Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему: Компенсаторная гипертрофия почки у некоторых представителей позвоночных животных
Оглавление диссертации Рузиев, Толиб :: 1993 :: Ташкент
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Ю
1.1. Особенности строения почек в сравнительном аспекте Ю
1.2. Современные представления о компенса-' торно-приспособительных процессах почки позвоночных в сравнительном аспекте
ГЛАВА П. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ^СЛЕДОВАНИЙ
3.1. Структурно-функциональная организация почек у некоторых представителей позвоночных щ 3.1.I. Амфибий
3.1.2. Рептилий gg
3.2. Структурно-функциональная особенность почек у некоторых представителей позвоночных животных после односторонней нефрэктомии • jQg
3.2.2. Рептилий .I3S
3.2.3. Птиц J7Q 3.2.3. Млекопитающих
ГЛАВА 1У. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ СОБСТВЕННЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
4.1. Сравнительная характеристика почек у некоторых позвоночных животных
4.2. Сравнительная характеристика компенсаторно-приспособительных процессов в почке после односторонней нефрэкто-мии у некоторых представителей позвоночных
ВЫВОДЫ УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ
Кбз - клубочковая зона Клз - канальцевая зона Из - неФрогеииая зона Мз - мозговая зона Мк - шзангиальные клетки К - клубочек По' - проксимальный отдел Пжо - промежуточный отдел То - .тонкий отдел До - диетальний отдел Со - связующий отдел Ст - собирательные трубки Пт - почечные тельца П1о - шеечный отдел Я - ядр о П - подоциты Цп - цитопедикулы Цт - цитотрабекулы Пк - просвет капилляров К111Б - капсула Шумлянского-Боумена Р - реснички Мв - микроворсинки Лз - лизосомы Бм - базальная мембрана <3эс - зернистая эндоплазматическая сеть
КГ - комплекс Гольдки Мт - митохондрий
Ск - собирательные коллекторы
Сг - секреторные гранулы
Ткз - темно-коричневые зерна
Гк - главные клетки
Вк - вставочные клетки
Стк - соединительнотканные клетки
ЮГК - юкст-гломерулярннй комплекс
ФНУ - функциональное напряжение ультраструктур
Введение диссертации по теме "Гистология, цитология, эмбриология", Рузиев, Толиб, автореферат
•ф Актуальность проблемы. Исследования структурно-функциональной основы компенсаторно-приспособительных процессов в почках являются одной из фундаментальных проблем биологии и медицины. Данной проблеме посвящены многочисленные исследования клиницистов и экспериментаторов / 67-76, 105, 125, 150-160, 172, 173 /. Вместе с тем многие аспекты компенсаторно-приспособительных процессов все же далеки от окончательного разрешения. Так, до настоящего времени окончательно не сформулированы общие закономерности компенсации функции оставшейся почки, недостаточно раскрыты механизмы, обеспечивающие стабилизацию компенсаторно-приспособительных процессов.
В этом плане существенную роль сыграли бы исследования, отражающие особенности становления компенсаторно-приспособительных процессов у различных представителей позвоночных - животных, находящихся на различных уровнях эволюционного развития.
Известно, что компенсаторно-приспособительные процессы реализуются на единой материальной основе / 70-73, 109, II2-II7, 155-160, 196-198, 241, 296-298, 305, 315-318, 331 /.
Решающая роль в формировании компенсаторно-приспособительной реакции в оставшейся после односторонней нефрэктомии почки принадлежит уровню физиологической регенерации органа / 69-75, 156158, 172, 173, 213, 267-269 /.
Компенсаторная гипертрофия почки у млекопитающих при односторонней нефрэктомии или при поражении одной из почек протекает достаточно интенсивно и характеризуется оцределенной периодичностью /. 15, 53, 70-76, 78, 91-96, 137-139, 141 /.
К сожалению, механизм компенсаторно-приспособительных процессов, особенности их развития у других представителей позвоночных животных исследованы крайне недостаточно /7, 24, 117, 239, 240 /. Имеющиеся данные носят разрозненный характер, порождают множество дискуссионных вопросов и не дают возможности создания целостного представления об эволюционных закономерностях компенсаторно-приспособительных процессов в зависимости от вида животного, условий обитания и уровня их организации.
Изучение морфофункциональных особенностей эпителия различных отделов нефрона в оставшейся после односторонней нефрэктомии почки позволяет установить механизмы компенсации утраченной функции и раскрыть потенциальные возможности оставшейся почки у некоторых представителей позвоночных животных.
До настоящего времени остаются невыясненными некоторые клеточные механизмы компенсаторной реакции почки при односторонней нефрэктомии и особенности становления ее в эволюционном плане, отсутствуют данные о степени выраженности компенсаторно-приспособительных реакций в различных популяциях нефронов, остается открытым вопрос о наличии проксимо-дистального градиента на протяжении нефрона у различных представителей позвоночных животных.
Решение этих вопросов позволяет раскрыть общебиологические закономерности становления компенсаторно-приспособительных процессов на различных уровнях организации позвоночных животных, начиная от амфибий до млекопитающих. Это обусловлено насущными задачами биологии и медицины, что определяет современность и актуальность данной проблемы.
Цель работы; Выяснение общих и специфических структурно-функциональных перестроек в почке в динамике компенсаторной гипертрофии у некоторых представителей позвоночных животных.
Основные запачи исследования:
- изучить сравнительные морфометрические и ультраструктурные характеристики почек у некоторых: представителей позвоночных животных;
- выяснить сравнительные структурные особенности компенсаторно-приспособительных процессов в оставшейся после односторонней нефроктомии почки у амфибий, рептилий, птиц, и млекопитающих;
- установить общие биологические закономерности и видовые особенности течения компенсаторно-приспособительных процессов у, некоторых представителей позвоночных животных.
Основные положения, выносимые на защиту:
I: Структурно-функциональные перестройки в почке у некоторых представителей позвоночных животных следует рассматривать как филогенетически детерминированные процессы. Клеточные механизмы, лежащие в их основе роста и усложнения структуры,являются общими и универсальными.
2. В основе компенсаторно-приспособительны® процессов в почках у некоторых позвоночных животных яежат ускорения нефроногенеза гиперплазия и гипертрофия клеток нефрона,а также усиления образования двухъядерных нефроцитов,степень проявления которых зависит от вида животного и. условий их обитания.
3. Компенсаторно-приспособительные процессы в оставшейся почки п после односторонней нефрэктомии у некоторых позвоночных животных
V характеризуется как общими биологическими закономерностями развития, так и специфическими особенностями в зависмости от уровня организации животного.
4. Длительность и характер течения компенсаторно-приспособительн ных процессов неодинаковы у различных представителей позвоночных. Наиболее медленее и длительное формирование компенсаторной гипертрофии почки наблюдается у представителей рептилий,что
- 7 связана с особенностями структурной организации и условиями внешней среды. У представителей амфибий и птиц они протекают относительно интенсивнее и достигают своего совершенства у млекопитающих.
В роботе впервые установлены количественные структурно-функциональные показатели почек у некоторых представителей позвоночных животных.
Определены особенности соотношения процессов пролиферации и гипертрофии нефронов, составляющих основу роста структурно-функциональной единицы-у различных представителей позвоночных животных.
В отличие от млекопитающих у амфибий компенсаторно-приспособительные процессы после односторонней нефрэктомии осуществляются преимущественно за счет ускорения процессов нефрогенеза.
Впервые установлено, "то ведущим клеточным фактором компенсаторной гипертрофии почек у рептилий является увеличение количества двухьядерных клеток. У птиц и млекопитающих существенную роль при этом играют гиперплазия и гипертрофия клеток и их орга-нелл. - '
В работе впервые в сравнительном аспекте разработаны механизмы компенсаторно-приспособительных процессов в оставшейся после односторонней нефрэктомии почке у различных представителей позвоночных животных.
Выявлено, что клеточные механизмы реализации компенсаторно-приспособителььых процессов характеризуются общебиологическими закономерностями и в то же время^ имеют свои специфические особенности в зависимости от уровня структурной организации органа.
Впервые установлено, что для представителей классов амфибий, рептилий и птиц также характерна закономерность проксимодистального убывания числа и размеров органелл клеток на протяжении неф рона, наблюдаемая у. млекопитающих.
Впервые определена интенсификация клеточных механизмев,обес печиваюпшх компенсации утраченного органа у некоторых представителей позвоночных в эволюции.
Теоретическая и практическая ценность работы.
Результаты проведенных исследований существенно расширяют и дополняют представления о закономерностях кинетики клеточных и субклеточных процессов становления почки на некоторых этапах * филогенеза, а также о структурных механизмах компенсаторно-приспособительных реакций в оставшейся почке после односторонней нефрэктомии у некоторых представителей позвоночных животных в зависимости от условий среды обитания.
Данные работы обосновывают представление о компенсаторной гипертрофии в оставшейся почке у различных представителей позвоночных животных.
Результаты исследований имеют существенное значение для понимания патогенеза почечной недостаточности и наступления деком-С/
V пе^чации почечных гомеостатических функций.
Результаты исследования могут быть учтены при написании учебников в разделах, касающихся структурных основ компенсаторно-приспособительных процессов в органах с умеренным обновлением клеток, и учебниках, посвященных проблемам компенсаторно-прис пособительных процессов у некоторых представителей позвоночных \ животных в филогенезе, с 1991 года используется в лекционных курсах и лабораторных занятиях по цитологии, гистологии в медицинских институтах и на кафедрах биологического факультета.
Выявленная в нашей работе закономерность проксимо-дисталь-ного убыввйия интенсивности компенсаторно-приспособительных реакций в каждом из почечных канальцев у млекопитающих должна быть учтена при диагностике в исследованиях клинического материала, ибо уменьшение интенсивности клеточной пролиферации в дистальном направлении от почечного тельца к собирательным трубкам может быть ошибочно отнесено за счет патологического процесса.
Апробация материалов диссертации.
Основные результаты и положения диссертационной работы доложены и обсуждены на УП Всесоюзном сьезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Тбилиси,1966), III,1У ,У,У1 ,УП,УШ Всесоюзных конференциях по физиологии почек и водно-солевого обменов (Орджо-, никилзе, 1971; Черновцы,1974; Ленинград, 1976; Новосибирск, 1981; Чернигов, 1985; Харьков, 1983), 1У Европейском коллоквиуме по физиологии почек и водно-солевого обмена (Прага, 1982), П,Ш,У1 конференциях физиологов Средней Азии и Казахстана (Душанбе,1966^68* Ташкент, Г976), 1У Всесоюзной конференции по регенерации (Москва, 1971), Всесоюзной гистологической конференции, посвященной 50-летию образования СССР (Москва, 1972), IU сьезде физиологов Узбекистана (Ташкент, 1983), 1 сьезде физиологов Средней Азии и Казахстана (Душанбе, 1991).
Структура и обьем работы.
Диссертация изложена на 296 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований с их анализом, обсуждением, заключением, выводами. t 0
Текст иллюстрирован 88 рисунками и 43 таблицами. Указатель литературы включает 337 работ. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован лично автором. 'JeMa диссертации включена в Координационный план НИР по направлению "Физиология висцеральных систем" (номер госрегистрации
441), по плану Тадтлкского гос.университета ( номер госрегистрации. 0I9IC028173.)
Заключение диссертационного исследования на тему "Компенсаторная гипертрофия почки у некоторых представителей позвоночных животных"
1. Структурно-функциональные перестройки в почках у некоторых представителей позвоночных животных в эволюции следует рас-, сматривать как филогенетически детерминированные процессыКлеточные механизмы, лежащие в их основе роста и усложнения структуры, являются общими и универсальными. Основными клеточными процессами, обеспечивающими компенсаторную гипертрофию почек у некоторых представителей позвоночных животных в эволюции являются усиление нефроногенеза, гиперплазия и гипертрофия клеток, гипертрофия нефрона.
2. У представителей рептилий в почке впервые в эволюции обнаруживаются две популяции нефронов по сравнению с амфибиями. Одновременно появляются отдельные структуры мозгового вещества интерстициальные клетки), удлиняется промежуточный отдел, что свицетельсвует о.появлении способности почек к осмотическому концентрированию мочи.
3. В процессе эволюции почек представителей позвоночных жи вотных формирование мозгового вещества присходит постепенно.
Преимущественной структурой мозговой зоны у рептилий являются собирательные трубки, у. птиц формируется тонкий отдел нефрона. Одновременно в процессе эволюции наблюдается качественная и количественная цифференцировка интерстициальных клеток - как одного из основных структурных компонентов мозгового вещества и эндокринного аппарата почки.
4. Почка млекопитающих является высшим этапом развития выделительной системы, характеризующаяся наибольшей дифференциро-ванностью нефронов и других структурных компонентов по сравнению с другими позвоночными животными.
5. Проведенные исследования позволили установить, что независимо от уровня организации и вица животного выявляется .динамика развития компенсаторно-приспособительного процесса в оставшейся почке, включающая в себя три периода:
- функционального напряжения внутриклеточных структур;
- наращивания структурно-функциональных единиц и внутриклеточных органелл;
- относительной стабилизации компенсаторно-приспособительных процессов.
6. Компенсаторная гипертрофия почки у амфибий осуществляется преимущественно за счет ускорения физиологического роста и цифференцировки нефронов (нефроногенеза). Гипертрофия клеток после нефрэктомии сопровождается как гиперплазией внутриклеточных структур, так и увеличением числа двутьядернь1хклеток. Между физиологическим ростом и их компенсаторной гипертрофией у представителей амфибий существует общность клеточных реакций, выражающаяся гипертрофией и гиперплазией, образованием двухъядерных клеток.
7. Компенсаторная гипертрофия почки у представителей рептилий характеризуется более медленным течением по сравнению с птицами и млекопитающими, низкими показателями степени гипертрофии органа и его структурно-функциональных единиц, В основе клеточных механизмов компенсаторно-приспособительных процессов почки у рептилий лежат умеренное ускорение нефроногенеза, возрастания числа двухъядерных клеток и клеточная гипертрофия, тогда
- 258 как гиперплазия клеток и их органелл выражена в незначительной степени.
8. У представителей птиц компенсаторная гипертрофия оставшейся после односторонней нефрэктомии почки обусловливается преимущественно гипертрофией клеток и их органелл, увеличением числа двухъядерных клеток. Гиперплазия клеток, имеющая место в раннем периоде после' односторонней нефрэктомии, постепенно замедляется и на первый план выступают, процессы гипертрофии.
9. Компенсаторная гипертрофия почки у представителей млекопитающих реализуется в результате гиперплазии и гипертрофии клеток и их ультраструктур, обуславнивающих в конечном итоге гипертрофию нефронов и всего оставшегося органа.
10.Клеточные и субклеточные механизмы компенсаторно-приспособительных процессов в почке различных представителей позвоночных подчиняются общебиологическим закономерностям и зависят от уровня организации и условий среды обитания. Длительность и характер течения различных её периодов неодинаковы у представителей позвоночных. Наиболее медленное и длительное формирование компенсаторной гипертрофии почки наблюдается у представителей рептилий, что связано с особенностями структурной организации и условиями внешней среды. У представителей амфибий и птиц они протекают относительно быстрее и достигают своего совершенства у млекопитающих.