Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном
Вивчено клітинно-тканинні реакціі органів ендокринної системи (щитоподібна залоза, надниркові залози, яєчники) мишоподібних гризунів, що піддавалися хронічному радіаційному впливу в природних умовах (радієвий стаціонар в Республіці Комі та 30‑кілометрова зона ЧАЕС) і в модельних експериментах. Хроні...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Таврический медико-биологический вестник |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74445 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном / О.В. Ермакова // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 1 (61). — С. 86-92. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859904783449587712 |
|---|---|
| author | Ермакова, О.В. |
| author_facet | Ермакова, О.В. |
| citation_txt | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном / О.В. Ермакова // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 1 (61). — С. 86-92. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Таврический медико-биологический вестник |
| description | Вивчено клітинно-тканинні реакціі органів ендокринної системи (щитоподібна залоза, надниркові залози, яєчники) мишоподібних гризунів, що піддавалися хронічному радіаційному впливу в природних умовах (радієвий стаціонар в Республіці Комі та 30‑кілометрова зона ЧАЕС) і в модельних експериментах. Хронічне опромінення в малих дозах викликає морфологічні порушення на різних рівнях біологічної організації (клітинно-тканинному, організменному та популяційному). Результати лабораторних експериментів з хронічним опроміненням свідчать про те, що спостережувані варіації морфометричних параметрів щитоподібної залози, надниркової залози та яєчників відображають закономірні зміни їх функціональної активності в певних фізіологічних межах, вони спрямовані на підтримання гомеостазу та носять компенсаторно-пристосувальний характер. Радіація в малих дозах при спільній дії з іншими факторами підсилює клітинно-тканинні реакції. У природних біогеоценозах, в порівнянні з лабораторними експериментами, (в умовах превалюючого вкладу внутрішнього α- і β-випромінювання в еквівалентній дозі, підвищеного вмісту в навколишньому середовищі токсичних елементів, супутніх важким природним радіонуклідам, а також кліматичних коливань) спостерігаються більш значущі зміни, що підтверджується достовірно високою частотою хромосомних і геномних мутацій у клітинах, деструктивних процесів в органах ендокринної системи, в порушенні репродуктивних функцій.
The article presents a comparative study of cellular-tissue reactions in endocrine organs (thyroid and suprarenal glands, ovary) of rodents exposed to radiation in natural conditions (the Radium station in Komi Republic and the 30-km zone of Chernobyl Nuclear Power Station) and to modelled chronic radiation. It has been shown that chronic irradiation in low doses causes morphological disorders on different levels of the structural organization:the cellulartissue, organism and population. The experimental results demonstrate that the observed variations in the thyroid, suprarenal glands and ovary,in terms of morphometric parameters, reflect natural changes in functional activities of these organs (within the physiological limits). These changes concern the homeostasis maintenance under changed conditions and have a compensatory and adaptation character. The effects of low dose radiation combined with other agents may be amplified at the level of the cellular-tissue reactions. In comparison tothe experimental results, the natural conditions (a high level of radioactivity with α- and β-emitters, high natural radionuclides, toxic elements and extreme climatic factors) induce more expressed changes, such as a significant increase of chromosomal and gene mutations in cells, destructive processes in the organs of endocrine system, and disorders of reproductive functions.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:58:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2013, том 16, №1, ч.1 (61)
УДК [57+61]::539.1.04:599.323:591.4
© О. В. Ермакова, 2013
эКОЛОГО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ эНДОКРИННЫХ
жЕЛЕЗ МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ИЗ РАЙОНОВ
С ПОВЫШЕННЫМ ЕСТЕСТВЕННЫМ РАДИОАКТИВНЫМ
ФОНОМ
О. В. Ермакова
Отдел радиоэкологии (зав. – д.б.н., проф. Зайнуллин В. Г.), Федеральное государственное бюджетное учреждение
науки Институт биологии Коми НЦ Уральского отделения РАН. 167982 Россия, г. Сыктывкар, ГСП-2, ул.
Коммунистическая, 28. Е-mail: ermakova@ib/komisc.ru
ecological and Morphological analysis oF sMall MaMMals’ peripheral endocrine
glands inhaBiTing areas WiTh high radioacTiviTy
o. v. ermakova
SUMMARy
The article presents a comparative study of cellular-tissue reactions in endocrine organs (thyroid and suprarenal
glands, ovary) of rodents exposed to radiation in natural conditions (the Radium station in Komi Republic and the
30-km zone of Chernobyl Nuclear Power Station) and to modelled chronic radiation. It has been shown that chronic
irradiation in low doses causes morphological disorders on different levels of the structural organization:the cellular-
tissue, organism and population. The experimental results demonstrate that the observed variations in the thyroid,
suprarenal glands and ovary,in terms of morphometric parameters, reflect natural changes in functional activities of
these organs (within the physiological limits). These changes concern the homeostasis maintenance under changed
conditions and have a compensatory and adaptation character. The effects of low dose radiation combined with other
agents may be amplified at the level of the cellular-tissue reactions. In comparison tothe experimental results, the
natural conditions (a high level of radioactivity with α- and β-emitters, high natural radionuclides, toxic elements and
extreme climatic factors) induce more expressed changes, such as a significant increase of chromosomal and gene
mutations in cells, destructive processes in the organs of endocrine system, and disorders of reproductive functions.
ЕКОЛОГО-мОРфОЛОГічНИЙ АНАЛіЗ ЕНДОКРИННИх ЗАЛОЗ ДРібНИх ССАВЦіВ іЗ РАЙОНіВ З
піДВИщЕНИм пРИРОДНИм РАДіОАКТИВНИм фОНОм
О. В. єрмакова
РЕЗюМЕ
Вивчено клітинно-тканинні реакціі органів ендокринної системи (щитоподібна залоза, надниркові
залози, яєчники) мишоподібних гризунів, що піддавалися хронічному радіаційному впливу в природних
умовах (радієвий стаціонар в Республіці Комі та 30-кілометрова зона ЧАЕС) і в модельних експериментах.
хронічне опромінення в малих дозах викликає морфологічні порушення на різних рівнях біологічної
організації (клітинно-тканинному, організменному та популяційному). Результати лабораторних
експериментів з хронічним опроміненням свідчать про те, що спостережувані варіації морфометричних
параметрів щитоподібної залози, надниркової залози та яєчників відображають закономірні зміни їх
функціональної активності в певних фізіологічних межах, вони спрямовані на підтримання гомеостазу
та носять компенсаторно-пристосувальний характер. Радіація в малих дозах при спільній дії з іншими
факторами підсилює клітинно-тканинні реакції. У природних біогеоценозах, в порівнянні з лабораторними
експериментами, (в умовах превалюючого вкладу внутрішнього α- і β-випромінювання в еквівалентній
дозі, підвищеного вмісту в навколишньому середовищі токсичних елементів, супутніх важким природним
радіонуклідам, а також кліматичних коливань) спостерігаються більш значущі зміни, що підтверджується
достовірно високою частотою хромосомних і геномних мутацій у клітинах, деструктивних процесів в органах
ендокринної системи, в порушенні репродуктивних функцій.
Ключевые слова: органы эндокринной системы, морфологические изменения, мышевидные грызуны,
малые дозы, низкие мощности доз, адаптивная реакция.
Естественный фон ионизирующих излучений (ИИ)
составляет один из важнейших компонентов в слож-
ном комплексе факторов, постоянно воздействующих
на биосферу Земли в целом. В настоящее время в ре-
зультате интенсивного развития ядерной энергетики,
горнодобывающей и перерабатывающей отраслей
промышленности значительно возросло и не уступа-
ет [1] по мощности природным процессам влияние
техногенной деятельности на увеличение содержания
естественных радионуклидов в биосфере. Именно
достоверные сведения о биологических эффектах,
наблюдаемых в популяциях животных, населяющих
районы с повышенным естественным радиационным
фоном (ПЕРФ), являются [2] наиболее существенным
пробелом в наших знаниях о биологических эффектах
ИИ. Несмотря на то, что зарождение радиобиологии
как науки связано именно с исследованием биологи-
ческого действия ТЕРН [3], до настоящего времени
существует ряд принципиально важных нерешенных
вопросов в этой области, касающихся механизмов дей-
ствия ТЕРН на клеточные структуры, оценки радиобио-
логического и токсического эффектов этих элементов.
86
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Оценка состояния экосистем в зоне загрязнения
на основе только химико-аналитических данных явно
недостаточна, важно учесть биологические эффекты,
вызванные ИИ. Особый интерес представляет оценка
и прогнозирование эффектов, возникающих при со-
четанном действии ИИ, различных экологических
факторов (температура, осадки, биогенное влия-
ние) в среде обитания животных. Установлено, что
эколого-генетические и физиолого-биохимические
характеристики живых организмов могут меняться
под влиянием длительного облучения. Актуальность
нашего исследования обусловлена необходимостью
изучения адаптивных процессов в популяциях жи-
вотных, позволяющих им стабильно существовать
в радиоактивно-загрязненной среде.
В районах с повышенным естественным ра-
диационным фоном существуют свои специфические
радиоэкологические проблемы, связанные как с осо-
бенностями перераспределения тяжелых естествен-
ных радионуклидов (ТЕРН) в природных средах,
так и их биологического действия. ТЕРН являются
a-, b-, g-излучателями с высокой общей биологиче-
ской эффективностью и одновременно химически
токсичными элементами. Очевидно, нет оснований
связывать все наблюдающиеся у животных из районов
с ПЕРФ изменения исключительно с радиационным
воздействием. Накопление ТЕРН в организме, как
правило, сопровождается аккумуляцией химических
элементов – спутников этих радионуклидов, многие
из которых вызывают токсические и мутагенные эф-
фекты. Климатические факторы также способны мо-
дифицировать индуцированные ПЕРФ эффекты [1, 4].
Широкий спектр биологических эффектов (от сти-
муляции развития до угнетения и гибели), обнаружен-
ных при изучении природных популяций животных,
и существенное влияние других экологических фак-
торов на уровень наблюдаемых в этих сообществах
изменений постепенно привели к осознанию того, что
интерпретация имеющихся данных невозможна без
решения проблем корректной оценки биологических
эффектов малых доз ионизирующих излучений и их
модификации факторами нерадиационной природы.
Приспособление вида к экстремальным условиям
среды обитания – комплексное явление, в основе ко-
торого лежат экологические и морфофизиологические
составляющие [5, 6]. В научной литературе достаточно
широко обсуждается состояние популяционных харак-
теристик мелких млекопитающих, обитающих в усло-
виях повышенной радиоактивности [7–12]. Известно,
что первопричиной изменений в популяциях и со-
обществах на радиоактивно загрязненных территориях
являются эффекты у отдельных организмов, которые,
в свою очередь, обусловлены процессами, протекаю-
щими в клетках и субклеточных структурах [13].
Особенно важным для оценки возможных радио-
биологических изменений представляется исследова-
ние органов эндокринной системы – важнейших ре-
гуляторов, играющих ключевую роль в поддержании
организмом гомеостаза и осуществлении адаптации
к постоянно изменяющимся условиям окружающей
среды [14, 15]. К настоящему времени в научной лите-
ратуре имеется большое количество сведений о высо-
кой чувствительности органов эндокринной системы
к воздействию различных экзогенных повреждающих
факторов [16–19]). По некоторым данным [24, 25]
известно, что в медленно-обновляющихся тканях
(к которым относится и паренхима эндокринных
желез) развивающиеся нарушения генома клеток
сохраняются значительно дольше, чем в быстро-
обновляющихся клеточных системах (кроветворные
органы, покровные эпителии). Однако, данные об из-
менении структуры и функции органов эндокринной
системы у животных, подвергающихся хроническому
действию радиационного фактора, немногочисленны
[26–29], поэтому прогнозирование последствий луче-
вого воздействия в природной среде на эндокринные
органы и организм в целом осложняется нерешенно-
стью ряда вопросов.
В связи с этим, представляется весьма актуаль-
ным изучение влияния хронического воздействия ИИ
в дозах и интенсивностях, реально существующих
на загрязненных территориях, на периферические
эндокринные железы на основных уровнях их струк-
турной организации. В настоящей работе представле-
ны материалы изучения мышевидных грызунов как
в ходе многолетних исследований животных из мест
обитания на участках с повышенной радиоактивно-
стью (Ухтинский район Республики Коми и 30-кило-
метровая зона ЧАЭС), так и в лабораторных опытах
по оценке хронического действия ионизирующей
радиации в малых дозах. Подобный комплексный
подход дает возможность получить более реалисти-
ческие оценки влияния ИИ на животных, обитающих
в условиях радиоактивного загрязнения.
Цель работы – анализ структурных и функцио-
нальных перестроек периферических эндокринных
желез мышевидных грызунов при длительном воздей-
ствии ИИ в естественной среде обитания и в условиях
моделирования хронического воздействия внешнего
и внутреннего облучения для установления законо-
мерностей их возникновения.
Для проведения комплексного эколого-
морфологического анализа использовались в основ-
ном достаточно распространенные и хорошо апроби-
рованные методы. Оценка экологической составляю-
щей касалась определения степени радиоактивного
загрязнения территорий, а также популяционных
характеристик: стадии численности популяции, по-
ловозрастного состава, участия полевок в размно-
жении. Для решения поставленных задач в основу
работы положены стандартные морфологические
и морфометрические подходы, позволяющие с до-
статочной степенью надежности зарегистрировать
вектор структурных изменений тканевых систем под
87
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2013, том 16, №1, ч.1 (61)
действием продолжительных по времени повреж-
дающих факторов невысокой степени интенсивности.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДы
Исходя из радиационной обстановки территорий
и данных дозиметрического и радиохимического
анализов, обитающие здесь животные испыты-
вают дозовые нагрузки от внешнего облучения
от 0.3 до 3 сГр/год, от инкорпорированных радио-
нуклидов – от 1.2 до 4 сГр/год и от газообразных
эманаций родона и торона – 1.3 сГр/год. Суммарная
доза облучения для группы животных, обитающих
на радиевом участке, может изменяться в 20-кратном
интервале и составляет от 1.2 до 24 сЗв/год, реальные
поглощенные дозы находятся в промежутке между
этими значениями [1, 30].
Поглощенная доза от внешнего воздействия
γ-излучения, рассчитанная для группы взрослых
зверьков Чернобыльской зоны на сентябрь 1986 г., рав-
нялась на двух обследуемых участках соответствен-
но – 110 и 2 сГр. Поглощенная доза, обусловленная
внешним воздействием β-излучения, примерно была
равна дозе от внешнего воздействия γ-излучения. До-
зовая нагрузка от инкорпорированных радионуклидов
на исследуемых участках в 1986 г. была на один – два
порядка ниже таковой от внешнего воздействия β
+ γ-излучения. В последующие годы соотношение
внешнего и внутреннего облучения изменилось: вклад
в дозу внешнего облучения уменьшался, а внутрен-
него – возрастал [31]. Участки Ухтинского радиевого
стационара отличались от участков 30-километровой
зоны ЧАЭС не только генезисом и составом радиону-
клидов, мощностью экспозиционной дозы, но и дли-
тельностью воздействия радиационного фактора.
Возраст зверьков определяли по комплексу
признаков, на основе которых животные были раз-
делены на три группы: неполовозрелые сеголетки,
половозрелые сеголетки и перезимовавшие особи.
Всего за исследуемый период в условиях радиоак-
тивного загрязнения среды тяжелыми естественными
радионуклидами (ТЕРН) на Ухтинском радиевом
стационаре (Республика Коми) было отловлено
и обследовано более 1000, в 30-километровой зоне
ЧАЭС – 147 полевок-экономок.
В экспериментальных условиях исследование
проведено на половозрелых полевках-экономках,
белых беспородных мышах и крысах линии Вистар.
Для оценки вклада внешнего воздействия излучения
в индуцируемые биологические эффекты, выявленные
в органах эндокринной системы, было поставлено не-
сколько серий экспериментов (в том же диапазоне доз,
которые наблюдаются в природных биогеоценозах)
на разных видах мышевидных грызунов (таблица).
Общее облучение проводили в «домике хрони-
ческого облучения». Источником γ-излучения были
Таблица
Распределение животных в эксперименте
Вариант
опыта
Условия
эксперимента
Количество осо-
бей
Доза облучения
самцы самки хроничес-
кое внешнее
γ-облучение,
сГр
внутреннее облу-
чение (суммар-
ное поступление
вещества, г/кг
массы тела)
Полевки экономки
1.Изучение
влияния хрони-
ческого γ- облу-
чения на струк-
туру и функцию
эндокринных
желез
Контроль 14 15 фон 0
Облучение 14 сут 4 5 0.7–0.8 0
Облучение 60 сут. 5 5 2.9–3.7 0
Облучение 120 сут 12 18 5.2–7.3 0
Крысы линии Вистар
Контроль 5 5 фон 0
Облучение 30 сут 8 8 1.4–1.8 0
Облучение 30 сут 8 7 28.8–32.4 0
2.Выявление
генотоксических
повреждений щи-
товидной железы
Контроль 7 - фон 0
Облучение 55 сут 7 - 48.0–52.0 0
Облучение 80 сут 10 - 4.8–5.2 0
белые беспородные мыши
3.Анализ содер-
жания гормонов
в гомогенатах тка-
ни надпочечников
Контроль 25 - фон 0
Облучение 30 сут 27 - 20.6–22.8 0
88
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
две ампулы со стальной оболочкой, содержащие
0.474·106 и 0.451·106 кБк 226Ra, разнесенные на рас-
стояние 2.5 м. Уровни облучения, используемые
в эксперименте, имитировали условия внешнего
фона γ-излучения на опытных участках. Дозовая
нагрузка на организм зверьков определялась мощ-
ностью экспозиционной дозы (измерения проводили
радиометром ДРГЗ-01 Т1) и сроками содержания
животных в условиях облучения. Суммарную погло-
щенную дозу облучения определяли по показаниям
термолюминесцентного дозиметра (ДТУ).
Щитовидную железу (ЩЖ), надпочечники (НП)
и яичники (ЯЧ) фиксировали в 10 %-ном формалине,
жидкости Буэна и глютаральдегиде с последующей
заливкой в парафин или эпон-аралдит по общеприня-
тым методикам [32, 33]. Полутонкие срезы толщиной
1 мкм и парафиновые – 3–5 мкм окрашивали то-
луидиновым синим, гематоксилин-эозином, по Мак-
Манусу (ШИК-реакция). Состояние изученных
органов оценивали по следующим критериям: отно-
сительная масса органа, ширина коры надпочечника
и отдельных ее зон, объем ядер в каждой зоне (НП),
соотношение основных структурных компонентов,
средний диаметр фолликулов, высота тиреоидного
эпителия (ЩЖ), оценка количества фолликулов
по степени зрелости, атретических фолликулов
и желтых тел (ЯЧ). Стереологические показатели вы-
являли с помощью стандартной планиметрической
сетки со 100 точками в окулярной насадке [34]. Для
изучения процессов фолликулогенеза анализировали
спектр распределения фолликулов по диаметру [19].
В качестве интегральных показателей функциональ-
ной активности тиреоидной паренхимы вычисляли
индекс активности щитовидной железы [35] и индекс
функции [36]. Свежие фрагменты ткани ЩЖ подвер-
гали ферментативной обработке в 0.25 %-ном раство-
ре коллагеназы (collagenase type XI, «Sigma», USA)
в течение 1.0–2.5 ч. при 37º С [19]. Из полученной
суспензии клеток изготовливали мазки, которые по-
сле подсушивания фиксировали в 96 %-ном этаноле
и окрашивали на ДНК по Фельгену с подкраской
цитоплазмы нафтоловым желтым. Долю (в %) микро-
нуклеированных тироцитов определяли на основа-
нии подсчета 1–2 тыс. клеток у каждого животного.
Захват изображений производили с помощью циф-
рового программно-аппаратного комплекса «МИК-
МЕД-2–1600–3 т» (Россия). Измерения средней
площади микроскопических объектов производили
с помощью программы компьютерного анализа изо-
бражений «UTSCSA Image Tool». Для изучения со-
держания кортикостероидных гормонов применяли
хроматографический метод анализа. В гомогенатах
ткани надпочечника определяли содержание корти-
костерона, 11-дегидрокортикостерона и альдосте-
рона [37]. Полученные количественные результаты
обрабатывали с помощью пакетов прикладных
программ Microsoft Excel, Statistica. Для оценки воз-
действия вклада фактора радиации в формирование
биологического ответа использовали четырехфактор-
ные многомерные модели дисперсионного анализа.
РЕЗУЛЬТАТы И Их ОбСУЖДЕНИЕ
Сравнительный морфологический анализ по-
левого и экспериментального материала показал,
что хроническое облучение в малых дозах приводит
к развитию в органах эндокринной системы неспец-
ифических реакций, проявляющихся в перестройках
на основных уровнях их структурной организации –
органном, тканевом, клеточном.
В эксперименте на крысах Вистар в дозах
5 и 50 сГр, наблюдали повреждение генетического
аппарата фолликулярных тироцитов, проявляю-
щееся в усилении процессов формирования клеток
с микроядрами. Такие изменения в соматических
клетках могут приводить к генетической трансфор-
мации и развитию злокачественных новообразова-
ний. Морфометрический анализ микроядер показал
повышение числа мелких микроядер аналогично
таковому при остром облучении крыс, что косвенно
указывает на радиогенную природу происхождения
микроядер при хроническом облучении [38].
В надпочечнике лабораторных и диких живот-
ных после длительного радиационного воздействия
обнаруживались идентичные морфологические
находки. Например, участки гиперплазии коры НП
(микроаденомы) – доброкачественное разрастание
клонов клеток – наблюдали в условиях модельных
экспериментов у белых беспородных мышей, а также
у полевок-экономок в условиях среды обитания с по-
вышенным фоном радиоактивности (в «ухтинской»
популяции 19 %, у «чернобыльских» животных 27 %
половозрелых особей имели морфологические участ-
ки гиперплазии). Принято считать, что гиперплазия
это компенсаторная реакция на повреждающие воз-
действия, когда ускоряются процессы пролиферации.
В основе подобных аденоматозных образований ле-
жит процесс нарушения клеточного деления. В кон-
троле подобные образования не обнаруживались.
В тиреоидной паренхиме прослеживали акти-
визацию процессов фолликулогенеза. Оказалось,
что как у лабораторных животных в разных экспе-
риментах (поглощенная доза 1.8–5.4 и 50.0 сГр), так
и у животных из природных популяций структурные
преобразования в тиреоидной паренхиме однотип-
ны и свидетельствуют о стимулирующем влиянии
хронического воздействия γ-излучения на процессы
фолликулогенеза в ЩЖ.
На тканевом уровне наблюдали морфологиче-
ские повреждения тиреоидного эпителия, которые
выражались в нарушении формы ядер, вакуолизации
цитоплазмы, повышенном числе фолликулов с де-
сквамацией тироцитов. Характерны были и наруше-
ния зональной структурированности железы, повы-
шение числа фолликулов с участками гиперплазии,
89
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2013, том 16, №1, ч.1 (61)
полнокровие сосудов. Для чернобыльских животных,
отловленных в год аварии, была характерна микро-
фолликулярная структура железы, свидетельствую-
щая об интенсификации процессов пролиферации
и напряжении функции ЩЖ.
В ткани коры НП наиболее часто встречались
диффузные очаги воспалительной реакции – лейко-
цитарные инфильтраты и локальные некротические
изменения в пучковой зоне, отмечено стирание гра-
ниц между зонами, дезорганизация коры с появлени-
ем участков локальной деструкции и атрофии парен-
химы. Наиболее выраженные признаки альтерации
наблюдались на фоне увеличения функциональной
активности органа, когда действие радиационного
фактора накладывалось на популяционные воздей-
ствия. В фазу высокой численности до 67 % живот-
ных, обитающих в условиях повышенной радиации,
имели разнообразные морфологические нарушения
коры надпочечников. Это выражалось в расширении
коркового слоя, гипертрофии и гиперплазии клеток
пучковой зоны. Результаты дисперсионного анализа
показали статистически значимые эффект действия
радиационного фактора на морфологическое со-
стояние НП [39].
У белых беспородных мышей в эксперименте
с хроническим внешним облучением (поглощенные
дозы – 20.6–22.6 сГр) наблюдали достоверное увели-
чение объема пучковой зоны и уменьшение величи-
ны клубочковой зоны коры НП, а также повышение
уровня глюкокортикоидов в ткани НП. Сравнение
результатов эксперимента и радиоэкологического
мониторинга природных популяций показало, что
хроническое воздействие ИИ вызывает однотип-
ную реакцию гиперактивности коры НП у полевок
при длительном воздействии ИИ в естественной
среде обитания, а также в условиях моделирования
хронического воздействия внешнего облучения.
Характер изменений в НП, выявленный на уровне
клеток и тканей у мышевидных грызунов в при-
родных условиях и в эксперименте, убедительно
показывает, что именно гиперактивность коры НП,
как универсальная неспецифическая реакция, явля-
ется общим механизмом ответной реакции системы
на хроническое облучение в малых дозах.
В яичниках подсчитывали число фолликулов
различных типов: примордиальные, первичные,
растущие и полостные. У полевок с загрязненных
территорий, количество растущих фолликулов до-
стоверно превышало контрольные значения. Коли-
чество полостных фолликулов не было подвержено
изменениям, в то же время число более зрелых –
Граафовых пузырьков у полевок радиоактивного
участка достоверно выше контроля. Эти факты
свидетельствуют об ускоренных темпах созревания
фолликулов у облученных животных. Между тем,
запас примордиальных фолликулов оказался ниже
контрольного уровня [39]. Такое сокращение резерв-
ных возможностей ЯЧ с одной стороны и ускоренное
созревание фолликулов с другой является своеобраз-
ным путем приспособления мышевидных грызунов
к неблагоприятному воздействию природной среды.
Важными характеристиками жизнеспособ-
ности популяции являются такие показатели, как
интенсивность размножения (ИР) и эмбриональная
смертность. У контрольных и опытных животных
эти показатели достоверно отличались. Наибольшей
интенсивностью размножения характеризуются
полевки с радиоактивных участков, наименьшей –
животные контрольной группы В то же время пока-
затели эмбриональной смертности выше у полевок
с загрязненного участка [40].
Таким образом, у полевок из районов с повы-
шенным содержанием радионуклидов, наблюдается
ускоренное созревании фолликулов яичника, повы-
шение интенсивности размножения, потенциальной
и общей плодовитости, однако, это сопровождается
сокращением продолжительности репродуктивного
периода и резервных возможностей яичников самок,
а также увеличением эмбриональной смертности
и менее жизнеспособным потомством. Фактически
это «плата» популяции за возможность поддержания
численности в условиях радиоактивного загрязнения
среды обитания.
В целом, наблюдаемые вариации морфометри-
ческих параметров изученных органов отражают
закономерные изменения их функциональной актив-
ности в физиологических пределах, они направлены
на поддержание гомеостаза в измененных условиях
и носят компенсаторно-приспособительный харак-
тер. Эффекты действия радиации в малых дозах
подчас трудно определимы, но при совместном
действии с другими агентами, они могут выражаться
в усилении клеточно-тканевых реакций. Процессы
альтерации в тканях с наибольшей частотой встре-
чаются именно при совместном действии факторов
радиационной и химической природы в эксперимен-
тальных условиях, а в условиях естественной среды
обитания животных при совместном действии эколо-
гических факторов (высокая численность грызунов)
и факторов радиационной природы.
По сравнению с модельными экспериментами,
в природных биогеоценозах с повышенной радио-
активностью, в условиях превалирующего вклада
внутреннего α- и β- излучения в эквивалентную дозу,
повышенного содержания сопутствующих токсич-
ных элементов, наблюдаются более выраженные
изменения, проявляющиеся в достоверно высокой
частоте хромосомных и геномных мутаций в клет-
ках, деструктивных процессах в органах и тканях,
нарушении репродуктивных функций, снижении
жизнеспособности потомства. Хроническое об-
лучение в диапазоне низких доз в природной среде
может усиливать реакцию организма на действие
нерадиационных факторов, и способствует проявле-
90
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
нию скрытых дефектов, которые не прослеживаются
в условиях нормального радиационного фона. Эти
факты свидетельствуют о том, что хроническое
облучение низкой интенсивности способно моди-
фицировать клеточные и тканевые процессы, что
в конечном итоге может привести к нарушению
многих жизненно важных функций организма.
Работа частично поддержана грантами РФФИ РБУ
№ 1104–90354 и РФФИ № 1304–01750
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексахин Р. М. Тяжелые естественные радио-
нуклиды в биосфере: Миграция и биологическое
действие на популяции и биогеоценозы/Р. М. Алек-
сахин., Н. П. Архипов, Р. М. Бархударов, И. Я. Ва-
силенко, В. Ф. Дричко, Ю. А. Иванов, В. И. Маслов,
К. И. Маслова, В. С. Никифоров, Г. Г. Поликарпов,
О. Н. Попова, А. Н. Сироткин, А. И. Таскаев, Б. В. Те-
стов, Н. А. Титаева, Л. Т. Февралева. – М.: Наука,
1990. – 368 с.
2. Real A. Effects of ionising radiation exposure on
plants, fish and mammals: Relevant data for environmental
radiation protection/A. Real, S. Sundell-Bergman,
J. F. Knowles, D. S. Woodhead, I. Zinger//J. Radiological
Protection, 2004. – Vol. 24. – P. A123-A137.
3. Корогодин В. И. 90 лет радиобиологии//Радио-
биология, 1991. – Т. 31,
Вып. 4. – С. 538–554.
4. Taulavuori K. Metal stress consequences on frost
hardiness of plants at northern high latitudes: Review
and hypothesis/M. N. V. Prasad, E. Taulavuori, K. Laine//
Environ. Pollution, 2005. – Vol. 135. – P. 209–220.
5. Шварц С. С., Смирнов В. С., Добрин-
ский Л. Н. Метод морфофизиологии индикаторов
в экологии наземных позвоночных. – Свердловск,
1968. – 386 с. – (Тр. Ин-та экологии растений и жи-
вотных Урал. фил. АН СССР; Вып. 58).
6. Шварц С. С. Экологические закономерности
эволюции. – М.: Наука, 1980. – 278 с.
7. Маслов В. И. Влияние жизнедеятельности
мышевидных грызунов на перераспределение
нуклидов урана, тория и радия в биогеоценозах
повышенной радиоактивности//Миграция и био-
логическое действие естественных радионуклидов
в условиях северных биогеоценозов. – Сыктывкар,
1980. – С. 25–42. – (Тр. Коми фил. АН СССР; № 46.)
8. Тестов Б. В. Влияние радиоактивного за-
грязнения на популяции мышевидных грызунов:
Автореф. дисс. … докт. биол. наук. – Екатеринбург,
1993. – 35 с.
9. Криволуцкий Д. А. Динамика биоразнообра-
зия экосистем в условиях радиоактивного загряз-
нения//Докл. РАН, 1996. – Т. 347,№ 4. – С. 567–569.
10. Рябоконь Н. И. Генетический мониторинг
мышевидных грызунов из загрязненных радиону-
клидами районов Беларуси: Автореф. дисс… канд.
биол. наук. – Минск, 1999. – 22 с.
11. Безель В. С. Экологическая токсикология:
популяционный и биоценотический аспекты. – Ека-
теринбург, 2006.–280 с.
12. Григоркина Е. Б., Пашнина И. А. К проблеме
радиоадаптации мелких млекопитающих (экологи-
ческая специализация вида, радиорезистентность,
гемопоэз, иммунитет)//Радиац. биология. Радиоэко-
логия, 2007. – Т. 47, № 3. – С. 71–78.
13. Тимофеев-Ресовский Н. В., Воронцов Н. Н.,
Яблоков А. В. Краткий очерк теории эволюции. – М.:
Наука, 1969. – 407 с.
14. Аруин Л. И., Бабаева А. Г., Гольфанд Б. В.
и др. Структурные основы адаптации и компен-
сациии нарушенных функций/Под ред. Д. С. Сар-
кисова. Руководство АМН СССР. – М.: Медицина,
1987. – 445 с.
15. Pankov Y. A. Biochemistry (Moscow), 1996. –
Vol. 61, № 6. – P. 705–710.
16. Воздействие на организм человека опасных
и вредных экологических факторов//Метрологи-
ческие аспекты. В 2-х томах. Т. 2. Книга 1.Изд-во
ПАИМС, 1997. – 512 с.
17. Селятицкая В. Г., Обухова Л. А. Эндоеринно-
лимфоидные отношения в динамике адаптивных
процессов. – Новосибирск: СО РАМН,2001. – 168 с.
18. Горбачев А. Л. Структурно-функциональные
особенности тиреоидной системы человека и его
микроэлементный статус в условиях Северо-Востока
России: Автореф. дисс. … докт. биол. наук. – Архан-
гельск, 2002. – 42 с.
19. Павлов А. В. Использование микроядерного
теста для выявления генотоксических повреждений
щитовидной железы/А. В. Павлов, М. А. Гансбург-
ский, А. Н. Гансбургский и др.//Бюлл. экспер. биол.,
2006. – Т. 141, № 1. – С. 99–102.
20. Бетц Э. Материалы к изучению эндокрин-
ного синдрома, вызываемого общим облучением
организма. – М., Медгиз, 1961.
21. Ткачев А. В. Аспекты радиационного пора-
жения щитовидной железы: Автореф. дисс. … докт.
мед. наук. – Л., 1970. – 30 с.
22. Иванов А. Е., Куршакова Н. Н., Шиходы-
ров В. В. Патологическая анатомия лучевой болез-
ни. – М., 1981. – 207 с.
23. Барабой В. А. Чернобыль: десять лет спу-
стя. Медицинские последствия радиационных
катастроф//Под ред. Д. М. Гродзинского. Киев:
Чернобыль-интеринформ, 1996. 187 с.
24. Tates A. D. Persistence of preclastogenic
damage in hepatocytes of rat exposed to ethylnitrosourea,
diethylnitrosamine, dimethylnitrosamine and
methyl-methanesulphonate: Correlation with
DNA-O-alcylation/A. D. Tates, J. Neuteboom,
A. H. M. Rotteveel et. al.//Carcinogenesis, 1986. – № 7. –
P. 1053–1058.
25. Урываева И. В., Делоне Г. В. Оценка уровня
накопленных с возрастом и индуцированных гене-
91
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2013, том 16, №1, ч.1 (61)
тических повреждений в клетках печени по про-
дукции микроядер//Онтогенез, 1992. – Т. 23, № 4. –
С. 370–377.
26. Григорьев Ю. Г. Индивидуальная радиочув-
ствительность. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 80 с.
27. Маленченко А. Ф., Кузьмина Т. С., Суш-
ко С. Н.//Материалы I научно-практической кон-
ференции по радиационной медицине МЗ БССР. –
Минск. 1990. – С. 64–71.
28. Мамина В. П., Жигальский О. А. Проблемы
отдаленных эколого-генетических последствий ра-
диационных инцидентов: Тоцкий ядерный взрыв//
Мат. межрегион. науч. конф. – Екатеринбург (30 октя-
бря – 2 ноября 2000 г.) Екатеринбург, 2000. – С. 33–38.
29. Надольник Л. И., Нецецкая З. В., Виногра-
дов В. В.//Радиац. биология. Радиоэкология. 2004. –
Т. 44, № 1. – С. 76–80.
30. Тестов Б. В., Таскаев А. И.//Техногенные
элементы и животный организм (полевые наблюде-
ния и эксперимент). – Свердловск, УНЦ АН СССР,
1986. – С. 23–36.
31. Таскаев А. И. Экологические и морфофизиоло-
гические последствия аварии на Чернобыльской АЭС
для популяций мышевидных грызунов/А. И. Таскаев,
Б. В. Тестов, Л. Д. Материй, В. А. Шевченко. – Сык-
тывкар, 1988. – 52 с. (Науч. докл. Коми НЦ УрО РАН).
32. Ромейс Б. Микроскопическая техника. – М.:
Иностранная литература, 1954. – 719 с.
33. Афанасьев Ю. А. Основы гистологии и ги-
стологической техники/Ю. А. Афанасьев и др. – М.:
Наука, 1967. – 268 с.
34. Автандилов Г. Г. Медицинская морфоме-
трия. – М.: Медицина, 1990. – 382 с.
35. Хмельницкий О. К. Цитологическая и гисто-
логическая диагностика заболеваний щитовидной
железы: Руководство. – СПб.: СОТИС, 2002.
36. Быков В. Л.//Архив анатомии, гистологии
и эмбриол., 1979. – Т. 77, № 7. –С. 98–106.
37. Черкасова О. П. Селективный анализ кортико-
стероидных гормонов с помощью микроколоночной
высокоэффективной житкостной хроматографии:
Автореф. дис. … канд. биол. наук.– Новосибирск,
1999. – 25 с.
38. Ермакова О. В., Павлов А. В., Корабле-
ва Т. В. Цитогенетические эффекты в фолликулярном
эпителии щитовидной железы при длительном воз-
действии γ-излучения в малых дозах//Радиац. биоло-
гия. Радиоэкология, 2008. – Т. 48, № 2. – С. 160–166.
39. Ермакова О. В. Структурные перестройки
периферических эндокринных желез мышевидных
грызунов в условиях хронического облучения в ма-
лых дозах: Автореф. дис… д-ра биол. наук. – Москва:
МГУ, 2008. – С. 45.
40. Башлыкова Л. А., Ермакова О. В. Сравни-
тельная характеристика популяций мышевидных
грызунов из районов с повышенной радиоактив-
ностью//Радиоэкологические исследования в зоне
отчуждения Чернобыльской АЭС (к 20-летию ава-
рии на Чернобыльской АЭС). – Сыктывкар, 2006. –
С. 69–98. (Тр. Коми НЦ УрО РАН; № 180).
92
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-74445 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2070-8092 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:58:55Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ермакова, О.В. 2015-01-20T20:48:29Z 2015-01-20T20:48:29Z 2013 Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном / О.В. Ермакова // Таврический медико-биологический вестник. — 2013. — Т. 16, № 1, ч. 1 (61). — С. 86-92. — Бібліогр.: 40 назв. — рос. 2070-8092 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74445 [57+61]::539.1.04:599.323:591.4 Вивчено клітинно-тканинні реакціі органів ендокринної системи (щитоподібна залоза, надниркові залози, яєчники) мишоподібних гризунів, що піддавалися хронічному радіаційному впливу в природних умовах (радієвий стаціонар в Республіці Комі та 30‑кілометрова зона ЧАЕС) і в модельних експериментах. Хронічне опромінення в малих дозах викликає морфологічні порушення на різних рівнях біологічної організації (клітинно-тканинному, організменному та популяційному). Результати лабораторних експериментів з хронічним опроміненням свідчать про те, що спостережувані варіації морфометричних параметрів щитоподібної залози, надниркової залози та яєчників відображають закономірні зміни їх функціональної активності в певних фізіологічних межах, вони спрямовані на підтримання гомеостазу та носять компенсаторно-пристосувальний характер. Радіація в малих дозах при спільній дії з іншими факторами підсилює клітинно-тканинні реакції. У природних біогеоценозах, в порівнянні з лабораторними експериментами, (в умовах превалюючого вкладу внутрішнього α- і β-випромінювання в еквівалентній дозі, підвищеного вмісту в навколишньому середовищі токсичних елементів, супутніх важким природним радіонуклідам, а також кліматичних коливань) спостерігаються більш значущі зміни, що підтверджується достовірно високою частотою хромосомних і геномних мутацій у клітинах, деструктивних процесів в органах ендокринної системи, в порушенні репродуктивних функцій. The article presents a comparative study of cellular-tissue reactions in endocrine organs (thyroid and suprarenal glands, ovary) of rodents exposed to radiation in natural conditions (the Radium station in Komi Republic and the 30-km zone of Chernobyl Nuclear Power Station) and to modelled chronic radiation. It has been shown that chronic irradiation in low doses causes morphological disorders on different levels of the structural organization:the cellulartissue, organism and population. The experimental results demonstrate that the observed variations in the thyroid, suprarenal glands and ovary,in terms of morphometric parameters, reflect natural changes in functional activities of these organs (within the physiological limits). These changes concern the homeostasis maintenance under changed conditions and have a compensatory and adaptation character. The effects of low dose radiation combined with other agents may be amplified at the level of the cellular-tissue reactions. In comparison tothe experimental results, the natural conditions (a high level of radioactivity with α- and β-emitters, high natural radionuclides, toxic elements and extreme climatic factors) induce more expressed changes, such as a significant increase of chromosomal and gene mutations in cells, destructive processes in the organs of endocrine system, and disorders of reproductive functions. Работа частично поддержана грантами РФФИ РБУ No 1104–90354 и РФФИ No 1304–01750. ru Кримський науковий центр НАН України і МОН України Таврический медико-биологический вестник Оригинальные статьи Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном Еколого-морфологічний аналіз ендокринних залоз дрібних ссавців із районів з підвищеним природним радіоактивним фоном Ecological and morphological analysis of small mammals’peripheral endocrine glands inhabiting areas with high radioactivity Article published earlier |
| spellingShingle | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном Ермакова, О.В. Оригинальные статьи |
| title | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном |
| title_alt | Еколого-морфологічний аналіз ендокринних залоз дрібних ссавців із районів з підвищеним природним радіоактивним фоном Ecological and morphological analysis of small mammals’peripheral endocrine glands inhabiting areas with high radioactivity |
| title_full | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном |
| title_fullStr | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном |
| title_full_unstemmed | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном |
| title_short | Эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном |
| title_sort | эколого-морфологический анализ эндокринных желез мелких млекопитающих из районов с повышенным естественным радиоактивным фоном |
| topic | Оригинальные статьи |
| topic_facet | Оригинальные статьи |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74445 |
| work_keys_str_mv | AT ermakovaov ékologomorfologičeskiianalizéndokrinnyhželezmelkihmlekopitaûŝihizraionovspovyšennymestestvennymradioaktivnymfonom AT ermakovaov ekologomorfologíčniianalízendokrinnihzalozdríbnihssavcívízraionívzpídviŝenimprirodnimradíoaktivnimfonom AT ermakovaov ecologicalandmorphologicalanalysisofsmallmammalsperipheralendocrineglandsinhabitingareaswithhighradioactivity |