К.м.н. Никонова Л.Г., д.м.н. Стельникова И.Г.

Нижегородская Государственная медицинская академия

Реакция элементов микроциркуляторного русла поджелудочной железы при адаптации организма к непродолжительным двигательным нагрузкам у животных с нарушенной толерантностью к глюкозе.

Известно, что состояние микроциркуляторного русла определяет функциональную активность поджелудочной железы как органа и влияет на выраженность гуморальной связи между элементами экзокринной и эндокринной паренхимы. Нарушения в сосудистом русле поджелудочной железы могут служить фактором в патогенезе сахарного диабета. Физические нагрузки определенной интенсивности оказывают благотворное воздействие на функционирование сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем организма, улучшают утилизацию глюкозы, предупреждают развитие осложнений у больных с сахарным диабетом второго типа и способствуют поддержанию углеводного гомеостаза у лиц с нарушенной толерантностью к глюкозе.

Материалы и методы. Исследование проведено на 20 половозрелых собаках-самцах с нарушенной толерантностью к глюкозе, которую определяли по показателям «тощакового» уровня глюкозы крови и результатам стандартного теста толерантности к глюкозе. Первая группа - интактный контроль (n=10) (без нагрузки), вторая – экспериментальная (n=10) с применением непродолжительной физической нагрузки в виде бега по ленте тредмилла со скоростью 15 км/час до оптимальной стадии, которая определялась по стабилизации показателей ЧСС и ЧД на достаточно высоком уровне в течение определенного времени. Среднее время бега составляло 13,25±1,1 минуты. Забор материала осуществляли под тиопенталовым наркозом из расчета 0,5 мл 10% раствора тиопентала натрия на 1 кг массы животного. В условиях управляемого дыхания рассекали переднюю брюшную стенку, извлекали поджелудочную железу. Кусочки из хвостовой части замораживали в изооктане, охлажденном до – 70 градусов жидким азотом. Для оценки морфофункционального состояния микроциркуляторного русла на криостатных срезах после выявления щелочной фосфатазы в эндотелии кровеносных капилляров методом азосочетания по M.M. Nachlass определяли оптическую плотность ЩФ и измеряли относительный объем капилляров. На основании полученных данных рассчитывался коэффициент кровоснабжения (ККр) соответственно для каждой части по формуле Ккр=Д×С, где Д-средняя оптическая плотность ЩФ, а С- относительный объем капилляров. Относительный объем просвета капилляров каждой части определяли на парафин-целлоидиновых срезах (фиксация жидкость Буэна, окраска по Ван Гизону). Морфометрические показатели получали с помощью программы Image Tools 3.0 и установки анализа изображения МАКС — 1005. Для электоронно-микроскопического исследования кусочки фиксировали в 2,5% глутаральдегиде, дофиксировали 2% раствором четырёхокиси осмия, заливали в смесь эпон-аралдита. Для идентификации панкреатических островков с последующей прицельной заточкой с каждого блока получали полутонкие срезы на ультратоме Ultracut фирмы Reichert-jung, окрашивали метиленовым синим, основным фуксином. Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом. Исследовали на трансмиссионном электронном микроскопе Morgagni 268D фирмы FEI с помощью программы Analysis. Цифровой материал обрабатывали с применением методов вариационной статистики с учетом изменчивости признака в пределах каждого организма в программах Microsoft Excel 7.0.

Результаты и обсуждение. Проведенные исследования показывают, что активность щелочной фосфатазы в поджелудочной железе невысока и составляет 2,75±0,016у.е. в сосудах экзокринной части и 1,13±0,01у.е. в капиллярах панкреатических островков. Фермент выявляется в эндотелии капилляров в виде петлистой сети вокруг ацинусов и извитых линий, формирующих форму кольца в эндокринной части. Относительный объем капилляров экзокринной части равен 16,36±1,51 у.е., эндокринной -14,65±1,7 у.е. Коэффициент кровоснабжения ацинусов - 45,2±8,65, панкреатических островков - 16,8±1,92. После непродолжительных однократных физических нагрузок наблюдаются сходные изменения микроциркуляторного русла в обеих частях железы. В ацинарном отделе коэффициент кровоснабжения возрастает на 21,6% за счет повышения активности щелочной фосфатазы на 15,6% и небольшого увеличения объема капилляров на 5,7%. Коэффициент кровоснабжения эндокринной части превышает контрольные значения на 44,9% за счет выраженного подъема показателей оптической плотности щелочной фосфатазы на 30,9% и объема капилляров на 11,7%. Для сосудов терминального русла обеих частей железы характерно появление извилистости и неровности контуров, локальные расширения, переполнение их форменными элементами. В капиллярах отмечается агрегация эритроцитов, в некоторых участках видны небольшие плазморагии. Морфометрически просвет капилляров в экзокринной части железы больше на 4,6%, а в эндокринной части на 5,3% значений контрольной группы. На электронномикроскопическом уровне в эндотелии капилляров ацинарной части выявляется утолщение и разрыхление базального слоя, набухание эндотелиальных клеток. Поверхность клеток, обращенная в просвет капилляра, имеет неровный контур и образует небольшие цитоплазматические отростки, отмечено увеличение пиноцитозных пузырьков. В эндокринной части во многих эндотелиальных клетках ядро повышенной осмиофильности с конденсацией хроматина вблизи оболочки и в виде глыбок в центре. Контуры ядра достаточно ровные, у части клеток появляются выпячивания в связи с увеличением поверхности ядра. В цитоплазме обнаруживались мелкие вакуоли, большее количество пиноцитозных пузырьков, рибосом. Выявленные изменения можно расценивать как признаки усиления функциональной активности капилляров в ответ на непродолжительную физическую нагрузку. В то же время необходимо учитывать, что данные получены у животных с нарушенной толерантностью к глюкозе, где одной из причин реактивности капиллярного русла является нарушение углеводного гомеостаза. По мнению ряда авторов при инсулинорезистентности и нарушении толерантности к глюкозе внеклеточное накопление глюкозы, липидов, белков, ионов кальция приводит к неферментному гликолизированию мембраны сосудов, появлению липидосодержащих комплексов и белков во внеклеточном пространстве, дистрофии окружающих сосудов, что ведет к полнокровию, нарушению микроциркуляции, интерстициальному отеку. В проводимых ранее исследованиях отмечались морфометрические и структурные преобразования в системе микроциркуляции в ответ на непродолжительную физическую нагрузку у животных с нормальной толерантностью к глюкозе, которые не имели принципиальных отличий от ныне полученных, но были менее выражены. Это дает основание расценивать выявленные изменения как компенсаторно-приспособительные и не приводящие к выраженному нарушению функционирования сосудов терминального русла.