Моделирование гипогравитации в условиях холодового воздействия и их влияние на эпителий слизистой оболочки трахеи крыс

Цель. Изучить воздействие гипотермии и гипогравитации на морфофункциональную структуру слизистой оболочки трахеи.

Материалы и методы. Условия гипогравитации моделировались в устройстве-кли-ностат для моделирования гипогравитации (Патент RU183861U1). Исследование проведено на 30 крысах самцах, возрастом 8-10 недель с массой тела 150-300 г. Все животные были разделены на 3 группы: контрольную - интактные крысы; экспериментальную - ортостатическое вывешивание в течение 30 дней; экспериментальную - ортостатическое вывешивание в течение 30 дней на фоне холодового (-15°С) воздействия в климатокамере. Регистрацию колебательной активности ресничек проводили с помощью компьютерной системы. Регистрацию колебательной активности ресничек проводили с помощью компьютерной системы. Для оценки работы цилиарной активности регистрировалась частота биения ресничек (Гц) Для изучения структуры эпителия и морфометрического анализа применяли гистологические методы.

Результаты. Установлено, что сочетание двух стрессовых факторов, к которым относится ортостатическое вывешивание и длительное действие низких температур, значительно изменяет морфофункциональную структуру слизистой оболочки трахеи по сравнению с интактной группой животных и группой ортостатического вывешивания. Длительное действие холода и ортостатического вывешивания приводило к уменьшению высоты ресничек мерцательного эпителия, эпителия трахеи, и значительному снижению частоты колебания ресничек. Заключение. Сочетанное действие ортостатического вывешивания и длительного воздействия низких температур приводит к морфофункциональному нарушению эпителия слизистой оболочки, что в дальнейшем потребует соответствующей коррекции.

1. Баранов В.М., Донина Ж.А. Моделирование соотношений биомеханики дыхания и гемодинамики в условиях нормальной гравитации и в невесомости // Ульяновский медико-биологический журнал. 2015. №1. С.144-149.

2. Целуйко С.С. Ультраструктурная организация мукоцилиарного клиренса в норме и при холодовом воздействии // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2009. Вып.33. С.7-12.

3. Otto C. NASA’s visual impairment & intracranial pressure risk: Utilizing the ISS for risk reduction. In: 1st Annual ISS Research & Development Conference. Denver Marriot City Center, CO, 2012. URL: https://astronautical.org/sites/de-fault/files/issrdc/2012/issrdc_2012-06-26-1000_otto.pdf

4. Баранов В.М., Катунцев В.П., Баранов М.В., Шпаков А.В., Тарасенков Г.Г. Вызовы космической медицине при освоении человеком луны: риски, адаптация, здоровье, работоспособность // Ульяновский медико-биологический журнал. 2018. №3. С.109-123. doi: 10.23648/UMBJ.2018.31.17222

5. Донина Ж.А., Баранов В.М., Александрова Н.П., Ноздрачев А.Д Дыхание и гемодинамика при моделировании физиологических эффектов невесомости. СПб.: Наука, 2013. 182 с. ISBN:978-5-02-038362-3.

6. Донина Ж.А. Роль гипоксического воздействия в снижении ортостатических расстройств после пребывания в условиях моделированной невесомости // Медицина экстремальных ситуаций. 2016; №1(55). С.64-73.

7. Донина Ж.А., Александрова Н.П. Роль механорефлекторной регуляции дыхания в формировании компенсаторных реакций на антиортостатическую нагрузку у наркотизированных крыс // Ульяновский медико-биологический журнал. 2016. № 4. С.160-166.

8. Hargens A.R, Richardson S. Cardiovascular adaptations, fluid shifts, and countermeasures related to space flight // Respiratory Physiology & Neurobiology. 2009. Vol.169, Suppl. P.30-33. https://doi.org/10.1016/j.resp.2009.07.005

9. Vikhlyantsev I.M., Podlubnaya Z.A., Shenkman B.S., Kozlovskaya I.B. Polymorphism of skeletal muscle titin under the extreme conditions of hibernation and microgravity. The diagnostic value of titin isoforms for choosing approaches to the correction of “hypogravity muscle syndrome" // Dokl. Biochem. Biophys. 2006; 497:88-90.

10. Sells S.B. Biomedical Results of Apollo / Johnston R.S., L.F.Dietlin, Berry C.A., editors. Washington: Scientific and Technical Information Office, National Aeronautics and Space Administration: for sale by the Supt. of Docs., U.S. Govt. Print. Off., 1975. 592 p. (BioScience. 1976. Vol.26, Iss.10. P.642). https://doi.org/10.2307/1297207

11. Чикина С.Ю., Белевский А.С. Мукоцилиарный клиренс в норме и при патологии // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2012. №1. С.2-5.

12. Alperin N., Ranganathan S., Bagci A.M., Adams D.J., Ertl-Wagner B., Saraf-Lavi E., Sklar E.M., LamAmerican B.L. MRI Evidence of Impaired CSF Homeostasis in Obesity-Associated Idiopathic Intracranial Hypertension // AJNR. Am. J. Neuroradiol. 2013. Vol.34, №1. P.29-34. doi: https://doi.org/10.3174/ajnr.A3171