В ответ на сверхсильный внешний раздражитель — холод, происходит усиление нейроэндокринной регуляции обмена веществ и функционирования тканей, органов и их систем. [4]

Изменения теплового баланса организма — гипотермическое состояние является одним из важнейших факторов, воздействующих на организм человека. Одной из фундаментальных задач медицины, безусловно, является изучение закономерностей приспособления организма кфакторам окружающей среды. [5] Так как адаптационные процессы организма обеспечиваются, главным образом, путем соответствующих изменений, колебаний функциональной активности систем органов и тканей. [1] Вместе с тем, клинические наблюдения с использованием функциональных методов исследования только усугубляют расхождения во взглядах на роль холодового фактора. Поэтому важное значение имеют результаты экспериментальных морфологических исследований по изучению реакции тканей организма на гипотермию [2].

Цель работы — изучить динамику изменения морфометрических и плоидометрических параметров ядер гепатоцитов после воздействия гипотермии. Изучить количественные характеристики гликогена в гепатоцитах белых крыс после экспериментальной гипотермии на разных этапах регенерации

Задачи исследования:

1. Высчитать индекс накопления ДНК при плоидометрическом исследовании (ИНДНК). На основании этого изучить распределение популяций по ИНДНК.
2. Рассчитать количество гликогена путем определения интегральной оптической плотности (ИОП) полисахарида в условных единицах (У.Е.)

Материалы и методы

Исследование выполнено на 25 крысах линии Wistar. Гипотермию моделировали путем помещения животных, находящихся в индивидуальных клетках, в воду температурой 5 °С, при температуре окружающего воздуха 7 °С. Критерием прекращения воздействия служило достижение животными ректальной температуры 20–25 °С (что соответствовало глубокой степени гипотермии). Время экспозиции было индивидуальным (в среднем составляло 40 ± 5 мин). Материал фиксировали в 10 % нейтральном формалине, забуференном по Лилли. Проводку материала осуществляли по изопропиловому спирту, заливали в парафин. Гистологические срезы толщиной 4–7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, а на гликоген по Шабадашу. Для определения плоидности после стандартной гистологической проводки депарафинизированные срезы толщиной 4 мкм окрашивали методом Фельгена с использованием холодного гидролиза в течении 1 часа 30 минут.

Результаты и обсуждение

В ходе исследования мы наблюдали, что у животных, забитых сразу после проведения гипотермии, ядра гепатоцитов вокруг центральных вен были уменьшены в размерах, некоторые печеночные клетки находились в состоянии пикноза, в то время как в периферийных отделах печеночных балок ядра клеток были увеличены в размерах. Средняя площадь ядра составила — 16,6±0,7 мкм2, периметр — 19,4±1,7 мкм. Площадь сечения цитоплазмы составила 193,2±18,1 мкм2, ядерно-цитоплазматическое соотношение — 0,11±0,01. ИНДНК ядра составил 3,9с±0,2, пределы колебаний ИНДНК составили от 3с до 6,2с, при модальном значении 4,4с. Гистограмма распределения ИНДНК имела одиночный пик в области 4с и сдвиг влево.

Рис. 1. Гистограмма распределения ИНДНК в ядрах гепатоцитов печени крыс сразу после проведения гипотермии

По оси абсцисс — плоидность гепатоцитов; по оси ординат — проценты

На 2 сутки после глубокой гипотермии ткань печени была в состоянии сильного отека, отдельные гепатоциты находились в состоянии некроза. Гепатоциты полиморфной формы. Средняя площадь ядра составила — 49,5±2,9 мкм2, периметр — 26,5±0,8 мкм. Площадь сечения цитоплазмы составила 260±7,1 мкм2, соотношение ядра и цитоплазмы — 0,19±0,01. ИНДНК составил 5,1с±0,2, пределы колебаний составили от 3,65с до 6,8с, при модальном значении 6 с. Гистограмма распределения ИНДНК имела сдвиг вправо, наиболее высокий пик находился в области 6 с.

Рис. 2. Гистограмма распределения ИНДНК в ядрах гепатоцитов печени крыс через 2 дня после проведения гипотермии

По оси абсцисс — плоидность гепатоцитов; по оси ординат — проценты

На 5 сутки после глубокой гипотермии ткань печени умеренно отечна. Гепатоциты полиморфной формы. Ядра гепатоцитов увеличены в размерах. Средняя площадь ядра составила — 72,7±4,5 мкм2, периметр — 32,1±0,9 мкм. Площадь сечения цитоплазмы составила — 436,4±34,9 мкм2, ядерно-цитоплазматическое соотношение — 0,17±0,01. ИНДНК составил 7,8с±0,4, пределы колебаний составили от 4,75с до 11с, при модальном значении 9,1 с. Гистограмма распределения ИНДНК характеризовалась широкой гетерогенностью показателя ИНДНК, сдвигом вправо и наиболее высокий пик в был области 8 с.

Рис. 3. Гистограмма распределения ИНДНК в ядрах гепатоцитов печени крыс через 5 дня после проведения гипотермии

По оси абсцисс — плоидность гепатоцитов; по оси ординат — проценты

На 14 сутки после глубокой гипотермии ткань печени отмечали явления слабовыраженного отека. Ядра гепатоцитов по сравнению с предыдущем сроком эксперимента уменьшались в размерах. Средняя площадь ядра составила — 28,5±1,1 мкм2, периметр — 20,2±0,4 мкм.

Площадь сечения цитоплазмы составила — 204,7±10,5 мкм2, соотношение ядра и цитоплазмы — 0,14±0,01. ИНДНК составил 4,1с±0,3, пределы колебаний составили от 2,4 с до 4 с, при модальном значении 3,9 с. Гистограмма распределения ИНДНК характеризовалась сдвигом вправо, наиболее высокий пик отмечали в области 4 с.

Рис. 4. Гистограмма распределения ИНДНК в ядрах гепатоцитов печени крыс через 14 дней после проведения гипотермии

По оси абсцисс — плоидность гепатоцитов; по оси ординат — проценты

При изученииколичественной характеристики гликогена в гепатоцитах белых крыс были получены следующие данные:

Рис. 5. Гистограмма распределения гликогена в гепатоцитах на разных этапах проведения гипотермии

По оси абсцисс — этап гипотермии; по оси ординат — интегральная оптическая плотность гликогена в гепатоцитах

Гликоген в гепатоцитах сразу после проведения гипотермии определяется в виде светло-фиолетовой («пылевидной) зернистости.

Через 2 дня после гипотермии отмечали неравномерное распределение гликогена в цитоплазме почечных клеток. Наблюдали в виде крупно — и мелкоглыбчатых темно-фиолетовых скоплений.

Через 5 дней после гипотермии большинство гепатоцитов печени крыс были переполнены гликогеном. Наблюдали в виде крупных зерен темно — фиолетово -вишневой окраски.

На 14-й день после проведения гипотермии гликоген определяется в виде светло-фиолетовой мелкой зернистости в цитоплазмах печеночных клеток.

Выводы

1. Гипотермия приводит к уменьшению плоидности ядер и морфометрических параметров гепатоцитов у экспериментальных животных. К уменьшению количества гликогена в клетках печени.
2. В отсроченные сроки после гипотермии, в период адаптации и регенерации клеток печени плоидность, морфометрические параметры ядра и цитоплазмы (площадь и периметр ядра, площадь цитоплазмы, ядерно-цитоплазматическое соотношение) увеличиваются. Так же в период регенерации клеток печени после гипотермии синтез гликогена возрастал.
3. К 14 дню после воздействия гипотермии морфометрические и плоидометрические параметры гепатоцитов, а так же количество гликогена приближается к нормеэ

Литература:

1. Бобров И. П., Долгатов А. Ю., Лепилов А. В., Корсиков Н. А., Бабкина А. В., Лушникова Е. Л., Бакарев М. А. Динамика плоидометрических и морфометрических показателей ядер гепатоцитов человека в зависимости от интенсивности переохлаждения / // Современные проблемы науки и образования — 2023. — № 4. ЭЛ № ФС 77–80954.
2. Бобров И. П., Долгатов А. Ю., Лепилов А. В., Корсиков Н. А., Долгатова Е. С., Клинникова М. Г., Лушникова Е. Л. Структурные изменения ядрышек гепатоцитов крыс при нуклеолярном стрессе, вызванном гипотермией // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2023, Т. 176, № 10. С. 525–529.
3. Корсиков Н. А., Лепилов Н. А., Бобров И. П., Долгатов А. Ю., Долгатова Е. С., Бабкина А. В., Гервальд В. Я., Бульбенко М. М., Бычкунов В. А., Чиксенев А. В., Лушникова Е. Л., Бакарев М. А. Некоторые особенности структурно-морфологической реорганизации миокарда крыс при однократной глубокой гипотермии в эксперименте // Современные проблемы науки и образования. 2022. № 4.; URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=31999
4. Соседова М. Н., Корсиков Н. А., Долгатов А. Ю., Концеба В. В., Долгатова Е. С., Невмержицкая А. И., Лепилов А. В., Бобров И. П., Гервальд В. Я. Особенности компенсаторно-приспособительной реорганизации дыхательной системы в условиях гипотермического воздействия различного уровня // Современные проблемы науки и образования. — 2022. — № 4. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=31984
5. Стрельникова С.С, Корсиков Н. А., Долгатов Н. А., Лепилов А. В., Бобров И. П., Лушникова Е. Л., Бакарев М. А. Морфофункциональная характеристика поджелудочной железы в постгипотермическом периоде. Актуальность проблемы // Современные проблемы науки и образования. 2022. № 3.
6. Наркевич Д. Д., Корсиков Н. А., Долгатов А. Ю., Лепилов А. В., Бобров И. П., Казарцев А. В., Гервальд В. Я., Долгатова Е. С., Бабкина А. В., Стрельникова С. С., Бычкунов В. А., Чикменев А. В. Морфофункциональные особенности коры надпочечников при гипотермических поражениях // Современные проблемы науки и образования. 2022. № 5. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=31983
7. Бабкина А. В., Долгатов А. Ю., Лепилов А. В., Бобров И. П., Корсиков Н. А., Казарцев А. В., Долгатова Е. С., Невмержицкая А. И., Раевская В. В., Соседова М. Н., Бульбенко М. М. Особенности морфофункциональных изменений миокарда в условиях гипотермического повреждения // Современные проблемы науки и образования. — 2022. — № 2. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=31504
8. Долгатова П. А., Калин Д. А., Бобров И. П., Долгатов А. Ю., Лепилов А. В., Корсиков Н. А., Долгатова Е. С., Лушникова Е. Л., Бакарев М. А. Реззкльтаты исследования количества и состояния тучных клеток печени крыс при гипотермии // Современные проблемы науки и образования. 2025. № 6.;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=34330 DOI: https://doi.org/10.17513/spno.34330
9. Калин Д. А., Долгатова П. А., Бобров И. П., Долгатов А. Ю., Корсиков Н. А., Лепилов А. В., Долгатова Е. С., Лушникова Е. Л., Клинникова М. Г., Бакарев М. А. Патоморфология щитовидной железы и тучные клетки ее стромы при экспериментальной глубокой иммерсионной гипотермии // Современные проблемы науки и образования.2025.№ 6. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=34371 DOI: https://doi.org/10.17513/spno.34371