Влияние табачного дыма на морфометрию лёгких крыс

Введение. В научной литературе широко обсуждается влияние ряда неблагоприятных факторов внешней среды на развитие хронических неинфекционных заболеваний. В последние годы наибольшее внимание уделяется курению, которое является причиной многих тяжелых заболеваний.

Согласно данным В. Зайцева (2015) Россия занимает пятое место в рейтинге наибольшего потребления сигарет на душу населения (всего курит 44 миллиона человек). Пассивное курение является также основной причиной смертности среди некурящих. Особо опасно оно сказывается на детях. В 2010 году при анализе данных, полученных с 2004 года в 192 странах мира, обнаружилось, что 40% детей и более 30% некурящих мужчин и женщин регулярно дышат сигаретным дымом, который «производят» окружающие (Заридзе и др., 2002). Целью данного исследования стало изучение действия табачного дыма на структуру лёгких крыс.

Методика. Исследования выполнены в условиях лаборатории кафедры биоэкологии и техносферной безопасности Бузулукского гуманитарно-технологического института (филиала) ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет» на модели крысы.

Пользуясь руководствами по методам количественного анализа в биологии (Рокицкий, 1973; Лакин, 1990) изучено 16 лёгких белых крыс-самок разных возрастных групп (двух - четырёх месячные), двух поколений (родители и дети). Животные содержались на стандартном рационе, со свободным доступом к воде и пище, при температуре 22°С и 12-ти часовом освещении.

В процессе исследования экспериментальные животные были разделены на две группы - опытную и контрольную - по восемь крыс в каждой. Опытные (первое поколение - родители) в течение трёх месяцев и второе поколение дети (с рождения до двух месяцев) ежедневно находились в условиях 20-минутного воздействия табачного дыма, контрольная (первое и второе поколение) - воздействию не подвергалась. Для моделирования «пассивного курения» была оборудована камера (Лизурчик и др., 2014). Расчет эквивалентной дозы никотина и времени экспозиции животных табачным дымом проводился на основании апробированной модели. Подопытные крысы проходили процедуру «пассивного курения» один раз в сутки.

После вскрытия грудной клетки легкие спадаются примерно на 1/3 своего объема, следовательно, изменение их величины резко сказывается и на их форме (Жеденов, 1961)

Для сохранения естественной формы органа проводили специальную предварительную подготовку. Не вскрывая трупа, наливали через трахею под давлением 8 - 10 % раствор формалина, а также вносили его в паренхиму легких шприцем путем прокола межреберных мышц (Чиркова и др., 2016). После вскрытия определяли форму легких, положение их в грудной полости, размеры, площадь поверхности.

Результаты и обсуждение. Покрытые серозной оболочкой лёгкие вместе с сердцем занимают большую часть грудной полости. В них различают основание (каудальная часть) соприкасается с диафрагмой и верхушку (краниальный край) (рис. 1).

Рис. 1. Вскрытая грудная полость крысы: 1 - сердце; 2 - легкие.

Правое лёгкое имеет форму продольного усеченного конуса. Левое лёгкое оттеснено правым латерально и дорсально, уплощено поперечно. Поэтому его форму трудно определить как конусовидную, скорее она приближается к треугольной.

Левое лёгкое крысы не подразделяется на доли, однако на его медиальной поверхности можно определить две глубокие поперечные борозды разной протяженности: краниальную, каудальную. Правое -делится на обособленные доли (краниальную, среднюю, каудальную и добавочную), которые отделены друг от друга междолевыми щелями (рис. 2).

В первом поколении (четырёхмесячные) масса лёгких у животных опытной группы имеет меньшее значение, чем у контрольной на 0,11 г. Относительная масса органа у опытных крыс - 0,74 %, у контрольных - 0,78 (масса животных равна: опытные - 258 ± 2 г, контрольные - 260 ± 0,07). Длина левого легкого у опытных короче на 0,45 см, чем у контрольных. Длина правого равна 2,08 ± 0,70 см (краниальная доля - 1,25 ± 0,30, средняя- 1,30 ± 0,20, каудальная - 1,55 ±0,15, добавочная - 1,18 ± 0,25). В контрольной, соответственно, 2,11 ± 0,23 см (краниальная - 1,37 ± 0,12, средняя - 1,35 ± 0,18, каудальная -1,62 ± 0,32, добавочная - 1,18 ± 0,05).

Разница в ширине легких у опытных и контрольных крыс равна 0,07 см. Ширина правого легкого у опытных 1,40 ± 0,15 см (краниальная - 1,33 ± 0,25, средняя - 1,15 ± 0,40, каудальная - 1,28 ± 0,30, добавочная - 0,15 ± 0,15). У контрольных, соответственно, 1,47 ± 0,35 см (краниальная - 0,74 ± 0,10, средняя - 1,24 ± 0,13, каудальная - 1,24 ± 0,30, добавочная - 0,74 ± 0,20).

Общая площадь поверхности лёгких у опытных составляла 18,07 ± 2,58 см2, что на 2,06 меньше, чем у контрольных. Площадь поверхности левого легкого опытных животных 6,98 ± 1,25 см2, что на 0,51 меньше, чем у контрольных. Площадь поверхности правого у опытных 10,03 ± 1,70 см2 (краниальная - 3,64 ± 0,66, средняя - 3,30 ± 0,36, каудальная - 5,10 ± 0,50, добавочная - 2,62 ± 0,44). В контрольной группе, соответственно: 12,09 ± 3,10 см2 (краниальная - 5,09 ± 0,14, средняя - 4,98 ± 0,53, каудальная - 5,96 ± 0,33, добавочная - 4,35 ± 0,96).

Во втором поколении (двухмесячные) масса лёгких у опытных крыс имеет меньшее значение, чем у контрольных на 0,16 г. Относительная масса органа у опытных крыс - 0,68 %, у контрольных -0,73 (масса животных равна: опытные - 189,9 ± 0,5 г, контрольные -190 ± 0,07). Длина левого легкого у опытных короче на 0,42 см, чем у контрольных. Длина правого у опытных 2,05 ± 0,30 см (краниальная доля - 1,15 ± 0,05, средняя- 1,18 ± 0,55, каудальная - 1,23 ± 0,20, добавочная - 1,03 ± 0,25). У контрольных, соответственно, 2,07 ± 0,20 см (краниальная доля - 1,27 ± 0,10, средняя - 1,20 ± 0,15, каудальная -1,40 ± 0,20, добавочная - 1,03 ± 0,05).

Рис. 2. Легкие крысы: 1 - краниальная доля правого легкого; 2 - средняя;

3 - каудальная; 4 - добавочная; 5 - левое легкое; 6 - трахея.

Таблица

Морфометрические показатели лёгких крыс

Показатели			Первое поколение (родители)		Второе поколение (дети)
			опытная группа	контрольная группа	опытная группа	контрольная группа
Масса, г			1,93±0,32	2,04±0,15*	1,30±0,04	1,46±0,27
2 о сЗ И R гд	Левое		2,15±0,20	2,6±0,30	1,78±0,20	2,20±0,40
	Правое	общая	2,08±0,70	2,1 НО,23	2,05±0,30	2,07±0,20
		краниальная доля	1,25±0,30	1,37±0,12	1,15±0,05	1,27±0,10
		средняя доля	1,18±0,20	1,20±0,18	1,35±0,55	1,30±0,15
		каудальная доля	1,55±0,15	1,62±0,32	1,23±0,20	1,40±0,20
		добавочная доля	1,18±0,25	1,18±0,05	1,03±0,25	1,03±0,05
2 о Д И к 3	Левое		1,15±0,15	1,20±0,33	0,85±0,15	0,90±0,10
	Правое	общая	1,40±0,15	1,47±0,35	1,68±0,55	1,40±0,25
		краниальная доля	1,33±0,25	0,74±0,10	0,95±0,10	0,67±0,20
		средняя доля	1,15±0,40	1,24±0,13	0,90±0,35	1,17±0,60
		каудальная доля	1,28±0,30	1,24±0,30	1,05±0,55	1,17±0,10
		добавочная доля	0,15±0,15	0,74±0,20	0,73±0,10	0,67±0,20
о 5 5 9 о О И Ц X к g’ га о С	Левое		6,98±1,52	7,49±0,97	4,85±1,06	5,33±0,46
	Правое	общая	10,03±1,70	12,09±3,10	8,49±1,68	8,19±2,10
		краниальная доля	3,64±0,66	5,09±0,14	3,ОНО,40	3,03±0,54
		средняя доля	3,30±0,36	4,98±0,53	2,89±0,88	2,88±0,72
		каудальная доля	5,10±0,50	5,96±0,33	4,15±0,10	4,72±0,18
		добавочная доля	2,62±0,44	4,35±0,96	1,96±0,88	2,29±0,86

Примечание. * Р<0,05 - достоверно по поколениям.

Ширина правого легкого у опытных 1,68 ± 0,55 см (краниальная доля - 0,95 ± 0,10, средняя - 0,90 ± 0,35, каудальная - 1,05 ± 0,55, добавочная -0,73 ± 0,10), у контрольных, соответственно, 1,40 ± 0,25

см (краниальная доля - 0,67 ± 0,20, средняя - 1,17 ± 0,60, каудальная -1,17 ± 0,10, добавочная - 0,67 ± 0,20).

Общая площадь поверхности легких у опытных составляет 13,59 ± 2,68 см2, что на 2,04 меньше, чем у контрольных крыс. Площадь поверхности левого легкого опытных - 4,85 ± 1,06 см2, что на 0,48 меньше, чем у контрольных. Площадь поверхности правого у опытных составляет 8,49 ± 1,68 см2 (краниальная доля - 3,01 ± 0,40, средняя -2,89 ± 0,88, каудальная - 4,15 ± 0,10, добавочная- 1,96 ± 0,88), у контрольных животных, соответственно, 8,19 ± 2,10 см2 (краниальная доля - 3,03 ± 0,54, средняя - 2,8 8 ± 0,72, каудальная- 4,72 ± 0,18, добавочная - 2,29 ± 0,86.

При анализе всех показателей у опытных и контрольных животных двух возрастных групп было выявлено изменение их значений в меньшую сторону (Таблица № 1). Это, скорее всего, означает, что пассивное курение отрицательно влияет на структуру лёгких белой крысы независимо от возраста животного и срока воздействия никотина на организм.

Об авторах:

САДЫКОВА Наталья Николаевна - кандидат биологических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет» (Бузулукский гуманитарно-технологический институт), 461040, Бузулук, ул. Комсомольская, д. 112, e-mail: nataljaaladina@ rambler.ru.

Садыкова Н.Н. Влияние табачного дыма на морфометрию легких крыс / Н.Н. Садыкова, О.А. Маковина, С.М. Завалеева, А.В. Савина, Е.Н. Чиркова// Вести. ТвГУ. Сер.: Биология и экология. 2017. № 2. С. 21-26.