональные особенности содержания одноядерных и двуядерных гепатоцитов в
классических дольках печени животных (в %)
Крысы
Группы
животных
Центральная зона
Промежуточная зона
Периферическая зона
Одноядерные Двуядерные Одноядерные Двуядерные Одноядерные Двуядерные
гепатоциты гепатоциты гепатоциты гепатоциты гепатоциты гепатоциты
Монгольские песчанки
ВК
64,9±1,9
35,1±1,9
70,3±1,7
29,7±1,7
72,9±2,0
27,1±2,0
СЭ
68,9±1,6
31,1±1,6
72,9±1,6
27,1±1,6
75,7±2,1
24,3±2,1
,
,
,
,
,
КП
57,2±1,8* ** 42,8±1,7* ** 57,6±1,7* ** 42,4±1,7* ** 63,0±2,6* ** 37,0±2,6*,**
ВК-В
68,7±2,6
31,3±3,0
73,7±2,8
26,3±1,5
75,1±5,2
24,9±1,9
В 30 сут.
56,6±2,9*
43,4±3,4*
56,7±3,7*
42,9±3,2*
71,6 ±4,9
27,6±2,9
Крысы
ВК-В
83,6±1,5
16,4±0,7
85,9±2,3
14,1±0,5
87,6±2,2
12,4±0,4
В 14 сут.
86,9±3,4
13,1±1,2*
87,5±2,6
12,5±0,8*
88,4±3,2
11,6±0,7
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Наоборот, в печени крыс к завершению 14-суточного антиортостатического
вывешивания по сравнению с показателями животных группы виварийного контроля наблюдалось достоверное возрастание базофилии цитоплазмы гепатоцитов
(табл. 5). Таким образом, морфометрический анализ и оценка уровня цитоплазматической РНК в гепатоцитах монгольских песчанок после космического полета и условий наземного моделирования эффектов невесомости позволяют предположить активацию ядерного аппарата наряду с замедлением биосинтеза белка в цитоплазме
гепатоцитов. В то же время, увеличение уровня РНК в гепатоцитах крыс после 14суточного антиортостатического вывешивания является, видимо, свидетельством
15
достаточности адаптивных реакций печени по активизации биосинтетических потенций благодаря тесной сопряженности процессов транскрипции и трансляции.
Общее количество гликогена в печени монгольских песчанок после синхронного эксперимента уменьшалось вместе с градиентом распределения в паренхиме долек по сравнению с показателями животных виварийной группы. Формировалась тенденция к появлению различий содержания полисахарида в смежных
дольках вместе с увеличением частоты встречаемости гепатоцитов без гликогена.
Изменение внутриклеточной топохимии полисахарида сопровождалось существенным снижением содержания α- и β-гранул гликогена и увеличением частоты встречаемости гликосом. После интегрального воздействия факторов космического полета, несмотря на индивидуальные особенности, происходило существенное снижение уровня гликогена в сравнении не только с группой синхронного эксперимента, но и виварийного контроля (табл. 5). С большей частотой по сравнению с
синхронным экспериментом стали определяться микролокусы, в пределах которых
гепатоциты резко различались по содержанию цитоплазматического ШИКпозитивного материала. Территории потерь гликогена чаще определялись в центральных зонах долек. Тенденция к нарушению физиологического распределения
полисахаридного материала в форме α- и β-гранул, имеющая место в синхронном
Таблица 5. Показатели оптической плотности цитоплазмы гепатоцитов животных при
выявлении РНК и гликогена в печени (в усл.ед.)
Животные
Монгольские
песчанки
Экспериментальные
группы
ВК
СЭ
КП
Монгольские
песчанки
Крысы
Монгольские
песчанки
ВК-В
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
Крысы
Монгольские
песчанки
Содержание гликогена
Одноядерные
Двуядерные
Одноядерные
Двуядерные
гепатоциты
гепатоциты
гепатоциты
гепатоциты
Центральная зона классических долек
0,588±0,006
0,617±0,009
0,534±0,027
0,574±0,011
0,528±0,007*
0,536±0,010*
0,406±0,018*
0,434±0,022*
0,488±0,008*,** 0,502±0,005*,** 0,331±0,015*,** 0,359±0,024*,**
0,593±0,005
0,624±0,011
0,543±0,032
0,581±0,028
ВК
0,513±0,014*
0,505±0,017*
0,384±0,027*
0,412±0,030*
0,575±0,005
0,612±0,007
0,654±0,015
0,644±0,018
0,628±0,011*
0,637±0,005*
0,424±0,012*
0,412±0,024*
Промежуточная зона классических долек
0,603±0,008
0,632±0,012
0,587±0,017
0,636±0,022
СЭ
0,511±0,008*
КП
Монгольские
песчанки
Содержание РНК
ВК-В
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
ВК
0,513±0,009*
0,419±0,012*
0,479±0,020*
0,492±0,007*,** 0,496±0,007*,** 0,311±0,016*,** 0,387±0,015*,**
0,624±0,010
0,641±0,013
0,614±0,012
0,642±0,018
0,512±0,017*
0,514±0,015*
0,288±0,016*
0,318±0,015*
0,605±0,007
0,633±0,018
0,698±0,014
0,716±0,011
0,661±0,008*
0,664±0,009*
0,304±0,021*
0,386±0,024*
Периферическая зона классических долек
0,572±0,007
0,608±0,009
0,387±0,022
0,442±0,014
16
СЭ
КП
Монгольские
песчанки
ВК-В
0,505±0,011*
0,524±0,011*
0,374±0,016
0,415±0,023
0,478±0,008*,** 0,482±0,007*,** 0,314±0,017*,** 0,324±0,021*,**
0,564±0,012
0,598±0,008
0,401±0,017
0,452±0,016
В 30 сут.
0,484±0,014*
0,472±0,021*
0,199±0,013*
0,204±0,027*
ВК-В
0,577±0,008
0,602±0,006
0,557±0,027
0,648±0,023
В 14 суток
0,647±0,010*
0,622±0,008*
0,315±0,014*
0,328±0,016*
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Крысы
эксперименте, после космического полета становилась определяющей. В цитоплазме
гепатоцитов существенно увеличивалась частота формирования гликосом или картин тотального заполнения цитоплазмы резко ШИК-позитивным материалом, что,
видимо, свидетельствовало о формировании углеводной дистрофии печени. В условиях 30-суточного антиортостатического вывешивания, несмотря на существенное
снижение количества гликогена в печени, центральный тип распределения полисахарида сохранялся. Редукция гликогена в периферических и промежуточных областях печени была более выраженной по сравнению с полетными животными (табл.
5). Формировались территории паренхимы, в пределах которых гепатоциты существенно различались по содержанию гликогена. Аналогичная ситуация обнаруживалась при 14-суточном моделировании эффектов невесомости у крыс (табл. 5).
При выявлении липидов в гепатоцитах монгольских песчанок после синхронного эксперимента и космического полета было обнаружено снижение их количества. В периферической и промежуточной зонах классических долек печени полетных животных формировались целые паренхиматозные поля, в которых липиды выявлялись лишь в цитоплазме единичных гепатоцитов, либо в сосудистом русле. При
этом более высокое содержание липидов в центральной области долек по отношению к другим территориям паренхимы сохранялось. В условиях антиортостатического вывешивания монгольских песчанок в течение 30 суток количество липидов в
печени увеличивалось, более существенно в гепатоцитах, локализованных вокруг
центральной вены. В печени крыс после 14-суточного антиортостатического вывешивания в центральной зоне долек содержание липидов снижалось, а в периферической области – возрастало по сравнению с показателями виварийных животных.
Таким образом, обнаруженные изменения в гистоархитектонике паренхимы
печени, прежде всего после пребывания в невесомости, свидетельствовали о расстройстве внутрипеченочного кровообращения и изменении градиента давления в
системе внутриорганных вен с развитием застойных явлений. Это приводило к
дискомплексации долек печени, формированию отека и дистрофии гепатоцитов.
Несмотря на адаптивные перестройки ядерного аппарата паренхимы и повышение
функциональной активности, в гепатоцитах монгольских песчанок происходило
снижение количества РНК и гликогена. Видимо, это было обусловлено не только
усилением метаболической активности гепатоцитов для обеспечения адаптивных
17
реакций, но и формирующейся гипоксией, приводящей, в конечном итоге, к дистрофическим изменениям части паренхимы печени с большей выраженностью в
центральной зоне классических долек.
Состояние внеклеточного матрикса соединительной ткани в печени
В печени животных из группы синхронного эксперимента выявлялись два основных вида изменений коллагеновых волокон: мелкоочаговая гомогенизация и возрастание фуксинофилии. Со стороны ретикулярных волокон отмечались изменения
их калибра, тинкториальных свойств и увеличение индекса содержания по сравнению с показателями животных группы виварийного контроля (табл. 6). После пребывания монгольских песчанок в условиях невесомости у всех животных определялся распространенный отек интерстиция, прежде всего, в зоне портальных триад, в
которой развивались наиболее значительные изменения волокнистой фазы интерстиция (рис. 1-Д). Фуксинофилия оболочек желчных протоков, междольковых и
центральных вен достоверно возрастала одновременно с появлением участков коллагеновых волокон, слабо воспринимающих краситель. Содержание коллагеновых
волокон повышалось как в сравнении с показателями животных синхронного эксперимента, так и виварийного контроля. Аналогично, количество ретикулярных волокон в паренхиме печени, стенке центральных вен и структурах портальных триад
полетных монгольских песчанок достоверно увеличивалось как по отношению к
уровню виварийного контроля, так и синхронного эксперимента, отмечался стаз
крови (рис. 1-А, 1-Б, 1-В, 1-Г, 1-Д; табл. 6). При этом волокнистый компонент характеризовался изменением уровня аргирофилии и возрастанием индекса дезорганизации в маргинальных областях долек печени, обусловленного фрагментацией, гранулярным распадом и формированием различного калибра волокон на протяжении
(рис. 1-В, 1-Г, 1-Д). В пределах паренхимы долек печени интенсивность мелкоочаговой пролиферации ретикулярных волокон определялась выраженностью дистрофии
гепатоцитов.
После 30-суточного антиортостатического вывешивания в печени монгольских песчанок увеличивался индекс содержания коллагеновых волокон, уровень
фуксинофилии которых изменялся за счет повышения частоты выявления участков
как с высокой, так и низкой интенсивностью окрашивания. У некоторых животных
была отмечена пролиферация коллагеновых волокон в паренхиму дольки, источником которой являлся преимущественно интерстиций центральных вен. Наиболее
выраженным преобразованиям подвергались ретикулярные волокна. Прежде всего,
их количество существенно возрастало в портальных триадах и паренхиме, формируя
у некоторых животных в дольках печени территории с выраженной пролиферацией
Таблица 6. Состояние ретикулярных волокон в интерстиции печени животных
Животные Группы
Индекс
содержания
(в усл.ед.)
Уровень сродства к красителю (в %)
Низкий
Умеренный
Высокий
Периферическая зона классических долек
18
Индекс
дезорганизации
(в усл.ед.)
Монгольские
песчанки
ВК
0,741±0,052
27,4±1,7
57,0±2,1
15,6±1,1
0,015±0,001
СЭ
0,842±0,061*
25,7±1,9
50,9±2,2*
23,4±1,5*
0,017±0,002
,
,
,
,
КП 1,020±0,090* ** 20,4±2,1* ** 44,8±2,3* ** 34,8±2,1* ** 0,027±0,002*,**
0,681±0,044
29,3±2,9
53,3±4,7
17,4±1,7
Монгольские ВК-В
0,012±0,002
песчанки
В 30 сут. 1,822±0,153*
17,3±1,5*
51,5±3,2
31,2±2,5*
0,022±0,003*
ВК-В
0,515±0,032
15,4±1,2
60,1±3,9
24,5±2,2
Крысы
0,014±0,004
В 14 сут. 0,684±0,062*
9,2±0,8*
64,5±3,0
26,3±2,4
0,018±0,003
Промежуточная зона классических долек
Монгольские
песчанки
В
0,441±0,032
СЭ
0,483±0,044
КП 0,620±0,052*,**
0,402±0,044
Монгольские ВК-В
песчанки
В 30 сут. 0,988±0,078*
ВК-В
0,314±0,030
Крысы
В 14 сут. 0,428±0,047*
43,6±3,4
44,1±2,8
38,1±1,7*
39,2±3,5
27,5±2,2*
28,2±2,6
23,3±1,9*
43,2±3,8
13,2±1,1
38,4±3,5*
17,5±1,4*
30,2±2,6*,** 31,7±3,2*,**
46,7±4,1
14,1±1,3
40,1±3,5
53,4±3,7
52,3±3,1
32,4±2,3*
18,4±1,5
24,4±2,2*
0,018±0,003
0,015±0,002
0,020±0,003
0,016±0,002
0,026±0,002*
0,012±0,004
0,025±0,003*
Центральная зона классических долек
Монгольские
песчанки
В
0,621±0,043
31,0±1,6
СЭ
0,826±0,051*
33,4±2,4
КП 0,985±0,054*,** 17,4±1,2*,**
0,631±0,051
29,9±2,4
Монгольские ВК-В
песчанки
В 30 сут 1,234±0,086*
37,1±2,2*
ВК-В
0,628±0,043
20,9±1,7
Крысы
В 14 сут 0,784±0,053*
15,1±1,3*
54,3±3,3
44,8±2,4*
46,3±2,2*
54,0±4,1
28,8±2,1*
60,3±4,0
58,6±3,6
14,7±1,7
0,017±0,002
21,8±1,6*
0,018±0,002
36,3±2,9*,** 0,024±0,003*,**
16,1±1,5
0,015±0,001
34,1±3,0*
18,8±2,3
26,3±2,1*
0,025±0,002*
0,020±0,002
0,032±0,003*
Соединительная ткань портальных триад
Монгольские
песчанки
В
1,642±0,053
22,5±1,7
55,7±2,4
21,8±0,8
0,020±0,001
СЭ
1,711±0,092
19,6±1,2
58,0±2,3
22,4±1,4
0,027±0,003*
КП
1,812±0,081*
19,1±1,3
53,6±1,7
27,3±1,4*,** 0,034±0,003*,**
1,583±0,043
21,3±1,5
55,6±3,7
23,1±2,2
Монгольские ВК-В
0,019±0,002
песчанки
В 30 сут. 2,040±0,144*
26,1±1,7*
44,7±1,3
29,2±1,1*
0,024±0,004
ВК-В
1,579±0,087
22,1±1,0
52,3±2,6
25,6±1,7
Крысы
0,023±0,004
В 14 сут. 1,684±0,102
16,3±1,5*
56,3±1,4
27,4±1,8
0,019±0,003
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
19
Рис. 1. Ретикулярные волокна в печени монгольских песчанок. Фиксация: 10%
нейтральный забуференный формалин. Методика: импрегнация серебром по методу Фута.
Увеличение: А, В, Г, Д, Е  40х10; Б  20х10. Обозначения: А-Б  группа виварийного
контроля. Ретикулярные волокна выявляются в стенке центральной вены (А), структурах
портального тракта (Б) и прилежащей паренхиме (указаны стрелкой).
В-Д  группа 12-суточного космического полета. В  пролиферация ретикулярных
волокон от оболочки центральной вены в паренхиму дольки печени (указана стрелкой);
Г  высокая аргирофилия и фрагментация ретикулярных волокон в стенке центральной
вены (указана стрелкой), усиление волокнистого каркаса в прилежащей паренхиме, отек,
стаз крови; Д  увеличение уровня аргирофилии ретикулярных волокон в элементах портальной триады и их пролиферация в паренхиму (указана стрелкой), отек, стаз крови.
Е  группа 30-суточного антиортостатического вывешивания. Возрастание содержания и увеличение калибра ретикулярных волокон в паренхиме печени (указано стрелкой), отсутствие признаков их распада.
20
импрегнированных волокон (рис. 1-Е, табл. 6). Ретикулярные волокна приобретали
неровный вид в связи с формированием участков утолщения либо истончения (рис.
1-Е). Гранулярный материал обнаруживался в гораздо меньшей степени в сравнении
с биоматериалом полетных животных (рис. 1-Е). В центральных венах выявлялось
изменение аргирофильности структур их стенок. В условиях 14-суточного антиортостатического вывешивания крыс основные изменения состояния коллагеновых волокон были связаны с изменением их тинкториальных показателей. Вне зависимости
от локализации волокнистых структур в печени возрастала их фуксинофилия, тогда
как индекс содержания достоверно увеличивался в адвентиции желчных протоков и
периметре центральных вен. Помимо усиления аргирофилии ретикулярного каркаса,
достоверно увеличивалось его представительство в паренхиме долек (табл. 6).
После космического полета происходило значимое усиление фуксилинофильности эластических волокон в венах, а также достоверное возрастание их содержания в структурах междольковых вен по сравнению с показателями животных
групп виварийного контроля и синхронного эксперимента (табл. 7). Вместе с тем
усиление фрагментации эластического компонента оболочек центральных и, особенно, вен в составе портальных триад приводило к достоверному повышению индекса дезорганизации (табл. 7). После антиортостатического вывешивания животных по сравнению с показателями виварийной группы возрастала фуксилинофилия
эластических волокон в кровеносных сосудах печени, а также индексы их содержания и дезорганизации.
Таблица 7. Состояние эластических волокон вен печени животных
Животные Группы
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
Крысы
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
Крысы
В
СЭ
КП
ВК-В
Индекс
содержания
(в усл.ед.)
0,683±0,041
Уровень сродства к фуксилину (в%)
Низкий Умеренный Высокий
Междольковые вены
43,4±3,3
47,9±3,1
8,7±0,7
Индекс
дезорганизации
(в усл.ед.)
0,016±0,002
0,724±0,052
36,6±3,3*
50,6±4,1
12,8±0,9*
0,022±0,003*
0,824±0,034*,** 47,6±2,4** 20,0±1,7*,** 32,4±2,1*,** 0,034±0,003*,**
0,691±0,033
47,8±4,1
42,7±3,6
9,5±0,5
0,017±0,003
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
0,921±0,057*
0,714±0,047
0,887±0,062*
В
0,147±0,011
СЭ
КП
ВК-В
0,152±0,009
0,164±0,014
0,134±0,014
44,2±1,7*
34,8±2,1*,**
55,6±4,1
43,5±1,6
48,8±2,1*
37,3±2,2
12,3±0,4*
16,4±0,6*
7,1±0,6
0,024±0,002*
0,031±0,005*,**
0,015±0,003
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
0,175±0,011*
0,105±0,012
0,141±0,020*
41,2±3,6*
54,7±3,3
42,1±3,2*
44,1±3,9
34,7±3,0
41,3±2,7
14,7±1,2*
10,6±0,9
16,6±1,5*
0,027±0,003*
0,015±0,004
0,023±0,003*
45,3±3,1
26,2±2,1*
28,5±2,4*
41,3±3,2
45,4±3,5
13,3±0,7
25,6±2,2*
56,0±3,2*
18,4±1,2*
Центральные вены
52,2±1,2
42,4±2,6
5,4±0,3
21
0,038±0,003*
0,020±0,004
0,027±0,002*
0,017±0,003
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом.
Однако увеличение степени дезорганизации эластических волокон в структурах
междольковых артерий печени монгольских песчанок после 30-суточного моделирования эффектов не достигало уровня полетных животных.
После космического полета, а также 30-суточного антиортостатического вывешивания монгольских песчанок в аморфном компоненте портальных триад печени возрастало содержание гиалуроновой кислоты.
Таким образом, условия космического полета приводили к возрастанию содержания коллагеновых волокон во внеклеточном матриксе соединительной ткани
печени монгольских песчанок, изменению их гистоархитектоники с перераспределением "мягкого скелета" органа, модификации тинкториальных свойств и развитию
признаков дезорганизации. Очевидно, эти морфофункциональные проявления были
обусловлены застоем крови в венозном депо печени и развивающейся гипоксией.
Антиортостатическое вывешивание в течение 30 суток тоже вызывало усиление волокнообразования в интерстиции печени и существенное изменение тинкториальных
характеристик ретикулярных волокон, что было связано, видимо, с состоянием внутриорганной гемодинамики при длительном изменении положения тела. Развитие
признаков гранулярного распада ретикулярных волокон у полетных животных позволяет предположить как усиление лизиса волокон в условиях невесомости, так и
нарушение экстрацеллюлярного фибриллогенеза. Несмотря на возрастание количества эластических волокон в междольковых кровеносных сосудах печени после космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости, происходило
изменение их гистохимических и морфологических параметров, что могло отражаться на выполнении специфических функций.
Популяция тучных клеток в печени
Тучные клетки в печени животных локализовались в области портальных
триад. Условия синхронного эксперимента вызывали тенденцию к возрастанию
численности тканевых базофилов, а также увеличение содержания полностью
сульфатированного гепарина в их гранулах (табл. 8). После космического полета
популяция тучных клеток в печени достоверно сокращалась по сравнению с показателями животных групп виварийного контроля и синхронного эксперимента вместе с увеличением содержания этерифицированного гепарина (табл. 8). Кроме того,
усиливался экзоцитоз гранул и процессы формирования цитопластов. Сокращение
числа тучных клеток после 30-суточного антиортостатического вывешивания не
носило достоверного характера. При этом доминирующими становились тканевые
базофилы, содержащие несульфатированный предшественник гепарина (табл. 8).
Это позволяет предположить лучшую эффективность репопуляции тучных клеток
в наземных условиях вместе с развивающимся функциональным дефицитом гепарина (табл. 8). В печени крыс после 14-суточного антиортостатического вывешива22
ния происходило достоверное увеличение численности тучных клеток по сравнению с виварийным контролем. Вместе с этим, интенсифицировалась активность
сульфатирования гепарина, о чем свидетельствовало возрастание количества тучных клеток с крезилвиолетпозитивными гранулами (табл. 8).
Таблица 8. Содержание тучных клеток в соединительной ткани портальных триад печени
животных в зависимости от уровня этерификации гепарина (методика выявления – полихромное окрашивание по Catini C.L.)
Животные
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
Эксперимен- Содержание
тальные (на поле зрения)
группы
Соотношение тучных клеток (в%)
ВК
0,361±0,042
Альциановопозитивные
16,4±1,8
Смешанные
31,7±1,4
Крезилвиолетпозитивные
51,9±3,2
СЭ
0,412±0,035
15,7±1,7
24,9±1,2*
59,4±3,5*
КП
0,243±0,024*, **
8,9±0,8*, **
18,7±0,9*, **
72,4±4,1*,**
ВК-В
0,375 ±0,031
17,2±1,5
34,4±2,1
48,4±4,1
В 30 сут.
0,324 ± 0,021
73,8±1,1 *
20,8±2,2*
5,4±0,4*
ВК-В
0,484 ±0,043
15,6±2,4
31,2±3,3
53,2±4,5
В 14 сут.
0,628 ± 0,041*
10,3±0,7*
22,5±2,1*
67,2±3,4*
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Крысы
2. Морфофункциональное состояние тощей кишки
Экспозиция монгольских песчанок в системе «Контур-Л» приводила к увеличению распространенности лимфоидной инфильтрации межклеточного матрикса
соединительной ткани тощей кишки. Кроме того, выявлялся различной степени
очаговый отек эндомизия мышечного слоя, который иногда сочетался с дилатацией
сосудов подслизистой оболочки. Несмотря на то, что морфометрические показатели не претерпевали существенных изменений по сравнению с показателями контрольных животных, количество бокаловидных клеток в покровном эпителии ворсин снижалось.
После космического полета происходило изменение гистоархитектоники
слизистой оболочки тощей кишки монгольских песчанок в виде укорочения ворсин
и ветвления части из них, что иногда сочеталось с формированием кистозных образований. В цилиндрическом каемчатом эпителии ворсин некоторых животных обнаруживалась вакуолизация цитоплазмы, выявлялись картины кариопикноза, свидетельствуя о формировании дистрофических изменений. Кроме того, становились
более частыми признаки отторжения эпителиоцитов в просвет тонкой кишки. Расстройства микроциркуляторного русла наблюдались у всех животных в виде дилатации кровеносных сосудов, стаза крови, лимфостаза, масштабы которых обладали
индивидуальными особенностями. Межуточный отек эндомизия мышечного слоя
23
кишки у большинства монгольских песчанок носил очаговый характер и только у
трех животных был существенным. Отеки также наблюдались в подслизистой оболочке и межкриптальном интерстиции собственной пластинки слизистой оболочки.
Морфометрическое исследование стенки тощей кишки показало достоверное снижение ее структур по сравнению с аналогичными показателями монгольских песчанок из группы виварийного контроля и синхронного эксперимента (табл. 9).
Анализ митотической активности выявил тенденцию к снижению пролиферации
недифференцированных эпителиоцитов крипт. В то же время существенно возрастало количество бокаловидных клеток в эпителиальном пласте слизистой оболочки,
происходила интенсификация биосинтеза и выведения секрета по сравнению с показателями животных группы виварийного контроля и синхронного эксперимента. Такого рода картины свидетельствовали об активации в условиях космического полета продукции и выведения муцинов на поверхность слизистой оболочки тощей
кишки. После 30-суточного антиортостатического вывешивания монгольских песчанок сохранялась типичная стратификация слоев стенки тощей кишки. Ветвление
ворсинок, наблюдаемое в полетной группе животных, не обнаруживалось. У половины животных развивались дистрофические изменения эпителиоцитов, наиболее
выраженные в верхней трети ворсин. В ряде случаев определялось отслоение эпителиального пласта от базальной мембраны. На этом фоне становилось очевидным
возрастание лимфоцитарной инфильтрации слизистой оболочки и численности бокаловидных клеток, активно секретирующих муцины. Результаты морфометрического анализа выявили достоверные изменения толщины слизистой оболочки тощей кишки. Как и в условиях невесомости, снижалась глубина крипт, длина ворсинок и высота покрывающего их цилиндрического каемчатого эпителия (табл. 9). В
то же время толщина подслизистой и мышечной оболочек, а также митотическая
активность эпителия крипт практически не менялись. В тощей кишке крыс после
14-суточного антиортостатического вывешивания у большинства животных выявлялись схожие изменения состояния слизистой оболочки, однако, с меньшей интенсивностью. Морфометрические показатели подслизистой и мышечной оболочек
не отличались от показателей группы животных виварийного контроля (табл. 9).
Таким образом, утончение мышечного слоя стенки тощей кишки развивалось только после пребывания в космическом полете, что позволят считать невесомость
ключевым звеном в снижении представительства гладкой мускулатуры в органе.
Моделирование факторов орбитального полета в наземных условиях вызывало однонаправленные изменения по сравнению с показателями животных полетной
группы только в покровном эпителии слизистой оболочки тощей кишки.
Таблица 9. Морфометрические показатели структур стенки тощей кишки животных (в мкм)
Группы
животных
ВК
Высота
покровного
эпителия
28,8±0,9
Длина
ворсин
Глубина
крипт
Монгольские песчанки
339,4±12,2
83,9±5,4
24
Толщина
подслизистой
оболочки
Толщина
мышечной
оболочки
21,9±1,2
59,3±3,4
СЭ
КП
ВК-В
В 30 сут.
27,3±0,6
21,9±1,1*,**
27,1±1,4
22,1±2,1*
327,2±13,2
282,2±12,2*,**
354,7±21,6
314,7±17,4*
77,5±5,3
19,4±1,1
58,4±3,6
,
,
57,03±3,3* **
16,6±1,1* **
45,0±2,4*,**
85,3±4,2
20,7±0,8
62,1±3,2
63,8±3,7*
21,3±1,4
59,7±4,3
Крысы
ВК-В
33,4±1,9
412,4±16,8
128,1±8,4
30,4±2,5
106,3±5,6
В 14 сут.
26,9±2,3*
352,4±20,2*
78,3±5,6*
32,2±2,4
107,4±8,6
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Состояние внеклеточного матрикса соединительной ткани тощей кишки
Особенности гистоархитектоники, топографии и тинкториальных свойств
волокнистых компонентов интерстиция тощей кишки монгольских песчанок исследовали соответственно представлениям о стратификации органа. После синхронного эксперимента, в первую очередь, изменялись тинкториальные свойства
коллагеновых волокон, с формированием микролокусов пониженной и повышенной фуксинофилии (табл. 10). После космического полета в интерстиции тощей
кишки определялось уменьшение содержания волокнистого компонента в сравнении с показателями группы животных виварийного контроля, синхронного эксперимента и моделирования эффектов невесомости (рис. 2-А, 2-Б; табл. 10). Кроме
того формировались локусы гомогенизации волокнистой фазы с возрастанием либо
снижением фуксинофилии на фоне выраженного межуточного отека. Условия 30суточного антиортостатического вывешивания приводили к достоверному увеличению содержания коллагеновых волокон и повышению фуксинофилии по сравнению показателями группы животных виварийного контроля (табл. 10). У крыс после 14-суточного вывешивания главным образом менялись тинкториальные свойства
коллагеновых волокон как в виде усиления сродства к селективному красителю, так
и ослабления (табл. 10).
Таблица 10. Состояние коллагеновых волокон в подслизистой оболочке тощей кишки животных
Животные Группы
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
В
Индекс
содержания
(в усл.ед.)
0,109±0,007
Уровень фуксинофилии (в%)
Низкий
13,4±1,2
Средний
78,2±4,3
Высокий
8,4±0,9
Индекс
дезорганизации
(в усл.ед.)
0,012±0,002
СЭ
0,093±0,008
17,1±1,5*
69,2±3,2*
13,7±1,5*
0,014±0,004
КП 0,072±0,006*,** 21,4±1,8*,** 60,1±3,4*,** 18,5±1,3*,** 0,026±0,005*,**
ВК-В
0,113±0,011
15,4±1,4
74,0±4,7
10,6±1,1
0,011±0,002
В 30 сут. 0,143±0,015*
16,4±1,5
56,4±4,1*
27,2±2,3*
0,026±0,005*
ВК-В
0,142±0,015
12,6±0,8
63,2±3,9
24,2±2,3
0,016±0,003
В 14 сут. 0,155±0,025
20,6±1,6*
33,8±3,0*
45,6±4,1*
0,041±0,004*
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Крысы
25
Состояние ретикулярных волокон тощей кишки после проведения синхронного эксперимента у половины животных не отличалось от показателей группы виварийного контроля и обладало наибольшей лабильностью в слизистой оболочке.
После 12-суточного пребывания в условиях невесомости изменения ретикулярных
волокон прогрессировали, и характеризовались наибольшей выраженностью в собственной пластинке слизистой оболочки кишки, где накапливался интенсивно аргирофильный глыбчатый и гранулярный материал, особенно в межкриптальной
зоне. Вместе с этим, количество ретикулярных волокон в интерстиции слизистой
оболочки снижалось в сравнении с показателями монгольских песчанок группы
виварийного контроля, синхронного эксперимента и моделирования эффектов невесомости, иногда вплоть до полной редукции (рис. 2-Г; табл. 11). В некоторых
Таблица 11. Состояние ретикулярных волокон в стенке тощей кишки животных
Животные
Монгольские
песчанки
Группы
ВК
СЭ
КП
Монгольские
песчанки
ВК-В
Индекс
содержания
(в усл. ед.)
Уровень аргирофилии (в%)
Индекс
дезорганизации
(в усл. ед.)
Низкий
Средний
Высокий
Собственная пластинка слизистой оболочки (строма ворсин)
0,186±0,014
25,3±1,8
56,3±3,2
18,4±1,2
0,021±0,001
0,154±0,011*
28,4±1,9
45,3±2,7*
26,3±2,1*
0,031±0,002*
0,088±0,007*,** 10,2±0,9*,** 34,4±1,2*,** 55,4±4,3*,** 0,052±0,002*,**
0,194±0,012
23,4±2,3
54,1±3,2
22,5±2,0
0,019±0,002
В 30 сут. 0,231±0,011*
15,6±1,1*
46,3±3,1*
38,1±2,5*
0,028±0,003*
ВК-В
0,214±0,014
10,4±0,8
57,2±3,6
32,4±3,3
0,023±0,004
В 14 сут. 0,245±0,012*
5,6±0,3*
40,2±2,8*
54,2±3,1*
0,057±0,006*
Собственная пластинка слизистой оболочки (межкриптальная строма)
Монгольские
ВК
0,212±0,016
24,3±2,3
54,2±2,3
21,5±1,6
0,020±0,003
песчанки
СЭ
0,172±0,009*
27,4±1,8
25,4±1,4*
47,2±3,4*
0,033±0,002*
КП
0,134±0,005*,** 7,4±0,5*,**
27,9±2,2* 64,7±4,7*,** 0,064±0,004*,**
Монгольские ВК-В
0,216±0,012
22,9±1,8
53,2±3,4
23,9±1,5
0,018±0,002
песчанки
В 30 сут. 0,242±0,011*
15,7±1,4*
38,1±2,4*
46,2±3,0*
0,033±0,003*
Крысы
ВК-В
0,257±0,021
15,6±0,9
56,7±3,8
27,7±2,0
0,020±0,003
В 14 сут. 0,284±0,015
7,2±0,8*
35,6±3,1*
57,2±2,4*
0,027±0,002*
Мышечная оболочка
Монгольские
ВК
0,234±0,026
12,2±1,3
42,4±3,5
45,4±3,9
0,022±0,002
песчанки
СЭ
0,222±0,024
27,9±2,1*
13,7±1,1*
58,4±3,7*
0,021±0,002
КП
0,118±0,014*,** 15,4±1,4** 22,3±1,6*,** 62,3±4,6*
0,038±0,003*,**
Монгольские ВК-В
0,217±0,018
13,5±1,2
43,3±2,9
43,2±3,7
0,023±0,003
песчанки
В 30 сут. 0,264±0,021*
12,3±1,1
31,6±2,5*
56,1±4,0*
0,034±0,002*
Крысы
ВК-В
0,255±0,021
14,0±1,6
40,4±3,4
45,6±4,1
0,018±0,004
Крысы
26
В 14 сут. 0,271±0,025
5,3±0,5*
56,2±3,4*
38,5±3,6
0,027±0,002*
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
участках соединительной ткани между продольным и поперечным слоями мышечной оболочки, а также между отдельными группами гладкомышечных клеток ретикулярные волокна сохранялись лишь в пределах ограниченных локусов (рис. 2-Д).
После 30-суточного антиортостатического вывешивания происходило возрастание содержания и аргирофилии ретикулярных волокон практически во всех
оболочках стенки тощей кишки, в том числе, мышечной (табл. 11). Картины глыбчатого и зернистого распада, характерные для монгольских песчанок группы космического полета, при вывешивании были обнаружены у единичных животных в
пределах микролокусов. В тощей кишке крыс после 14-суточного антиортостатического вывешивания обращало на себя внимание возрастание степени аргирофилии волокон, а также количества ретикулярных волокон в строме ворсин (табл.11).
Таким образом, общая тенденция для животных группы антиортостатического вывешивания заключалась в изменении тинкториальных характеристик коллагеновых
волокон, а также увеличении содержания ретикулярных волокон и изменении их
калибра. При сравнении с показателями животных полетной группы это позволяет
27
Рис. 2. Волокнистый компонент внеклеточного матрикса соединительной
ткани тощей кишки монгольских песчанок. Фиксация: 10% нейтральный забуференный формалин. Методика: А-Б  окрашивание по методу ван Гизон; В-Д  импрегнация
азотнокислым серебром по методу Фута; Е  окрашивание фуксилином по методу Харта.
Увеличение: А, Б  40х10; В-Д  100х10; Е  60х10. Обозначения: А, В - виварийный контроль. Коллагеновые волокна локализованы преимущественно в подслизистой оболочке
(А), в строме ворсины выявляется петлистое и продольное расположение ретикулярных
волокон, формирующих сеть (В) (волокна указаны стрелкой);
Б, Г, Д, Е - группа космического полета. Обнаруживается редукция коллагеновых
волокон в подслизистой оболочке (Б, указана стрелкой), ретикулярных волокон в строме
ворсины (Г, указана стрелкой) и мышечной оболочке (Д, указана стрелкой). В мышечной
оболочке (Д) развивается интенсивная аргирофилия волокнистых структур с формированием локусов утолщений, гранулярного и глыбчатого распада. В подслизистой оболочке
(Д) выявляется отек (указан двойной стрелкой). Е - различия уровней фуксилинофилии и
дезорганизация эластических волокон в стенке вены подслизистой оболочки.
28
предположить, что снижение представительства волокнистого остова в строме тощей кишки после орбитального полета обусловлено эффектами невесомости, вызывающей, видимо, усиление лизиса волокон и затруднение внеклеточного фибриллообразования в результате изменения состояния интегративно-метаболической
буферной среды соединительной ткани в органе.
В структурах стенки тощей кишки монгольских песчанок группы виварийного контроля эластический компонент интерстиция определялся в оболочках артерий и вен подслизистой оболочки, мышечной оболочке и субсерозном интерстиции. Экспозиция монгольских песчанок в системе «Контур-Л» формировала тенденцию к редукции эластического компонента субсерозного интерстиция. После
влияния невесомости наиболее существенно изменялось состояние эластических
волокон в стенке сосудов, прежде всего, их тинкториальные характеристики. Одновременно происходило накопление эластических волокон в адвентиции сосудов,
реже в пределах их мышечной оболочки, у некоторых животных выявлялись признаки существенной дезорганизации (рис. 2-Е). Антиортостатическое вывешивание
в течение 30 суток приводило преимущественно к возрастанию фуксилинофильных
свойств эластических волокон. У крыс после 14-суточного эксперимента с наземным моделированием эффектов невесомости увеличилось волокнообразование в
структурах серозной оболочки вместе с возрастанием фуксилинофилии. В остальных структурах тощей кишки, в первую очередь, изменялись тинкториальные
свойства эластических волокон.
Таким образом, необходимо отметить, что из волокнистой фазы интерстиция
тощей кишки наибольшей лабильностью после влияния невесомости обладали ретикулярные волокна, редукция которых наиболее значительно происходила в
структурах собственной пластинки слизистой оболочки и мышечной оболочке, что
коррелировало с уменьшением их толщины. Истончение мышечной оболочки может отражаться на выполнении перистальтической функции тощей кишки. Выявленные изменения в состоянии эластических волокон, входящих в состав сосудистого русла тощей кишки, позволяют предположить их сопричастность к усилению
дисциркуляторных расстройств, вызванных невесомостью. Кроме того, среди причин изменений тинкториальных свойств волокнистой фазы внеклеточного матрикса соединительной ткани не следует полностью исключать возможность прямого
действия космической радиации.
Популяция тучных клеток в стенке тощей кишки
При выявлении мукозных тучных клеток с низкой степенью сульфатированности продуктов биосинтеза (окрашивание толуидиновым синим в буферном растворе с рН 3,0) было обнаружено, что после пребывания в условиях синхронного
эксперимента по сравнению с показателями виварийных животных объем субпопуляции существенно не менялся (табл. 12). В то же время снижалось количество
юных клеток вместе с интенсивностью процессов экзоцитоза и клазматоза. Аналогичная динамика была обнаружена в подслизистой оболочке тощей кишки (табл.
12).
29
Таблица 12. Содержание тучных клеток в стенке тощей кишки животных (на поле зрения).
Методика выявления - окрашивание толуидиновым синим в градиенте рН
рН Группы
Всего в стенке
органа
Оболочки тощей кишки
Слизистая
Подслизистая
Мышечная
Серозная
Монгольские песчанки
3,0
ВК
4,594±0,410
0,610±0,051
0,088±0,007
0,168±0,021
5,460±0,344
СЭ
4,552±0,383
0,656±0,042
0,106±0,012
0,076±0,004
5,390±0,318
КП
2,613±0,241*,** 0,062±0,033*,** 0,014±0,011*,** 0,007±0,002*,** 2,696±0,153*,**
ВК-В
4,383±0,241
0,622±0,043
0,094±0,005
0,153±0,009
5,252±0,342
В 30 сут. 3,120±0,101*
0,843±0,027*
0,146±0,003*
0,214±0,005*
4,323±0,184*
Крысы
ВК-В
2,735±0,154
0,033±0,002
0,023±0,003
0,040±0,003
2,831±0,161
В 14 сут. 2,534±0,122
0,083±0,004*
0,084±0,003*
0,090±0,004*
2,791±0,184
Монгольские песчанки
4,4
ВК
4,981±0,633
СЭ
3,970±0,443
КП
3,050±0,442*
ВК-В
5,062±0,432
В 30 сут. 3,844±0,043*
ВК-В
В 14 сут.
1,160±0,075
1,118±0,032
0,229±0,0241
0,126±0,024
0,052±0,005
5,380±0,246
0,321±0,024*
0,182±0,017*
0,045±0,004
4,218±0,314*
0,188±0,015*,** 0,007±0,001*,** 0,027±0,003*,** 3,272±0,234*,**
0,218±0,012
0,131±0,021
0,064±0,004
5,475±0,312
0,316±0,031*
0,264±0,015*
0,132±0,009*
4,556±0,274*
Крысы
0,078±0,005
0,015±0,002
0,030±0,002
1,283±0,084
0,152±0,013*
0,047±0,005*
0,077±0,007*
1,394±0,065*
Монгольские песчанки
5,6
ВК
4,342±0,363
0,373±0,021
0,043±0,003
0,028±0,004
4,786±0,351
СЭ
4,670±0,242
0,261±0,014*
0,108±0,009*
0,021±0,002
5,060±0,346
КП
2,824±0,181*,** 0,130±0,009*,** 0,024±0,003*,** 0,007±0,002*,** 2,985±0,213*,**
ВК-В
4,724±0,361
0,421±0,036
0,064±0,006
0,033±0,004
5,242±0,249
В 30 сут. 2,118±0,022*
0,388±0,034
0,082±0,008
0,044±0,007
2,632±0,117*
Крысы
ВК-В
0,685±0,056
0,085±0,007
0,034±0,002
0,028±0,004
0,827±0,051
В 14 сут. 0,428±0,015*
0,114±0,008*
0,064±0,002*
0,056±0,005*
0,662±0,053*
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Космический полет приводил к существенному снижению количества тучных клеток в стенке тощей кишки в сравнении с показателями групп синхронного экспе30
римента и виварийного контроля (табл. 12). Численность недегранулированных
тканевых базофилов достоверно снижалась, преимущественно за счет компактных
(табл. 14). Возрастала частота формирования цитопластов, что сочеталось с активизацией процессов клазматоза. По сравнению с мукозной субпопуляцией, происходило гораздо более выраженное сокращение типичных тучных клеток в стенке
тощей кишки, особенно в мышечной и серозной оболочках (табл. 12). Доминирующими формами лаброцитов становились юные клетки, возрастала активность экзоцитоза и с большей частотой выявлялись цитопласты. Антиортостатическое вывешивание монгольских песчанок в течение 30 суток вызывало достоверное сокращение объема мукозной субпопуляции тканевых базофилов и увеличение типичной соединительнотканной (табл. 12). Одновременно возрастало содержание
юных форм тканевых базофилов, прежде всего, в подслизистой оболочке, снижалась численность зрелых и старых. Повышалась активность дегрануляции, при
этом в слизистых тучных клетках существенно усиливался лизис гранул, а в серозной и мышечной оболочках возрастал экзоцитоз. Моделирование эффектов невесомости у крыс в наземных условиях в течение 14 суток приводило к аналогичной
динамике численности типичных тканевых базофилов в стенке тощей кишки, тогда
как содержание мукозных практически не менялось по сравнению с показателями
виварийных животных (табл. 12). Уровень дегрануляции тучных клеток достоверно
возрастал, при этом с большей частотой выявлялись картины экзоцитоза гранул во
всех оболочках тощей кишки (табл. 14).
Численность мукозных тучных клеток тощей кишки со средней степенью
сульфатированности гепарина (выявление окрашиванием толуидиновым синим в
буферном растворе с рН 4,4) в условиях синхронного эксперимента имела тенденцию к снижению по сравнению с показателями виварийного контроля, тогда как
уменьшение числа юных форм было достоверным (табл. 12, 13).
Таблица 13. Возрастная структура популяции тучных клеток (ТК) в стенке тощей кишки
животных (на поле зрения). Методика – окрашивание толуидиновым синим, рН 4,4
Груп- Формы
Оболочки тощей кишки
Всего в стенке
пы
ТК
органа
Слизистая
Подслизистая Мышечная
Серозная
Монгольские песчанки
ВК Юные
1,454±0,140
0,080±0,004
0,047±0,002
0,023±0,002
1,604±0,091
Зрелые 2,313±0,182
0,052±0,005
0,051±0,004
0,016±0,002
2,432±0,154
Старые 1,214±0,142
0,097±0,006
0,028±0,002
0,013±0,002
1,352±0,087
СЭ Юные 0,410±0,080*
0,039±0,004*
0,071±0,002*
0,012±0,001*
0,532±0,042*
Зрелые 2,053±0,142
0,126±0,014*
0,094±0,006*
0,026±0,003*
2,299±0,134
Старые 1,211±0,113
0,156±0,012*
0,017±0,002*
0,007±0,001*
1,391±0,074
КП Юные 1,064±0,062** 0,054±0,006*,** 0,007±0,001*,** 0,020±0,002** 1,145±0,098*,**
Зрелые 1,391±0,110*,** 0,057±0,004**
0,007±0,001*,** 1,455±0,113*,**

,
Старые 0,622±0,073* ** 0,077±0,005*,**
0,699±0,054*,**


ВК-В Юные
1,378±0,123
0,069±0,004
0,035±0,005
1,482±0,062

Зрелые 2,504±0,155
0,102±0,015
0,072±0,004
0,050±0,004
2,728±0,103
Старые 1,180±0,095
0,047±0,003
0,024±0,003
0,014±0,002
1,265±0,054
В 30 Юные 2,401±0,142*
сут.
0,229±0,007*
0,264±0,015*
0,101±0,011*
2,995±0,232*
31
Зрелые
Старые
0,819±0,055*
0,624±0,051*
0,087±0,009 



Крысы
0,020±0,003

0,042±0,003
0,015±0,002
0,016±0,001

0,031±0,004*

0,937±0,067*
0,624±0,022*
ВК-В Юные
0,304±0,017
0,324±0,024

Зрелые 0,642±0,052
0,023±0,002
0,722±0,036
Старые 0,214±0,018
0,007±0,001
0,237±0,015
В 14 Юные 0,685±0,049*
сут.
0,111±0,013*
0,047±0,003*
0,037±0,003*
0,880±0,065*
Зрелые 0,233±0,017*
0,041±0,002
0,040±0,03*
0,314±0,027*

Старые 0,200±0,018
0,200±0,014



Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Кроме того, увеличивалось количество недегранулированных лаброцитов, особенно компактных клеток и достоверно снижалась интенсивность экзоцитоза гранул
во внеклеточное пространство (рис. 3-Б; табл. 14). Достоверно возрастало содержание лаброцитов в подслизистой и мышечной оболочках (табл. 12). При этом в подслизистой оболочке доминирующими становились старые формы тучных клеток,
тогда как в мышечной оболочке возрастало представительство юных и зрелых
(табл. 13).
После космического полета объем популяции мукозных тучных клеток тощей кишки со средней степенью сульфатирования гепарина существенно уменьшался в сравнении с показателями других экспериментальных групп (рис. 3-В;
табл. 12). В то же время число юных лаброцитов по сравнению с показателями животных из синхронного эксперимента существенно повышалось (табл. 13). Кроме
того, представительство тканевых базофилов с компактной цитоплазмой достоверно уменьшалось, интенсивность экзоцитоза усиливалась (табл. 14). Субпопуляция
типичных тканевых базофилов сокращалась более существенно, вплоть до полного
исчезновения в мышечной и серозной оболочках. Среди тучных клеток в подслизистой основе существенно уменьшалось представительство компактных форм, возрастала активность лизиса и экзоцитоза метахроматических гранул.
После 30-суточного антиортостатического вывешивания монгольских песчанок численность тучных клеток в стенке тощей кишки сокращалась в большей степени по сравнению с показателями, полученными при рН 3,0, тогда как объем их
субпопуляции в подслизистой, мышечной и серозной оболочках возрастал (табл.
12). Если в слизистой оболочке преобладали зрелые формы, то в подслизистой и
серозной – юные тканевые базофилы (табл. 13). Во всех структурах тощей кишки
усиливалась дегрануляция тучных клеток с помощью лизиса гранул. После 14суточного вывешивания крыс снижения числа мукозных тучных клеток не происходило, тогда как количество соединительнотканных увеличивалось (табл. 12).
При выявлении тканевых базофилов, содержащих высокосульфатированные
продукты биосинтеза (окрашивание толуидиновым синим в буферном растворе с
рН 5,6), после синхронного эксперимента в стенке тощей кишки наблюдалась тенденция к их увеличению (табл. 12). В мукозной субпопуляции снижалось количество компактных тканевых базофилов, свидетельствуя об интенсификации выведе32
ния продуктов биосинтеза во внеклеточное пространство. В связи с усилением лизиса гранул можно предположить о существенной активизации выведения гистамина в экстрацеллюлярный матрикс (рис. 3-Д; табл. 14). Такие же картины существенного возрастания внутриклеточного лизиса гранул наблюдались и в субпопуляции типичных тканевых базофилов. Условия космического полета приводили к
выраженному сокращению объема популяции тучных клеток по сравнению как с
аналогичными показателями животных виварийной группы, так и синхронного
эксперимента. В субпопуляции мукозных лаброцитов начинали преобладать зрелые формы, существенно возрастала доля клеток с компактной цитоплазмой, плотно заполненных метахроматическими гранулами.
33
Рис. 3. Тучные клетки собственной пластинки слизистой оболочки тощей
кишки монгольских песчанок. Фиксатор: раствор 10% нейтрального формалина с Nцетилпиридинхлоридом. Методика: окрашивание толуидиновым синим в растворе фталатного буфера, рН 4,4 (А, Б, В) и 5,6 (Г, Д, Е). Увеличение: 100х10.
Обозначения: А, Г – группа виварийного контроля. Тучные клетки находятся в различном морфофункциональном состоянии;
Б, Д – группа синхронного эксперимента. Выявляются недегранулированные формы тучных клеток (Б, указаны стрелкой) и в состоянии лизиса гранул (Д, указаны стрелкой);
В, Е – группа космического полета. Уменьшение количества тучных клеток сопровождается усилением экзоцитоза (указан стрелкой) и процессов формирования цитопластов (указаны двойной стрелкой).
Таблица 14. Соотношение морфофункциональных форм тканевых базофилов в собственной
пластинке слизистой оболочки тощей кишки животных (в%). Методика - окрашивание толуидиновым синим в градиенте рН
рН Группы
Морфофункциональные формы тканевых базофилов
Гранули- Компакт- Экзоцитоз
Лизис Клазматоз Элимина- Цитопларованные
ные
ция ядра
сты
Монгольские песчанки
3,0
ВК
СЭ
КП
ВК-В
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
19,5±0,8
18,4±1,7
8,7±0,8
45,2±2,7
2,5±0,2
21,8±0,7
20,2±1,5
5,4±0,7*
46,3±2,4
1,7±0,2*
18,0±1,1 11,8±0,9*,** 8,1±1,7
48,4±2,2 3,1±0,3**
20,4±1,1
16,2±1,4
10,7±0,9
45,3±3,2
2,2±0,2
17,1±1,4 11,4±1,2* 13,2±0,9* 58,3±3,6*

Крысы
22,6±2,3
15,3±1,2
8,0±0,9
42,7±3,5
3,0±0,2
20,4±1,5 10,6±1,0* 18,1±1,1* 46,8±3,1
1,2±0,2*
Монгольские песчанки
1,3±0,3
4,4±0,3
0,9±0,3
3,7±0,3
0,4±0,1* 10,2±0,8*,**
1,4±0,1
3,8±0,1


4,6±0,2
1,5±0,2*
3,8±0,1
1,4±0,1*
0,3±0,1


0,5±0,09

6,1±0,4
5,9±0,3
4,7±0,4
5,6±0,4

1,2±0,1

3,3±0,3

0,2±0,03

3,8±0,3
5,2±0,4
4,4
ВК
21,8±1,9
20,9±2,3
17,9±1,1
31,2±2,4
1,8±0,2
СЭ
24,2±2,1 28,6±3,1* 11,7±1,5* 28,1±2,9
1,5±0,3
КП
22,6±1,8 23,2±1,9** 16,2±1,4** 32,6±2,3
0,7±0,2*
ВК-В
19,7±1,3
22,4±2,4
14,6±1,5
35,0±3,2
2,2±0,2
В 30 сут. 10,2±1,1* 18,4±1,3
13,2±1,5 58,2±2,9*

Крысы
ВК-В
23,4±1,2
18,6±1,4
20,3±2,1
32,7±1,7
0,5±0,1
В 14 сут. 15,3±1,5* 14,2±1,2* 18,4±1,3 52,1±3,6*

Монгольские песчанки
5,6
ВК
СЭ
13,5±1,1
15,2±0,8
22,9±2,0
18,1±1,5*
21,1±1,9
36,8±3,1
5,8±0,8* 54,6±3,5*
34
1,7±0,1
1,1±0,2*
КП
11,5±1,2** 31,5±2,7*,** 12,4±1,1*,** 30,1±2,8** 0,2±0,04*,** 1,9±0,1*,** 12,4±0,9*,**
ВК-В
10,5±1,1
23,4±1,6
24,1±1,8
36,9±2,8
2,2±0,2
0,5±0,04
2,4±0,3
В 30 сут. 3,5±0,3* 15,6±1,6* 58,6±4,4* 22,3±1,8*



Крысы
ВК-В
9,3±0,5
27,3±2,1
23,5±2,3
35,4±3,6
0,7±0,1
0,7±0,1
3,1±0,3
В 14 сут. 4,8±0,5* 20,6±1,7* 33,2±2,7* 41,4±2,9



Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
В то же время, на фоне выраженного снижения интенсивности лизиса секреторных
гранул достоверно активизировались механизмы экзоцитоза, а также процессы
формирования цитопластов (рис. 3-Е; табл. 14). Помимо сокращения численности,
в субпопуляции типичных тучных клеток практически исчезали компактные формы, и усиливалась интенсивность экзоцитоза секреторных гранул. Единичные тучные клетки в мышечной и серозной оболочках являлись юными формами.
После 30-суточного антиортостатического вывешивания монгольских песчанок в слизистой оболочке тощей кишки наблюдалась наиболее выраженная редукция численности тканевых базофилов в градиенте рН. У некоторых животных в
межкриптальной строме встречались единичные лаброциты. Преобладающим механизмом дегрануляции становился экзоцитоз (табл. 14). Среди возрастных форм
преобладали юные тканевые базофилы. В то же время, количество типичных тучных клеток не менялось (табл. 12). В подслизистой и серозной оболочках, как и в
слизистой, превалирующим способом либерализации продуктов биосинтеза в
экстрацеллюлярный матрикс становился экзоцитоз (табл. 14). В условиях 14суточного наземного моделирования эффектов невесомости у крыс численность
мукозной субпопуляции тучных клеток тощей кишки снижалась по сравнению с
виварийным контролем, тогда как типичной – возрастала (табл. 12). Наиболее
частой локализацией тканевых базофилов становилась периваскулярная зона. Дегрануляция продуктов биосинтеза с высокосульфатированным гепарином достоверно возрастала как за счет лизиса, так и экзоцитоза гранул, в возрастной структуре популяции преобладающими становились юные формы.
При оценке стадий биосинтеза гепарина полихромным методом было показано, что в условиях синхронного эксперимента представительство тучных клеток,
содержащих несульфатированный гепарин, снижалось практически вдвое. Вместе с
этим, численность лаброцитов, в которых гепарин выявлялся на всех стадиях сульфатирования, обладала тенденцией к возрастанию. После пребывания в условиях
12-суточной невесомости по сравнению с показателями синхронного эксперимента
достоверно возрастала доля тучных клеток с полностью этерифицированным гепарином. С одной стороны это свидетельствовало об активизации сульфатирования
гепарина, а с другой – о недостаточной репопуляции тучных клеток. После 30суточного вывешивания, наоборот, увеличивалось число тканевых базофилов с
35
низкосульфатированным гепарином. Аналогичная тенденция, но с меньшей выраженностью была отмечена у крыс, которые подвергались вывешиванию на протяжении 14 суток, что косвенно подтверждало результаты исследования популяции
тучных клеток в градиенте рН.
Таким образом, выявленное после космического полета снижение объема
популяции тучных клеток в стенке тощей кишки, очевидно, свидетельствовало об
активном использовании их регуляторного потенциала для поддержания местного
гомеостаза. Пребывание в условиях невесомости приводило к усилению биосинтеза и высвобождению гепарина тканевыми базофилами во внеклеточное пространство для активного участия в адаптивных реакциях структурных компонентов тощей кишки. Возможно, что формирующийся дефицит лаброцитов под влиянием
невесомости является одним из ключевых звеньев морфофункциональных изменений волокнистого компонента внеклеточного матрикса соединительной ткани и
эпителиальной ткани слизистой оболочки тощей кишки монгольских песчанок.
Наиболее выраженное сокращение численности тканевых базофилов в гладкомышечной ткани, а также подслизистой и серозной оболочках свидетельствовало о
снижении их регуляторного влияния на деятельность гладких миоцитов, что могло
отражаться на моторно-эвакуационной функции пищеварительного тракта. Изменение состояния внеклеточного матрикса соединительной ткани тощей кишки позволяет предположить о формировании предпосылок к нарушению тропности клеточной миграции и, как следствие, адекватности репопуляции тучных клеток. В
подтверждение этому являются данные проведенных наземных экспериментов, которые свидетельствуют о сохранении пула юных форм мукозных тканевых базофилов на более высоком уровне по сравнению с эффектами невесомости и возрастании численности типичных соединительнотканных тучных клеток.
3. Морфофункциональное состояние желудка
У монгольских песчанок группы синхронного эксперимента по сравнению с
показателями животных виварийной группы в слизистой оболочке происходило
уменьшение ШИК-позитивного углеводного материала. После 12-суточного орбитального полета наблюдалось достоверное снижение высоты эпителия слизистой
желудка и глубины желудочных ямок по сравнению с показателями монгольских
песчанок виварийной группы и синхронного эксперимента (табл. 15). Кроме того, в
слизистой оболочке на фоне территорий дистрофических изменений покровного
эпителия прогрессировала редукция муцинов, а в собственных железах дна желудка выявлялись микролокусы железистых эпителиоцитов с некробиотическими признаками. Развивался межуточный отек, который сочетался с очаговой лимфоидной
инфильтрацией и явлениями стаза крови в сосудах. В мышечной оболочке наблюдались дистрофические изменения сократительных элементов. При морфометрическом исследовании определялось достоверное истончение мышечной оболочки в
сравнении с показателями животными группы синхронного эксперимента и виварийного контроля (табл. 15). После 30-суточного антиортостатического вывешивания в слизистой оболочке желудка происходила более распространенная редукция
36
ее компонентов в сравнении с полетными животными (табл. 15). Глубина желудочных ямок существенно снижалась. У большинства монгольских песчанок наблюдались дистрофические изменения поверхностного железистого эпителия, приводящие к уменьшению его высоты и редукции содержания муцинов. Определялась десквамация эпителия, имеющая в ряде случаев распространенный характер. Распределение ШИК-позитивного материала в собственных железах становилось неравномерным, его количество существенно уменьшалось в сравнении с показателями
Таблица 15. Морфометрические показатели структур стенки фундального отдела
желудка животных (в мкм)
Животные Группы Толщина слизистой Глубина желудоч- Толщина мышечоболочки
ных ямок
ной оболочки
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
Крысы
ВК
567,7±18,6
61,4±2,4
162,1±5,4
СЭ
КП
ВК-В
528,5±15,4
453,9±12,2*, **
581,3±20,4
52,4±2,2*
38,4±1,7*, **
63,2±3,6
157,6±4,2
118,4±2,7*, **
173,2±12,3
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
344,1±28,9*
624,2±8,6
586,3±10,4*
20,6±1,2*
72,3±2,1
63,2±3,2*
164,3±10,8
146,4±15,6
157,2±15,7
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент, КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
животных виварийной группы, а также уровнем полетных животных. Часто определялись некробиотические изменения клеточного состава фундальных желез, с
большей частотой в области дна. В интерстиции подслизистой оболочки, а также
мышечной оболочки выявлялись отеки. В то же время, толщина мышечной оболочки не подвергалась достоверным изменениям в сравнении с показателями виварийных животных (табл. 15). После 14-суточного вывешивания крыс выявлялись
аналогичные реакции слизистой оболочки желудка по сравнению с показателями
монгольских песчанок группы моделирования эффектов невесомости, но с меньшей динамикой. Также, толщина мышечной оболочки не отличалась от значений
виварийной группы животных. Таким образом, результаты обзорной микроскопии
и морфометрического анализа свидетельствуют о развивающейся редукции некоторых компонентов стенки желудка после влияния невесомости, прежде всего в
слизистой и мышечной оболочках. При антиортостатическом вывешивании на первый план выходили дезинтегративные процессы в слизистой оболочке и уменьшение состоятельности мукозного защитного барьера, которые зависели от продолжительности наземного моделирования эффектов невесомости.
Состояние внеклеточного матрикса соединительной ткани желудка
Волокна, представленные коллагеном I типа, распределялись преимущественно в пределах подслизистой оболочки желудка. В условиях синхронного экс37
перимента определялось возрастание интенсивности фуксинофилии волокон (табл.
16). Пребывание в невесомости приводило к уменьшению представительства коллагеновых волокон в стенке желудка монгольских песчанок. Вместе с этим, прогрессировали тинкториальные изменения волокнистого компонента, выявленные у
животных группы синхронного эксперимента (таб. 16). С большей частотой обнаруживалось возрастание фуксинофилии, а также признаки гомогенизации пучков
коллагеновых волокон. Развитие отека регистрировалось во всех оболочках.
Таблица 16. Состояние коллагеновых волокон в подслизистой оболочке желудка животных
Животные
Группы
Индекс
содержания
(в усл. ед.)
Монгольские
песчанки
ВК
0,124±0,010
Монгольские
песчанки
СЭ
КП
ВК-В
Уровень фуксинофилии (в%)
Низкий
25,5±1,6
Средний
64,2±3,2
Высокий
10,3±0,9
Индекс
дезорганизации (в усл.ед.)
0,016±0,002
0,128±0,011
15,2±1,4*
69,2±2,9
15,6±1,4*
0,020±0,004
,
,
,
,
0,083±0,009* ** 19,5±1,5* ** 60,1±4,4* ** 20,4±1,6* ** 0,036±0,005*, **
0,116±0,015
27,2±2,1
60,2±4,1
12,6±1,1
0,015±0,003
В 30 сут. 0,136±0,012
9,8±0,8*
49,6±3,7*
40,6±3,4*
0,030±0,004*
ВК-В
0,124±0,022
27,0±1,3
52,4±2,1
20,6±2,2
0,022±0,004
В 14 сут. 0,132±0,010
20,3±1,5*
53,0±3,5
26,7±1,9*
0,019±0,003
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Крысы
В условиях 30-суточного антиортостатического вывешивания главные изменения в состоянии коллагеновых волокон тощей кишки затрагивали тинкториальные характеристики в виде значительного возрастания фуксинофилии, а также более высокой частоты развития очагов гомогенизации. У некоторых животных
начинали выявляться умеренно фуксинофильные коллагеновые волокна между
фундальными железами в области дистрофических нарушений слизистой оболочки, что не обнаруживалось у виварийных монгольских песчанок. После 14суточного антиортостатического вывешивания крыс достоверно повышался уровень фуксинофилии волокнистого компонента интерстиция желудка (табл. 16).
Условия синхронного эксперимента приводили к достоверному возрастанию
содержания аргирофильных волокон по отношению к показателям животных виварийного контроля в собственной пластинке слизистой оболочки и снижению в
мышечной оболочке (табл. 17). В мышечной оболочке обнаруживалось возрастание
импрегнированности ретикулярных волокон, хотя в некоторых элементах волокнистого компонента интерстиция выявлялись территории с потерей окрашивания.
Таблица 17. Состояние ретикулярных волокон в стенке желудка животных
Животные Группы
Индекс
содержания
Уровень аргирофилии (в%)
38
Индекс дезорганизации
(в усл. ед.)
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
ВК
(в усл.ед.)
Низкий
Средний
Высокий
Собственная пластинка слизистой оболочки
0,005±0,001
10,5±0,8
77,3±4,3
12,2±0,8
СЭ
0,015±0,002*
11,2±0,7
КП 0,022±0,002*,** 24,4±1,4*,**
ВК-В
0,007±0,002
15,0±1,1
65,4±4,2*
40,2±3,4*,**
65,3±6,2
0,032±0,001
23,4±1,5*
0,042±0,002*
35,4±2,7*,** 0,063±0,002*,**
19,7±1,3
0,027±0,004
В 30 сут. 0,034±0,003*
8,3±0,7*
28,3±2,1*
63,4±3,5*
0,083±0,006*
ВК-В
0,015±0,004
20,4±1,5
48,6±3,2
31,0±2,4
0,014±0,003
В 14 сут. 0,026±0,005*
13,7±1,1*
46,1±2,3
40,2±3,1*
0,031±0,005*
Мышечная пластинка слизистой оболочки
Монгольские
ВК
0,238±0,021
11,0±0,9
63,4±3,8
25,6±2,2
0,030±0,003
песчанки
СЭ
0,216±0,017
16,6±1,2*
50,2±3,4*
33,2±2,8*
0,044±0,003*
,
,
,
КП 0,124±0,014* ** 10,4±1,1** 39,2±2,1* ** 50,4±4,4* ** 0,072±0,005*,**
Монгольские ВК-В
0,214±0,017
11,2±1,3
57,2±2,2
31,6±2,7
0,027±0,002
песчанки
В 30 сут. 0,283±0,021*
2,4±0,7*
33,3±2,5*
64,3±3,3*
0,053±0,004*
Крысы
ВК-В
0,153±0,020
14,8±0,5
52,0±1,4
33,2±1,9
0,020±0,003
В 14 сут. 0,166±0,031
15,4±1,2
44,0±1,5*
40,6±1,5*
0,030±0,005*
Мышечная оболочка
Монгольские
ВК
0,215±0,012
10,3±1,1
50,4±3,7
39,3±2,4
0,035±0,002
песчанки
СЭ
0,187±0,009*
9,9±0,8
42,2±3,5*
47,9±3,5*
0,045±0,003
КП 0,095±0,011*,** 6,0±0,5**
35,6±2,6*,** 58,4±3,1*, ** 0,067±0,005*,**
Монгольские ВК-В
0,256±0,023
8,3±1,2
55,6±4,1
36,1±2,7
0,031±0,003
песчанки
В 30 сут. 0,292±0,034
5,1±0,6*
32,2±2,1*
62,7±4,2*
0,093±0,011*
Крысы
ВК-В
0,311±0,015
5,7±0,9
63,6±2,2
30,7±1,8
0,025±0,005
В 14 сут. 0,285±0,023
15,4±0,8*
48,2±1,6*
36,4±1,7*
0,027±0,008
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Крысы
После космического полета на фоне расстройств микроциркуляторного режима становились особенно заметными процессы деградации волокон интерстиция, в том числе, топографически связанных с базальными мембранами в слизистой оболочке, а также в мышечной оболочке и стенке сосудов (рис. 4-А). Содержание ретикулярных волокон в сравнении с показателями виварийного контроля и
синхронного эксперимента возрастало только в собственном слое слизистой оболочки (табл. 17) и было связано с территориями дистрофических изменений железистого эпителия. Напротив, во всех остальных оболочках стенки желудка, в том
числе, мышечной, численность ретикулярных волокон достоверно снижалась вместе с возрастанием аргирофильности (рис. 4-В, 4-Г). Вместе с тем, обнаруживались
утолщенные извитые волокна, фрагментация части из них и большое количество
импрегнированных гранул (рис. 4-В, 4-Г). У некоторых животных в пределах мышечной оболочки определялось изменение тинкториальных характеристик ретику39
лярных волокон – их цвет становился желтовато-бурым, что, видимо, было обусловлено дезорганизацией наружного слоя, представленного коллагеном III типа, и
формированием доступности для ионов серебра коллагена I типа, расположенного
глубже. В субсерозном слое интерстиция желудка выявлялись резко извитые ретикулярные волокна, наблюдались локусы потери аргирофилии. Кроме того, судя по
изменению тональности окрашивания, также развивалось изменение состояния
коллагена III типа.
После 30-суточного антиортостатического вывешивания аргирофильные волокна в слизистой оболочке желудка выявлялись в большом количестве по сравнению с показателями животных виварийного контроля, прежде всего на территориях клеток фундальных желез с некробиотическими признаками. Масштабы таких
изменений превышали степень пролиферации ретикулярных волокон, выявленную
после 12-суточного орбитального полета (табл. 17). Также в структурах мышечной
пластинки слизистой оболочки содержание ретикулярных волокон возрастало. В
некоторых случаях отмечалась пролиферация импрегнированных волокон в толщу
собственной пластинки слизистой оболочки. Обращало на себя внимание отсутствие признаков фрагментации и гранулярного распада ретикулярных волокон. В
остальных оболочках желудка количественный статус волокон не претерпевал существенных изменений, а основные модификации затрагивали их тинкториальные
свойства. Морфологические картины, обнаруженные в стенке желудка крыс после
14-суточного антиортостатического вывешивания, обладали аналогичными признаками, однако, с меньшей динамикой.
Эластические волокна в стенке желудка монгольских песчанок виварийной
группы были более развиты по сравнению с представительством в тощей кишке,
прежде всего, в структурах серозной и мышечной оболочек (рис. 4-Д). Условия синхронного эксперимента приводили, главным образом, к модификации тинкториальных свойств эластических структур. Фуксилинофилия волокон возрастала в мышечной пластинке слизистой оболочки и подслизистой оболочке, тогда как в мышечной
и серозной оболочках, а также венах она снижалась (табл. 18).
40
Рис. 4. Волокнистый компонент внеклеточного матрикса соединительной ткани фундального отдела желудка монгольских песчанок. Фиксация: 10% нейтральный
забуференный формалин. Методика: А-Г  импрегнация серебром по методу Фута;
Д, Е - окрашивание фуксилином по методу Харта. Увеличение: А – 10х10; Б, В, Г, Д, Е –
100х10. Обозначения:
Б, Д  виварийный контроль. В мышечной оболочке выявляются ретикулярные (Б) и
эластические (Д) волокна (указаны стрелкой);
А, В, Г, Е  космический полет. А  территория дезорганизации фундальных желез
(указана стрелкой), отек интерстиция слизистой и подслизистой оболочек; В, Г  редукция и дезорганизация ретикулярных волокон с формированием участков повышенной аргирофилии, утолщений, фрагментацией, накоплением гранулярного материала (указано
стрелкой) в мышечной оболочке (В), в слизистой, подслизистой и мышечной оболочках
(Г), развитие отека (Г);
Е  определяется редукция эластического компонента интерстиция в мышечной
оболочке.
41
После космического полета обнаруживали достоверную редукцию эластического
волокнистого компонента внеклеточного матрикса соединительной ткани желудка
(табл. 18), за исключением стенок кровеносных сосудов. В наибольшей степени это
обнаруживалось в мышечной оболочке и мышечной пластинке слизистой оболочки, где у некоторых животных эластический компонент практически не выявлялся
(рис. 4-Е). Кроме того, в желудке уменьшалось сродство эластических структур к
фуксилину, с наибольшей выраженностью в структурах вен и серозной оболочке.
Дезорганизация эластических волокон в стенке желудка по сравнению с показателями монгольских песчанок группы виварийного контроля и синхронного эксперимента возрастала преимущественно в структурах сосудистого русла. В условиях
30-суточного антиортостатического вывешивания главным образом изменялась
фуксилинофильность внутренней эластической мембраны артерий, а в мышечной
оболочке происходило достоверное возрастание количества эластических волокон
(табл. 18). При исследовании желудка крыс после 14-суточного антиортостатического вывешивания главные изменения затрагивали тинкториальные свойства волокнистого компонента, с наибольшей выраженностью в структурах артерий и вен.
Таблица 18. Состояние эластических волокон в стенке желудка животных
Животные Группы
Индекс
содержания
(в усл.ед.)
Уровень фуксинофилии (в%)
Низкий
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
Крысы
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
Крысы
Монгольские
песчанки
Монгольские
песчанки
ВК
Средний
Высокий
Подслизистая оболочка (кроме сосудов)
0,125±0,008
52,3±2,7
34,2±2,4
13,5±1,1
СЭ
0,107±0,005*
49,4±3,4
КП 0,086±0,004*,** 57,2±2,5**
ВК-В
0,134±0,012
56,8±4,1
В 30 сут.
ВК-В
В 14 сут.
0,120±0,011
0,115±0,043
0,136±0,039
ВК
0,103±0,009
26,5±1,5*
37,4±2,5**
33,5±2,7
40,4±3,1*
39,5±3,2*
52,3±3,1
32,4±1,2
49,9±1,6
19,5±1,4*
Мышечная оболочка
28,6±2,2
45,6±3,4
ВК
0,216±0,016
29,4±2,2*
37,5±2,6
25,2±2,0*
35,0±2,2
43,4±2,5
44,2±2,4
Серозная оболочка
13,6±1,1
36,1±2,3
0,015±0,004
0,019±0,003
0,015±0,003
20,1±1,9*
15,3±1,1
30,6±1,3*
0,020±0,002
0,012±0,004
0,018±0,004
25,8±2,2
0,021±0,002
0,018±0,004
0,025±0,003
0,018±0,003
35,6±2,9*
19,1±2,2
30,6±3,1*
0,033±0,004*
0,022±0,005
0,025±0,004
50,3±3,1
0,024±0,002
СЭ
0,202±0,014
33,4±2,8*
26,4±1,2*
40,2±2,4*
КП 0,124±0,010*,** 47,9±3,5*,** 21,7±1,1*,** 30,4±2,1*,**
ВК-В
0,231±0,015
10,6±1,4
36,3±1,8
53,1±2,7
42
0,018±0,001
24,1±2,2*
5,4±0,6*,**
9,7±0,9
СЭ
0,088±0,007
36,3±3,1*
46,3±1,1
17,4±1,7*
КП 0,042±0,004*,** 49,3±3,1*,** 30,4±1,7*,** 20,3±1,8*,**
ВК-В
0,113±0,017
40,5±3,5
37,4±3,5
22,1±1,8
В 30 сут. 0,144±0,012*
ВК-В
0,136±0,027
В 14 сут. 0,141±0,029
Индекс
дезорганизации
(в усл.ед.)
0,027±0,004
0,033±0,004*
0,021±0,003
В 30 сут. 0,222±0,015
12,3±1,1
27,6±1,8*
60,1±2,1*
0,034±0,003*
ВК-В
0,256±0,024
8,4±1,1
46,0±3,4
45,6±2,0
0,025±0,005
В 14 сут. 0,234±0,020
8,3±1,7
38,5±3,0
53,2±2,9*
0,032±0,004
Условные обозначения: ВК – виварийный контроль, СЭ – синхронный эксперимент,
КП – космический полет, ВК-В – виварийный контроль в эксперименте с антиортостатическим
вывешиванием, В – антиортостатическое вывешивание, * – p<0,05 по сравнению с виварийным
контролем, ** – p<0,05 по сравнению с синхронным экспериментом
Крысы
Таким образом, после космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости происходили однонаправленные изменения в слизистой оболочке стенки желудка, представляющие собой отражение развивающейся стрессорной реакции. Большая их выраженность в условиях антиортостатического вывешивания монгольских песчанок была связана, прежде всего, с продолжительностью воздействия, вызывая соответствующие изменения в эпителиальной и соединительной тканях слизистой оболочки. Напротив, состояние волокнистого компонента внеклеточного матрикса соединительной ткани в других оболочках стенки
желудка в проведенных экспериментах характеризовалось разнонаправленной реакцией, позволяя предположить гравитационную зависимость редукции ряда
структурных элементов подслизистой, серозной и, особенно, мышечной оболочек.
Заключение
Проведенное исследование показало многоуровневые морфофункциональные изменения органов желудочно-кишечного тракта после космического полета,
которые затрагивали эпителиальные, соединительнотканные и гладкомышечные
компоненты. Со стороны эпителия, входящего в состав слизистой оболочки желудка и тонкого кишечника, следует отметить развитие признаков дистрофических изменений, уменьшение морфометрических показателей, а также истощение состоятельности мукозного компонента гастроинтестинального защитного барьера. Возрастание численности бокаловидных клеток в эпителии ворсин тощей кишки, очевидно, являлось адаптивной реакцией на условия невесомости. В паренхиме печени
активизация ядерного аппарата гепатоцитов после орбитального полета происходила вместе с развитием дистрофических процессов, уменьшением содержания
РНК и гликогена, увеличением площади цитоплазмы за счет формирования гликосом и развития внутриклеточного отека. При этом наиболее чувствительными к
условиям невесомости оказались гепатоциты, локализованные в центральной зоне
классических долек. Состояние соединительной ткани подвергалось структурнофункциональным перестройкам, отражающим как адаптивные, так и альтеративные гравитационноиндуцированные процессы.
Механизмы эффектов невесомости на состояние органов пищеварительной
системы можно дифференцировать на прямые и опосредованные. К прямому воздействию чувствительна гладкая мускулатура, а также волокнистый компонент
внеклеточного матрикса соединительной ткани желудочно-кишечного тракта. Опосредованное влияние невесомости связано с изменением гемодинамики и регуляторных систем и распространяется на все структурные элементы пищеварительного тракта. Перераспределение крови в организме животных во время космического
полета и увеличение кровенаполнения венозной системы брюшной полости приво43
дило к развитию гипоксии в органах пищеварительной системы. Обнаруженные
после орбитального полета изменения состояния эластических волокон в стенке
кровеносных сосудов могли усиливать расстройства внутриорганного кровообращения.
В печени монгольских песчанок отек интерстиция с последующими нарушениями ионного равновесия и транспорта метаболитов приводил к деструктивным
изменениям и пространственной дезорганизации волокнистой фазы внеклеточного
матрикса соединительной ткани. Увеличение содержания ретикулярных волокон в
элементах портальных триад, стенке центральных вен и паренхиме печени, видимо,
происходило в ответ на повышение внутриорганного давления крови и формирование гипоксии. Напротив, в желудке и тонкой кишке невесомость вызывала редукцию волокнистой фазы соединительной ткани, что сопровождалось снижением
морфометрических показателей их структур, в том числе мышечной оболочки. Отсутствие гравитационного стимула являлось причиной лизиса определенного объема волокнистой фазы внеклеточного матрикса соединительной ткани, активность
которого возрастала вследствие дисциркуляторных расстройств и отека. Не менее
важное диагностическое значение имели признаки усиления взаимодействия селективных красителей с коллагенами и эластином, что может быть свидетельством деполимеризации волокнистых структур на уровне димеров и высвобождения большого числа реакционноспособных групп. Это позволяет допустить либо прямые
эффекты космического излучения на сшивки аминокислот в молекулах коллагена и
эластина, либо выраженную дезорганизацию волокнистых структур в результате
трофических нарушений. Сочетание прямого и опосредованного воздействия невесомости на ретикулярные волокна приводило к снижению их представительства в
слизистой оболочке тонкой кишки, изменяя рельеф и укорачивая ворсины. Кроме
того, необходимо учитывать возможное снижение эффективности фибриллогенеза
в результате нарушения экстрацеллюлярной сборки волокнистой фазы интерстиция
в условиях измененного состава интегративно-буферной метаболической среды
внеклеточного матрикса соединительной ткани. Таким образом, процессы ускоренной редукции волокнистых структур в совокупности с замедлением новообразования вызывают снижение их объема в интерстиции полых органов пищеварительной системы, что можно считать одним из проявлений ремоделирования межклеточного матрикса соединительной ткани в соответствии с достижением состояния адаптационной, или "космической", нормы (Пестов И.Д., 2003). Уменьшение
количества ретикулярных волокон в интерстиции оболочек органов желудочнокишечного тракта, а также связей между ними может приводить к утончению мышечной оболочки. Однако инволюция гладкомышечной ткани в космическом полете может быть следствием непосредственного влияния невесомости на гладкие
миоциты, приводящего к снижению синтеза белков сократительного аппарата и
рианодиновых рецепторов (Dabertrand F. et c., 1985; Weisbrodt N.W. et c., 1994). Видимо, в условиях невесомости снижение моторно-эвакуационной функции полых
органов желудочно-кишечного тракта может формироваться как на уровне отдель44
ных гладких миоцитов, так и образованных ими функциональных пластов. Кроме
того, одной из причин ослабления деятельности гладкой мускулатуры органов пищеварительной системы и изменения состояния слизистой оболочки в условиях
невесомости являлось ограничение регуляторного влияния тучных клеток. Очевидно, что выраженная редукция их популяции была связана с повышенным расходованием физиологического резерва гепариноцитарной системы на адаптивные процессы в органах пищеварительного тракта к условиям космического полета. Судя
по перестройке структуры популяции тучных клеток, можно предположить изменение миграционной активности их предшественников в связи с модификацией состояния волокнистой фазы интерстиция. О важном значении гепарина в адаптации
к условиям невесомости свидетельствовала не только активизация экзоцитоза метахроматических гранул с высокой степенью этерифицированности продуктов
биосинтеза, но и интенсификация его биосинтеза в тканевых базофилах. В связи с
тем, что тучные клетки являются регуляторами местного тканевого гомеостаза,
можно предположить, что уменьшение их внутриорганной популяции может привести к изменению межклеточной кооперации, ангиогенеза, нейроиммунного взаимодействия, репаративных, гомеостатических и воспалительных процессов, а также синтеза коллагена и его экстраклеточной агрегации в надмолекулярные структуры.
Итак, оценка влияния факторов орбитального полета на морфофункциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта обладает гораздо большей
информативностью при одновременном изучении всех структурных компонентов
стенки, что позволяет получить интегральные представления о развивающихся изменениях.
Выводы
1. Условия космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости с помощью антиортостатического вывешивания вызывают однонаправленные изменения в структурах печени и слизистой оболочке желудка и разнонаправленные в других оболочках полых органов пищеварительного тракта.
2. После космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости в печени животных происходит увеличение содержания волокнистых компонентов внеклеточного матрикса соединительной ткани на фоне развития отека.
3. Гепатоциты центральных областей классических долек печени менее резистентны к функционированию в условиях космического полета и наземного моделирования эффектов невесомости.
4. Застойные явления в сосудистом бассейне желудка и кишечника в условиях орбитального полета являются одной из причин развития дистрофических изменений в слизистой оболочке и нарушения состоятельности гастроинтестинального
барьера.
5. Пребывание животных в условиях 12-суточной невесомости приводит к
интегральному снижению толщины стенки желудка и тощей кишки, обусловленному истончением, в первую очередь, мышечной и слизистой оболочек.
45
6. Влияние невесомости на пищеварительную систему животных опосредовано уменьшением численности и качественными перестройками популяции тучных клеток.
7. Редукция волокнистых компонентов внеклеточного матрикса соединительной ткани в стенке полых органов пищеварительного тракта может усиливать
развивающиеся в невесомости атрофические изменения гладкой мускулатуры и
изменять рельеф слизистой оболочки.
8. Адаптивное ремоделирование внеклеточного матрикса соединительной
ткани пищеварительного тракта в условиях космического полета определяется
снижением эффективности фибриллогенеза и нарушением процессов восстановления межклеточного вещества вследствие изменения параметров интегративнобуферной метаболической среды, а также активизации лизиса волокнистых структур стромы органов.
9. В стенке кровеносных сосудов органов желудочно-кишечного тракта полетных животных развиваются признаки дезорганизации эластических волокон
внеклеточного матрикса соединительной ткани, что может быть одним из факторов
гемодинамических изменений в исследуемых органах.
Список публикаций по теме диссертации
1. Содержание гликогена в печени монгольских песчанок после полета на
космическом аппарате «Фотон-М» №3 / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков, Е.А. Ильин,
А.Н. Пашков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2009. – Т.43, №5. –
С.18-22.
2. Liver interstice condition of mongolian gerbils after a 12-day space flight. /
D.A. Atyakshin, E.A. Ilyin, A.N. Pashkov, E.G. Bykov // Abstracts of 17th IAA Human
in Space Symposium «Humans in space for life sciences developing, peace and progress
on Earth, Moscow, Russia, June 7-11. – Moscow, 2009. – P.10.
3. Атякшин Д.А. Ядрышковый аппарат гепатоцитов монгольских песчанок
после полета на КА «ФОТОН-М» №3 / Д.А. Атякшин, Н.М. Карповец, И.С. Кретинина // Сборник материалов IX Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов, посвященной Дню космонавтики. – Москва: ГНЦ РФ Институт медико-биологических проблем РАН, 2010. – С.18-19.
4. Атякшин Д.А. Морфофункциональное состояние ядерного аппарата гепатоцитов монгольских песчанок после полета на космическом аппарате «Фотон-М3»
/ Д.А. Атякшин, Е.А. Ильин, А.Н. Пашков // Авиакосмическая и экологическая
медицина. – 2010. – Т.44, №2. – С.29-34.
5. Содержание РНК в гепатоцитах монгольских песчанок после полета на
космическом аппарате «Фотон-М3»/ Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков, Е.А. Ильин, А.Н.
Пашков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2010. Т.44, №3. – С.28-32.
6. Состояние интерстиция печени монгольских песчанок после полета на
космическом аппарате «ФОТОН-М3»/ Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков, Е.А. Ильин,
46
А.Н. Пашков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2010. – Т.44, №6. –
С.18-22.
7. Атякшин Д.А. Содержание одно- и двуядерных гепатоцитов при моделировании невесомости и воздействии низкочастотного импульсного магнитного поля / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков // Космический форум 2011, посвященный 50летию полета в космос Ю.А. Гагарина. Ч. 2. Актуальные проблемы космической
биологии и медицины. Системы жизнеобеспечения для пилотируемых полетов:
сборник материалов. – Москва: ИМБП РАН, 2011. – С. 129.
8. Атякшин Д.А. Клеточно-тканевые эффекты факторов 12-суточного орбитального полета на КА «Фотон-3М» / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков, Е.А. Ильин //
Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина.
Ч. 2. Актуальные проблемы космической биологии и медицины. Системы жизнеобеспечения для пилотируемых полетов : сборник материалов. – Москва : Издательство ИМБП РАН, 2011. – С. 130.
9. Быков Э.Г. Содержание РНК в гепатоцитах крыс при моделировании эффектов невесомости и их модификации низкочастотным импульсным магнитным
полем / Э.Г. Быков, Д.А. Атякшин, А.Н. Пашков // Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина. Ч. 2. Актуальные проблемы
космической биологии и медицины. Системы жизнеобеспечения для пилотируемых полетов: сборник материалов. – Москва: ИМБП РАН, 2011. – С. 148.
10. Евтеева М.С. Интестинальный защитный барьер тощей кишки крыс в
условиях моделирования физиологических эффектов невесомости и их модификации / М.С. Евтеева, Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков // Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина. Ч.2. Актуальные проблемы космической биологии и медицины. Системы жизнеобеспечения для пилотируемых
полетов: сборник материалов.– Москва: ИМБП РАН, 2011. – С. 161.
11. Тканеспецифичные особенности реакции слизистой тощей кишки монгольских песчанок при воздействии факторов космического полета на биоспутнике
«Фотон-М3» / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков, Е.А. Ильин, А.Н. Пашков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – Москва, 2011. – Т.45, №2. – С.25-30.
12. Атякшин Д.А. Слизистая оболочка тощей кишки монгольских песчанок
после полета на космическом аппарате «Фотон-М» №3 / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков // Украинский морфологический альманах: научно-практический журнал. – Луганск, 2011. – Т.9, №3.– С.24-27.
13. Состояние интерстиция тощей кишки монгольских песчанок после полета на космическом аппарате «Фотон-М3» / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков, Е.А. Ильин,
А.Н. Пашков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2012. – Т.46, № 3. –
С.8-13.
14. Атякшин Д.А. Морфологические изменения стенки желудка монгольских
песчанок после 12-суточного орбитального полета на КА «Фотон-М3» / Д.А.
47
Атякшин, Э.Г. Быков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2012. –
Т.46, № 5. – С.26-33.
15. Атякшин Д.А. Гликоген в печени крыс при моделировании физиологических эффектов невесомости и модификации восстановительного периода низкочастотным импульсным магнитным полем / Д.А. Атякшин // Врач-аспирант: научно-практический журнал.– 2012. – № 5.1 (54). – С. 148-154.
16. Атякшин Д.А. Реакция интерстиция внутренних органов монгольских
песчанок на сочетанное воздействие факторов 12-суточного орбитального полета /
Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков // Морфология. – 2012.– Т. 141, №3. – С.14.
17. Атякшин Д.А. Анализ эффектов воздействия импульсного магнитного
поля на содержание РНК в гепатоцитах крыс после моделирования физиологических эффектов невесомости / Д.А. Атякшин // Системный анализ и управление в
биомедицинских системах. – 2012. – Т.11, №. 4. – С.956-960.
18. Атякшин Д.А. Влияние магнитного поля на ядерный аппарат гепатоцитов крыс после моделирования некоторых физиологических эффектов невесомости
/ Д.А. Атякшин // Врач-аспирант: научно-практический журнал. – 2012. – № 5.2
(54). – С.261-267.
19. Атякшин Д.А. Влияние измененной силы тяжести на тканевые базофилы
слизистой оболочки тощей кишки монгольских песчанок / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2013.– Т.47, № 4. – С.8-9.
20. Атякшин Д.А. Влияние измененной силы тяжести на состояние ретикулиновых волокон интерстиция желудка монгольских песчанок / Д.А. Атякшин,
Э.Г. Быков // Тезисы докладов XXII съезда физиологического общества имени
И.П.Павлова. – Москва; Волгоград, 2013. – С.39.
21. Атякшин Д.А. Элементы теории системного подхода в анализе тучных
клеток желудочно-кишечного тракта монгольских песчанок, перенесших орбитальный полет на космическом аппарате "ФОТОН-М" №3 / Д.А. Атякшин, Э.Г.
Быков // Морфология.– 2013.– Т.144, № 5. – С.60-61.
22. Атякшин Д.А. Популяционные характеристики слизистых тканевых базофилов тощей кишки монгольских песчанок после 12-суточного орбитального полета на КА «Фотон-М» №3 / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков // Авиакосмическая и экологическая медицина. – 2013.– Т.47, № 6. – С.17-24.
23. Атякшин Д.А. Ретикулярные волокна интерстиция органов пищеварительной системы монгольских песчанок после 12-суточного орбитального полета
на КА «Фотон-М3» / Д.А. Атякшин, Э.Г. Быков // Журнал анатомии и гистопатологии. – 2013.– Т.2, №3.– С.14-21.
24. Атякшин Д.А. Коллагены и эластический компонент интерстиция органов пищеварительной системы монгольских песчанок после 12-суточного орбитального полета на борту космического аппарата "Фотон-М3"/ Д.А. Атякшин, Э.Г.
Быков // Морфология. – 2014. –Т.145, №3. – С.22.
48
49