Введение

Под контролем надпочечников находятся рост, развитие и функциональная активность органов и тканей. Надпочечники обеспечивают гормональную регуляцию обмена веществ, а также принимают участие в развитии адаптационных реакций организма к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды [4; 2]. Адекватное функционирование надпочечников способствует обеспечению необходимого взаимодействия целого ряда систем, отвечающих за сохранность организма и возможность его выживания в условиях повреждения отдельных клеток [3]. Одним из факторов, способных приводить к развитию стресса, является нарушение режима освещенности. Так называемое «световое загрязнение», то есть освещение, влияющее на человека в ночное время, на сегодняшний день является частью современной жизни [1]. Также существует много спорных и нерешенных вопросов в отношении функционирования надпочечников в различные сезоны года.

Целью работы стало изучение морфометрических показателей надпочечников белых крыс обоего пола в условиях естественных и искусственных фоторежимов.

Материалы и методы

Исследования были выполнены на беспородных белых крысах, альбиносах серой крысы Rattus norvegicus, общим количеством - 72 особи. Для выявления сезонных различий морфометрических показателей надпочечников исследования были проведены в четыре сезона года: зимой (январь), весной (апрель), летом (июль), осенью (октябрь). Для изучения влияния роли светового фактора на морфометрические показатели надпочечников были выполнены эксперименты со световой и темновой депривацией. Животных в течение 45 дней содержали в условиях постоянной темноты и постоянного освещения. После декапитации надпочечники животных фиксировали в смеси Буэна. Последующую заливку в парафин осуществляли стандартным способом. Срезы толщиной 5 мкм (средняя часть органа) окрашивали гематоксилином Гарриса - эозином. Для измерения морфологических показателей фотографии срезов переводили в электронный вид и обрабатывали с помощью инструмента «Измерение» программы Photoshop.

Поскольку размеры клеток, ядер и ядрышек в большинстве случаев адекватны интенсивности клеточного белкового синтеза, а высокая функциональная активность клетки часто сопровождается увеличением объема ядрышка, были замерены и рассчитаны объемы клеток, ядер и ядрышек. Увеличение размеров ядер, по мнению Я. Е. Хесина (1967), предполагает повышение функциональной активности клеток. Также функциональное состояние надпочечников можно оценивать по размерам секреторных клеток [6]. В процессе эксперимента было сделано около двухсот замеров диаметров клеток, ядер и ядрышек в каждой группе. В результате статистической обработки результатов были найдены средние значения изучаемых параметров и ошибки средних. Вопрос о значимости различий решался с помощью t-критерия Стьюдента. Значимыми считали различия при p < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

При сравнении морфометрических показателей надпочечников во все сезоны года было обнаружено, что наименьшие показатели в площади надпочечников и площади коркового вещества приходились на летний период, а наибольшие осенью. Площадь мозгового вещества самок была менее подвержена изменениям по сезонам года, по сравнению с самцами (табл. 1).

В наших экспериментах объемы клеток, ядер и ядрышек зон коркового вещества надпочечников самцов были максимальны в весенний и летний сезоны. Данные морфометрические показатели могут свидетельствовать о наиболее высокой функциональной активности надпочечников в эти сезоны. У самок же наибольшие объемы клеток, ядер и ядрышек в клубочковом и столбчатом слое были отмечены в контрастные сезоны.

Наибольшие морфометрические показатели в сетчатом слое, наблюдаемые у животных обоего пола в весенний период, могут быть связаны с выработкой половых гормонов.

Таблица 1

Морфометрические показатели надпочечников самцов и самок белых крыс в разные сезоны года, мм²

Примечание: ° - половые отличия;

⁰ - р < 0,05; ⁰⁰ - р < 0,01; ⁰⁰⁰ - р < 0,001.

В мозговом веществе надпочечников максимальные морфометрические показатели наблюдались весной, возможно, это увеличение можно рассматривать как адаптацию к повышению температуры окружающей среды [5].

При сравнении морфометрических показателей самцов и самок было отмечено, что площадь коркового вещества самок больше этого показателя у самцов во все сезоны года (летом на 16 % (р<0,05), зимой на 28 % (р<0,05); осенью на 18 % (р<0,05), весной на 17 % (р<0,01).

В результате эксперимента было отмечено, что у самцов во всех слоях коркового вещества морфометрические показатели наибольшие в летний и весенний периоды. У самок наибольшие показатели наблюдаются в клубочковом и столбчатом слое в зимний и летний периоды, а в сетчатом слое в зимний и весенний периоды.

В результате эксперимента было отмечено, что в зимний период в столбчатом слое все исследуемые структуры у самок больше чем у самцов, в летний, напротив, объем ядрышек больше у самцов. В сетчатом слое исследуемые структуры у самок больше осенью, зимой и весной. У самцов, напротив, летом. В клубочковом слое у самок морфометрические показатели выше зимой и летом, а у самцов осенью (табл. 2).

В условиях световой депривации у самцов произошло снижение площади коркового вещества на 17 % (р<0,01). В условиях темновой депривации у животных обоего пола произошло уменьшение площади коркового вещества на 13 % (р<0,01) у самок и на 25 % (р<0,001) у самцов. Мозговое вещество, напротив, увеличилось на 21 % (р<0,05) у самцов и на 19 % (р<0,05) у самок (табл. 3).

Таблица 2

Морфометрические показатели коркового и мозгового вещества надпочечников самцов и самок белых крыс в разные сезоны года, мкм³

Примечание: ⁰- половые отличия

⁰ - р < 0,05; ⁰⁰ - р < 0,01; ⁰⁰⁰ - р < 0,001.

Таблица 3

Влияние искусственных фоторежимов на морфометрические показатели надпочечников самцов и самок белых крыс, мм²

Примечание: * - отличия по влиянию депривации

^* - р < 0,05; ^** - р < 0,01; ^*** - р < 0,001.

На фоне снижения площади коркового вещества в условиях темновой депривации у самцов произошло увеличение объемов клеток в столбчатом и сетчатом слоях на 29 % (р<0,05) и 17 % (р<0,05) соответственно (табл. 3). Также было замечено уменьшение объемов ядрышек в клубочковом слое на 19 % (р<0,05) и объемов ядер в столбчатом слое на 11 % (р<0,01). У самок же произошло увеличение объемов клеток в клубочковом и столбчатом слоях на 30 % (р<0,01), объем ядрышек в данных слоях увеличился на 20 % (р<0,01) и на 35 % (р<0,01) соответственно. В сетчатом слое у самок было отмечено увеличение объемов ядер на 10 % (р<0,05) и уменьшение объемов ядрышек на 38 % (р<0,001). В мозговом слое у самцов произошло увеличение объемов клеток на 22 % (р<0,05) и уменьшение объемов ядрышек на 18 % (р<0,05). У самок отмечено только уменьшение объемов ядер на 9 % (р<0,05).

Увеличение площади мозгового вещества у самцов произошло на фоне увеличения объемов клеток на 38 % (р<0,001) и ядрышек на 44 % (р<0,001). У самок же исследуемые морфометрические показатели не изменились. В клубочковом слое у животных обоего пола произошло увеличение объемов ядрышек на 33 % (р<0,01). Изменения объемов клеток и ядер были отмечены только у самцов, что выразилось в увеличении объемов клеток на 31 % (р<0,001) и ядер на 17 % (р<0,01). В столбчатом слое произошло увеличение объемов клеток и ядрышек у животных обоего пола. У самцов объем клеток увеличился на 26 % (р<0,01), у самок на 28 % (р<0,05), ядрышек на 33 % (р<0,01) и 39 % (р<0,01) соответственно. У самок в столбчатом слое было также отмечено увеличение объемов ядер на 19 % (р<0,001). В сетчатом слое у самцов было отмечено увеличение всех исследуемых морфометрических показателей: объем клеток увеличился на 36 % (р<0,001), ядер - на 22 % (р<0,001), ядрышек - на 31 % (р<0,01). У самок произошло увеличение только ядер, что составило 14 % (р<0,01) (табл. 4).

Таблица 4

Влияние искусственных фоторежимов на морфометрические показатели коркового и мозгового вещества надпочечников самцов и самок белых крыс мкм³

Примечание: * - отличия по влиянию депривации

^* - р < 0,05; ^** - р < 0,01; ^*** - р < 0,001.

Заключение

В изучении сезонных отличий в морфометрических параметрах надпочечников наибольшие значения для самцов были характерны для летнего периода, то есть в период, когда длина светового дня максимальна. Таким образом, данные, полученные в экспериментах с депривацией, соотносятся с сезонной активностью коркового слоя надпочечников самцов. По данным Я. И. Бичкоева (2009), уменьшение морфометрических показателей коры надпочечников самцов происходит в период с минимальной продолжительностью светового дня, что согласуется с нашими данными.

Мозговой слой надпочечников самок устойчив к обоим видам депривации, а у самцов происходит увеличение морфометрических показателей только при темновой депривации. Также наиболее высокие морфометрические показатели мозгового вещества у самцов были отмечены в летний период. Во все сезоны года были выявлены половые различия в морфометрических показателях надпочечников интактных животных. При этом площадь мозгового и коркового вещества у самок больше, чем у самцов. Наиболее существенные отличия наблюдаются зимой - в этот сезон у самок площадь мозгового вещества больше на 20 %, а площадь коркового вещества - на 22 % по сравнению с самцами. Наименьшие половые различия морфометрических показателей характерны для летнего и весеннего периодов. Световая депривация не влияет на общую площадь коркового и мозгового вещества надпочечников самок. В условиях темновой депривации наблюдается увеличение площадей коркового и мозгового вещества у животных обоего пола.

Рецензенты:

Курьянова Евгения Владимировна, доктор биологических наук, доцент кафедры физиологии и морфологии человека и животных ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», г. Астрахань.

Мажитова Марина Владимировна, доктор биологических наук, доцент кафедры неорганической и биоорганической химии ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», г. Астрахань.