Ферментный гомеостаз и секреция ферментов поджелудочной железы у крыс при сочетанном влиянии гипокинезии, высокой температуры и инсоляции



Изучили ферментный гомеостаз и секрецию ферментов поджелудочной железы у крыс при сочетанном влиянии гипокинезии, высокой температуры и инсоляции. Полученные результаты показали, что адаптационные реакции секреторного процесса (экзосекреции и инкреции) зависят от длительности и сложности стресс факторов.

При кратковременном воздействии этих факторов усиливается секреция и инкреция амилазы и протеолитических ферментов. На 7, 10, 15 сутки действия этих факторов снижается секреция и особенно инкреция (весь период эксперимента) липазы поджелудочной железы. Содержание общего белка в ткани поджелудочной железы либо увеличивается (1, 3, 7, 24 часов), либо уменьшается (20, 25, 30 суток). Содержание же его в крови во всех сроках эксперимента уменьшается. При 1, 7, 24 часовом и 3, 7, 15 суточном эксперименте содержание бикарбонатов в ткани поджелудочной железы увеличивается, а в остальных сроках его бикарбонаты остаются без изменений.

Enzymatic homeostasis and secretion of pancreatic enzymes in rats with the combined effect of hypokinesia, high temperature and insolation have been studied. The results obtained showed that the adaptation reactions of the secretory process (exosecretion and incretion) depend on the duration and complexity of the stress factors.

With a short-term exposure to these factors, secretion and growth of amylase and proteolytic enzymes enhanced. On the 7,10,15^th day of action of these factors secretion and especially incretion (the entire period of experiment) of pancreatic lipase decreases. The content of the total protein in the pancreatic tissue either increases (1.2.3.7.24-hours) or decreases (20.25.30-days). The content of it in the blood in all periods of the experiment decreases. At 1,7,27, hours and 3,7,15 daily experiments the content of bicarbonate in pancreatic tissue increases, and in the remaining periods its bicarbonates remain unchanged.

Актуальность работы. Необходимость всестороннего исследования гипокинетического состояния диктуется прогрессивным снижением мышечной активности человека, связанным с научно — техническим прогрессом, а также потребностями клинической медицины, когда лечение больного сочетается с длительным ограничением двигательной активности.

Эксперименты на различных видах лабораторных животных и изучение влияния ограничения двигательной активности на организм здорового человека показали, что на ранних этапах гипокинезии возникает своеобразная стресс реакция [2. К настоящему времени выполнено большое количество работ, в которых освещаются отдельные стороны влияния на организм длительной гипокинезии. [3, 10, 11.

Высокая температура и инсоляция в нашем регионе рассматривается как один из важнейших факторов внешней среды, оказывающий в умеренной дозе положительное — адаптивное, в значительной — повреждающее влияние [1, 6, 7, 9].

Учитывая сложный механизм, как физиологического, так и патологического влияния гипокинезии, высокой температуры и инсоляции, а также весомый вклад ферментов поджелудочной железы в гидролизе пищевых продуктов мы определили цель настоящего исследования.

Целью исследования явилась оценка ферментного гомеостазиса и секреция ферментов поджелудочной железы у крыс при сочетанном влиянии гипокинезии, высокой температуры и инсоляции.

Методика итехника проведения экспериментов. Эксперименты были выполнены на белых лабораторных беспородных крысах самцах, весом 180–200г, в разные периоды года — осенью (при температуре внешней среды 20^0–25⁰ С) и летом (при температуре внешней среды 37^0–40⁰ С). Гипокинезию моделировали путем помещениия крыс в специальные пеналы малого размера [8], на различное время, по продолжительности (1, 3, 7 часов, 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25 сутки, 1, 2, 3, 4 месяцев).

Осенний период изучали влияние только одной гипокинезии на ферментный спектр поджелудочной железы и крови. Контролем для этой группы служили показатели крыс, находящихся в обычной клетке, без ограничения движений.

Летом изучали сочетанное влияние гипокинезии, высокой температуры и инсоляции. В течении всей продолжительности крысы подвергались влиянии инсоляции на солнцеплощадке каждодневно в 12⁰⁰ дня, в течении 30 минут. Экспериментальные животные были разделены на 3 группы. Первая группа интактные животные (контрольная группа), не подвергались никаким воздействиям. Вторая группа животных подвергалась острой инсоляции на солнцеплощадке. Исследовано влияние однократной 30 минутной экспозиции на солнце в летнее время (июль) с мощностью излучения 10 ват (За 30 минут 18000 ват), при температуре воздуха 37^0–40⁰ С. Третья группа животных подвергались сочетанному влиянию гипокинезии и инсоляции. Экспериментальные животные находились в специальных пеналах с ограничением двигательной активности различной продолжительности (1, 3, 7 часов, 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25 суток, 1, 2, 3, 4 месяцев) и каждодневно подвергались инсоляции по вышеуказанной методике. В первой и второй группе было использовано по 6 крыс, в третьей группе 80 крыс, всего экспериментальных — животных 92. Контролем служили показатели двух групп крыс, первая группа: крысы содержались в обычной клетке при той же температуре внешней среды (37⁰- 40⁰ С). Вторая группа животных содержались в тех же условиях, как и первая группа, но кроме этого они подвергались воздействию инсоляции.

Питание контрольных и экспериментальных крыс было одинаковое, белково– углеводное. В клетке постоянно находился сосуд с питьевой водой. Крысы непосредственно перед забоем находились под эфирным наркозом и забивались они путем декапитации, собиралась их кровь.

После забоя животных у них извлекалась поджелудочная железа. В гомогенате поджелудочной железы и в сыворотке крови определяли ферменты — амилаза, общая протеолитическая активность, липаза и общий белок. Ферментативная активность и содержание общего белка относилась к 1 г ткани желез, и считали это как выделение (дебит) данного фермента и общего белка. Полученные данные сравнивались с показателями контроля.

Результаты иобсуждения. При одновременном действии трех факторов, гипокинезии+высокой температуры+инсоляции изменение амилолитической активности ткани поджелудочной железы и крови зависело от длительности эксперимента.

В зависимости от длительности действий этих факторов, были разные изменения активности амилазы в ткани поджелудочной железы. При 1-, 3-, 7-, 24-, часовом и 5-, 7-, 10-, 15-суточном действии гипокинезии+высокой температуры+инсоляции амилолитическая активность в гомогенате ткани поджелудочной железы увеличилась. На 20, 25 и 30 сутки эксперимента активность ее в ткани остается на уровне показателя контроля. При 3^х_- часовом эксперименте активность амилазы в ткани поджелудочной железы достоверно снижалась.

При сочетанном влиянии этих факторов несколько иные результаты получены по изменениям активности амилазы в крови. При 1-, 24-часовом и 3-, 5-, 7- суточном эксперименте активность ее в крови увеличилась. При 3-, 7-часовой и 10 суточной длительности эксперимента активость ее в крови осталась на уровне исходных величин. Начиная с 15-го суточного эксперимента и в остальных сроках его длительности (20, 25 и 30 суток) амилолитическая активность крови многократно снизилась по сравнению показателями контроля.

Корреляционная зависимость между активностью амилазы крови и ткани поджелудочной железы была положительной и достаточно высокой. Только при более продолжительном воздействии этих факторов- гипокинезии+высокой температуры+инсоляции коэффиценты корреляции были положительными но очень низкими.

Отсюда можно заключить, что уровень активности амилазы в ткани поджелудочной железы и в крови по-разному реагируют на влияние комплекса стресс факторов как гипокинезии, высокой температуры и солнечного облучения, т. к. источником амилазы крови является не только поджелудочная железа, но и слюнные железы [4, 5].

Эти реакции в основном зависят от длительности действия этих факторов и проявляются в виде увеличения или уменьшения активности этого фермента в неодинаковой степени в ткани поджелудочной железы и в крови.

При одновременном действии трех стресс факторов (гипокинезия + высокая температура + инсоляция) липолитическая активность ткани поджелудочной железы и крови осталась без изменений или снизилась. Изменение активности липазы в исследуемых материалах — в ткани поджелудочной железы и крови были не всегда однозначными и зависели от длительности действия этих факторов.

При кратковременном действии их (3-х, 7 часов, 3-х и 5-и суток), в ткани поджелудочной железы была тенденция к снижению активности липазы, но из-за высокой вариабельности показателей, она остается на уровне контроля.

Начиная с 7-и суток и далее (10, 15 суток), с увеличением длительности действия гипокинезии, высокой температуры, инсоляции активность липазы в ткани поджелудочной железы все более и более становится ниже. На 15-е сутки эксперимента этот показатель в ткани становится в 5 раз меньше от исходного уровня. На 20-е и 25-е сутки эксперимента липолитическая активность ткани поджелудочной железы остается ниже исходного уровня. На 30-е сутки она доходит до уровня величин показателей контроля.

В данном варианте эксперимента липолитическая активность крови изменилась в основном в сторону снижения ее. Единственно на 10 сутки эксперимента активность липазы осталась на уровне контроля, а в остальных сроках воздействия этих факторов, липолитическая активность в крови достоверно снижалась. Максимальное снижение липолитической активности крови наблюдали при 24 –х часовом эксперименте, снижение ее было в 3–3,5 раза ниже контроля. В остальных сроках эксперимента снижение активности липазы в крови было в 1,3–2,5 раза ниже, чем контрольные величины. Коэффициенты корреляции между активностью липазы в ткани поджелудочной железы и крови были в основном положительными. Когда изменение активности липазы в исследуемых нами материалах были однозначными, коэффициенты корреляции стали высокими, а в остальных случаях этот показатель был низким.

Значит, при сочетанном действии гипокинезии+высокой температуры+инсоляции нарушается (тормозится), секреция липазы поджелудочной железой. При этом экзосекреция нарушается меньше, чем инкреция ее в кровь, и они в основном зависят от длительности одновременного действия трех стресс факторов. При сочетанном влиянии гипокинезии, высокой температуры и инсоляции содержание общего белка в зависимости от длительности действий этих факторов в ткани поджелудочной железы содержание общего белка изменяется разнонаправлено. При кратковременном (1, 3, 7, 24 часа) и более длительном (20, 25, 30 суток) эксперименте содержание общего белка в гомогенате ткани поджелудочной железы крыс достоверно увеличивается. Максимальное увеличение содержание его в ткани железы, наблюдается при 7-ми часовом эксперименте.

Начиная с 3-х суток и более (5, 7, 10, 15 суток) по продолжительности эксперимента, наоборот содержание общего белка в ткани снижается. При одновременном действии этих факторов независимо от длительности эксперимента содержание общего белка в крови достоверно снижается. Коэффициенты корреляции между содержанием общего белка в крови и в ткани поджелудочной железы положительные, но низкие.

В зависимости от длительности одновременного действия трех факторов стресса гипокинезии, высокой температуры и инсоляции были разные изменения в общей протеолитической активности ткани поджелудочной железы. При более кратковременном эксперименте (1, 3, 7 часов, и 3-х суток) общая протеолитическая активность ткани поджелудочной железы увеличивается. В остальных сроках сочетанного влияния этих факторов в зависимости от длительности эксперимента либо ее активность снижается (5, 7 суток), либо остается на уровне показателей контроля (1, 10, 15, 20 и 30 суток).

Изменение содержание бикарбонатов в ткани поджелудочной железы также зависит от длительности действий этих факторов, но даже при очень коротких сроках эксперимента, получены разноречивые результаты. При 1, 7, 24 часовом, 3, 7, 15, суточных экспериментах получены результаты с увеличенным содержанием бикарбонатов в ткани поджелудочной железы. При других сроках эксперимента (3 часа, 5, 10, 20, 25 суток, 1 месяц) содержание его в ткани поджелудочной железы остается на уровне исходных величин.

Выводы:

1. Адаптационные реакции секреторного процесса (экзосекреции и инкреции) зависят от длительности и сложности стресс факторов.
2. При кратковременном сочетанном воздействии гипокинезии, высокой температуры и инсоляции усиливается секреция и инкреция амилазы и протеолитических ферментов.
3. При сочетанном воздействии этих факторов (7, 10, 15 суток) снижается секреция и особенно инкреция (весь период эксперимента) липазы поджелудочной железой.
4. В зависимости от длительности одновременного влияния трех факторов стресса, содержание общего белка в ткани поджелудочной железы либо увеличивается (1, 3, 7, 24 часов), либо уменьшается (20, 25, 30 суток). Содержание его в крови во всех сроках эксперимента уменьшается.
5. Изменение секреции бикарбонатов поджелудочной железой зависит от длительности воздействия гипокинезии, высокой температуры и инсоляции. При 1, 7, 24 часовом и 3, 7, 15 суточных экспериментах содержание его в ткани поджелудочной железы увеличивается, а в остальных сроках его бикарбонаты остаются без изменений.

Литература:

1. Боженкова М. В. Строение околоушных желез у белых крыс, погибших от теплового удара // Морфология. — Санк-Петербург, 2004. — т. 126, № 4. — С. 22.
2. Изатулин А. В., Голуб И. Е., Шашкова О. Н., Изатулин В. Г. Морфофункциональные изменения в надпочечниках при хроническом психи-эмоциональном стрессе / Актуальные проблемы морфологии. Сб науч. тр. посвященный 70-летию проф. В. Г. Николаева. — Красноярск, 2005. — С. 102–103.
3. Камскова Ю. Г. Изменения в системе крови при длительной гипокинезии // Вестник ЧГПУ. — 2000. — сер.9, № 1. — С. 90–93.
4. Коротько Г. Ф. Секреция поджелудочной железы. — Краснодар: Кубанский гос. мед. университет, 2005. — 312 с.
5. Коротько Г. Ф. Секреция слюнных желез и элементы саливадиагностики. — М.: Издательский Дом Академия естествознания, 2006. — 192 с.
6. Романов В. И. Морфология экзокринного отдела поджелудочной железы белой крысы при остром перегревании организма // Морфологические ведомости (приложение). — Москва-Берлин, 2004. — № 1–2. — С. 87.
7. Романов В. И., Боженкова М. В. Стромально-паренхиматозные отношения в пищеварительных железах белых крыс при остром перегревании организма // Морфологические ведомости (приложение). — Москва-Берлин, 2004. — № 1–2. — С. 88.
8. Смирнов К. В. Пищеварение и гипокинезия. — М.: Медицина, 1990. — 224 с.
9. Стельникова И. Г. Особенности реакции эндокриноцитов надпочечников собак при длительном ограничении двигательной активности // Морфология. — Санкт-Петербург, 2008. — т. 133, № 4. — С. 95.
10. Kocharyan A. G., Stepanyan Z. V. The influence of the hypokinesia on the Behavioral reactions and Brain morphology of the rats // Department of pharmacology, Yerevan State Medical University. — 1999. — P. 1–5.
11. Munoz Rojas V. V., Gonchalves L. F., Nunes R. D. Holoprosencephalyhypokinesia syndrome // (Morse syndrome) Munoz Rojas / www thefetus.r — 2001. — P. 1–6.