Лимфатический узел как морфологический «индикатор» электромагнитных излучений

В настоящее время актуальным является изучением «реакции» органов иммуногенеза и, прежде всего, самых многочисленных – лимфатических узлов (ЛУ) [15] на электромагнитные воздействия, которые, как считают многие исследователи, на сегодняшний день представляет собой для биологических объектов «электромагнитный смог» [1–9, 12–14].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

При экспериментальном воздействии электромагнитного поля на биологические объекты выявить структурные преобразования ЛУ, которые можно было бы использовать в качестве морфологического «индикатора» влияния данного дестабилизирующего фактора.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучены висцеральные (брыжеечные) и соматические (паховые) ЛУ клинически здоро- вых половозрелых (6 месяцев) кроликов-самцов породы шиншилла, 10 интактных животных (контроль) и 40 в экспериментальной группе по 10 кроликов, подвергаемых воздействию переменного электромагнитного поля промышленной частоты (ПЭМП ПЧ) – 50 Гц и напряженности 16 кА/м. Каждые 10 опытных животных подвергали воздействию экспериментального фактора в течение 1, 7, 14 и 28 суток (по 6 часов в день). Забор материала осуществляли на следующий день после завершения эксперимента.

Экспериментальные исследования проводились в соответствии с принципами биоэтики [6]. Извлеченные ЛУ фиксировали в жидкости Карнуа и 10%-м водном растворе формалина, изготавливали парафиновые блоки, из которых в соответствии с общепринятыми методиками готовили серийные гистологические срезы толщиной 5–7 мкм, сделанные на уровне ворот и полюсов ЛУ. Полученные срезы окрашивали гематоксилин-эозином, азур II-эозином, по Фельгену, по Футу, по Вейгерту, по Ван Гизону, по Маллори. Давалась качественная характеристика структурам.

Для морфометрического исследования применялся микроскоп фирмы Micros MC 200, цифровая камера Olimpus с разрешением 4 Mpix, обьектмикрометр ОМП-У 4.2. Применялась программа «фотометрия Photo M. A. Chernigovsky Loffe Phys Tech inst, версия 1.2.12.2000, а также использован имидж-анализ [9].

Для анализа изменений пространственного распределения ориентировок структур мозгового вещества, в наибольшей мере регулирующих ток лимфы в органе (мозговые тяжи, мозговые синусы), в плоскости среза лимфатического узла при воздействии ПЭМП ПЧ направление преимущественной ориентировки этих структур определяли методом графического анализа пространственного распределения ориентировок.

Способ позволяет по изображению среза узла, с учетом числа пересечений контуров изучаемых структур с условными прямыми линиями, имеющими заданные положения, компьютерной графикой создавать фигуры «розы числа пересечений». Форма получаемой фигуры наглядно характеризует преимущественное направление продольных осей протяженных структур лимфоузлов в норме и изменение ее в результате эксперимента [10].

Для количественных определений изменения степени упорядоченности пространственного расположения мозговых тяжей при воздействии ПЭМП ПЧ применяли методику оценки преимущественной ориентировки морфологических структур по величине углов, образуемых стандартной условной линией и длинной осью протяженных объекта. Количественная характеристика меры организованности пространственной ориентировки структур давилась по среднему квадратическому отклонению полученного вариационного ряда (величины углов). При этом выделяли три вида ориентировок: строгую – при значении σ около нуля; предпочтительную – σ < 30° и случайную – при значении о >  30° [11].

Цифровой материал обрабатывали современными методами математической статистики с вычислением выборочных средних, показателей их разнообразия, сходства и различия с использованием программ Statistica StatSoft Enterprise 10.0, Microsoft Word Excel 2010.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Установлено, что влияние ПЭМП ПЧ различной продолжительности приводит к качественным и количественным изменениям структур соматических (паховых) и висцеральных (брыжеечных) ЛУ. Однодневное облучение в большей степени влияет на соматические ЛУ, иллюстрируя при этом стимулирующее действие, а облучение в течение 7 дней оказывает угнетающий эффект на обе группы ЛУ. Висцеральные ЛУ подвержены морфологической перестройке в меньшей мере, чем соматические.

В висцеральных (брыжеечных) ЛУ после 7 дней облучения ПЭМП ПЧ наблюдается подавление лимфоцитопоэтической и иммуно-поэтической функций преимущественно за счет уменьшения планиметрических параметров В-зависимых зон: лимфоидные узелки – с (4,065 ± 0,189) мм2 до (1,729 ± 0,290) мм2 (р < 0,001), мозговые тяжи – с (10,939 ± 0,555) мм2 до (4,656 ± 0,593) мм2(р < 0,001).

В соматических (паховых) ЛУ после 7 дней воздействия ПЭМП ПЧ наблюдается резкое снижение упорядоченности пространственного распределения мозговых тяжей и мозговых синусов, выраженное графически в виде изменения фигуры «розы числа пересечений», что также наблюдается, но в меньшей степени в группе висцеральных (брыжеечных) ЛУ.

Общей закономерностью изменения размеров морфологических структур, а также упорядоченности пространственной ориентировки мозговых тяжей и мозговых синусов ЛУ при воздействии ПЭМП ПЧ является нелинейность структурных изменений: 7 день облучения – период угнетения, 14 день воздействия – начало структурных изменений, направленных к исходным данным, 28 день облучения – период адаптации.

Количественная оценка меры пространственной организованности мозговых тяжей и мозговых лимфатических синусов может быть использована для предположительного суждения о транспортной функции этого органа [15]. Указанную оценку (по среднему квадратическому отклонению величин углов между произвольной линией и длинной осью мозговых тяжей) давали для группы контрольных животных, при облучении в течение 7 дней (период «подавления» морфофункциональной активности органа) и при воздействии ПЭМП ПЧ в течение 28 дней (период «восстановления»). В брыжеечном ЛУ контрольных животных о для мозговых тяжей составляла 12,34° (табл.), то есть σ < 30°, что квалифицировано в качестве «предпочтительной» их ориентировки.

Количественная оценка меры пространственной организованности мозговых тяжей ЛУ при воздействии ПЭМП ПЧ в зависимости от экспозиции (по значению σ вариационного ряда величины углов, образуемых произвольной линией и длинной осью мозговых тяжей)

Экспозиция ПЭМП ПЧ	σ брыжеечных ЛУ, в град.	σ паховых ЛУ, в град.
Контроль	12,34	3,75
7 дней	51,26	46,36
28 дней	27,32	23,66

После облучения в течение 7 дней этот параметр составил 51,26°, что говорит о случайной ориентировке (σ >  30°), количественно свидетельствующая о «дезорганизации» пространственной ориентации мозговых тяжей, а следовательно, и синусов, которые они ограничивают. Полученные морфологические данные косвенно свидетельствуют о нарушении транспортной функции ЛУ. Это может указывать на вероятный лимфостаз и лимфогипертензию в брыжеечном ЛУ после 7 дней эксперимента. После 28 дней воздействия ПЭМП ПЧ σ составила 27,32°, практически приближаясь к контролю. Вид ориентировки являлся уже «предпочтительным» (σ < 30°). Это, по-видимому, должно сопровождаться восстановлением дренажной функции брыжеечного ЛУ.

Количественный параметр пространственной ориентировки мозговых тяжей пахового ЛУ в контроле составил 3,75° (σ < 30°), свидетельствуя о «предпочтительности» данной ориентировки, «приближаясь» к «строгой», т. е. о более «организованном» расположении мозговых тяжей, чем в брыжеечном ЛУ. После 7 дней воздействия ПЭМП ПЧ значение σ существенно увеличивается. Оно уступает таковому в брыжеечном ЛУ, но по сравнению с контрольной величиной сигмы пахового ЛУ свидетельствует о более выраженной «реакции» на ПЭМП ПЧ 7дневной экспозиции ЛУ соматической группы. После 28 дней облучения ПЭМП ПЧ количественная характеристика пространственной ориентировки мозговых тяжей пахового ЛУ свидетельствует о более упорядоченной организации мозговых тяжей по сравнению с периодом «7 дней эксперимента», о чем указывает σ равная 23,66° (σ < 30°), причем меньшая по величине, чем σ после 28 дней облучения в брыжеечном ЛУ (27,32°).

Все изложенное свидетельствует σ более выраженной динамике перестройки пространственной ориентировки мозговых тяжей ЛУ соматической группы, как в период «угнетения» (7 дней облучения), так и в период «адаптации» (28 дней воздействия полем).

При облучении ПЭМП ПЧ наиболее информативными характеристиками преобразований структур ЛУ, по мере увеличения экспозиции экспериментального фактора, являются планиметрические параметры паренхиматозных образований, графическое выражение и количественные данные меры упорядоченности пространственной организации мозговых тяжей.

Особенности морфологических проявлений реакций паховых и брыжеечных ЛУ на экспериментальный фактор можно объяснить различными функциональными проявлениями соматических и висцеральных ЛУ в норме. Брыжеечные ЛУ, помимо функций общих с паховыми, выполняют особую роль в транспорте жиров от органов пищеварения и в метаболизме жиров [15].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Под влиянием ПЭМП ПЧ различной продолжительности структуры брыжеечных и паховых ЛУ изменяются нелинейно качественно и количественно с особенностями, в зависимости от локализации органов. После 1 дня облучения (6 часов) структурные изменения в ЛУ иллюстрируют «стимулирующий» эффект, более выраженный в паховых ЛУ, к 7 дням – «угнетающий» эффект, также более заметный в ЛУ соматической группы (паховых), чем в висцеральной (брыжеечных). Период «28 дней воздействия» можно квалифицировать как период «восстановления», который сопровождается морфологическими проявлениями «адаптивных» реакций, когда величины морфометрических параметров структур и степень упорядоченности пространственных ориентировок мозговых тяжей и мозговых синусов иллюстрирует предпочтительность ориентировки в контроле (σ < 30°) к «случайной» после 7 дней облучения ПЭМП ПЧ (σ > 30°), а после 28 суток эксперимента – к «предпочтительной» (σ < 30°).

При облучении ПЭМП ПЧ наиболее информативными характеристиками преобразований структур ЛУ, по мере экспозиции экспериментального фактора, являются планиметрические параметры паренхиматозных образований, графическое выражение и количественные данные меры упорядоченности пространственной организации мозговых тяжей, иллюстрируя ЛУ в качестве адекватного морфометрического «индикатора» воздействия ПЭМП ПЧ.