2 курс / Гистология / Морфологич_адаптация_внутренних_органов_к_поступлению_в_рганизм

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

В.С. Гордова В.Е. Сергеева С.П. Сапожников

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

К ПОСТУПЛЕНИЮ В ОРГАНИЗМ ВОДОРАСТВОРИМОГО СОЕДИНЕНИЯ КРЕМНИЯ

Чебоксары

2021

УДК 612.014.464:[611.4+611.06]:[628.1.033:546.284]:616 092.4

ББК E60*743.11*725.29

Г67

Рецензенты:

Г.Ф. Шаймарданова – д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярных основ патогенеза Казанского института биохимии и биофизики

(КИББ – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАН); Л.М. Карзакова – д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой внутренних болезней с курсом клинической иммунологии

ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

Научный редактор:

В.Н. Диомидова – д-р мед. наук, профессор

Печатается по решению Ученого совета Чувашского государственного университета имени И.Н. Ульянова

Гордова В.С.

Г67 Морфологическая адаптация внутренних органов к поступлению в организм водорастворимого соединения кремния / В.С. Гордова, В.Е. Сергеева, С.П. Сапожников. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2021. – 208 с.

ISBN 978-5-7677-3306-4

Приведены результаты исследования и сравнения морфологических характеристик лабораторных животных при поступлении в организм водорастворимого соединения кремния на разных сроках, а также в зависимости от жёсткости воды. Изучены морфологические адаптационные реакции лимфоидных органов (тимус, селезёнка, подслизистые агрегированные узелки тонкой кишки) и органов эндокринной системы (щитовидная железа, надпочечники, поджелудочная железа).

Для морфологов, иммунологов, специалистов в области гигиены, санитарии и тех, кто интересуется вопросами влияния кремния на организм.

В монографии представлены микрофотографии гистологических препаратов из научных архивов В.С. Гордовой, В.Е. Сергеевой

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БПВ – бутилированная питьевая вода ВВ – водопроводная вода

ВСК – водорастворимое соединение кремния ДВ – дистиллированная вода КХ – кальция хлорид

ЛГК – люминесцирующие гранулосодержащие клетки МКО – микроокружение СЗР – статистическая значимость различий

М-П – связь между интенсивностью светопропускания цитоплазматической мембраны и площадью клетки

Ц-М – связь между интенсивностью светопропускания цитоплазматической мембраны и интенсивностью светопропускания цитоплазмы

Ц-П – связь между интенсивностью светопропускания цитоплазмы и площадью клетки

Г-Мр – связь между площадью герминативного центра и площадью маргинальной зоны в лимфоидном узелке селезёнки

Г-Мт – связь между площадью герминативного центра и площадью мантийной зоны в лимфоидном узелке селезёнки

Г-У – связь между площадью герминативного центра и площадью лимфоидного узелка селезёнки

3

Жизнь на Земле подчиняется Всеобщим Вселенским Законам, направляющим всю жизнь во всей Вселенной, в том числе и в земной биосфере, по пути эволюции к Красоте и Совершенству, а энергия этих законов проводится в физическую биосферу Земли посредством пьезоэлемента кремния.

В.И. Вернадский

ПРЕДИСЛОВИЕ

В восьмом классе все школьники нашей страны узнают о том, что земная кора более чем наполовину образована соединениями кремния, которые в свою очередь придают прочность стеблям растений, содержатся в наружных покровах животных, образуют раковины и скелеты некоторых обитателей водной среды, а у человека кремний присутствует в волосах и ногтях. Студент нехимических специальностей высших учебных заведений узнает, что в природе кремний встречается только в соединениях в виде диоксида кремния (кремнезёма) и солей кремниевых кислот (силикатов), среди которых наиболее распространенными являются алюмосиликаты. Кремний – главный элемент в царстве минералов и горных пород. В большинстве организмов содержание кремния очень невелико1. Эти знания формируют абсолютно инертное отношение к элементу, который не только окружает нас с наивысшей плотностью, уступая только кислороду, но и выполняет очень важные функции в живых системах.

Роль кремния и его соединений в организме человека и животных в последнее время вызывает неподдельный интерес учёных, врачей, производителей кремнийсодержащих соединений, а также потребителей соответствующей продукции (лекарственные препараты, биологически активные добавки, косметические средства, продукты питания, силиконовые имплантаты и про-

1 Глинка Н. Л. Общая химия: учебное пособие для вузов / под ред. А. И. Ермакова. Изд. 28-е, перераб. и доп. М.: Интеграл-Пресс, 2000. 728 с.

4

чее). Количество научных статей, расширяющих представление в данной области знаний, с трудом поддаётся даже простому подсчёту, не говоря уже о возможности непосредственного знакомства с оригинальными полнотекстовыми источниками.

Базовым материалом данной работы явилась защищённая в 2014 г. диссертационная работа Гордовой Валентины Сергеевны «Структурно-функциональное состояние лимфоидных органов лабораторных крыс при длительном поступлении кремния с питьевой водой», наметившая ряд вопросов, которые можно было решить только после проведения повторных экспериментов на крысах и других лабораторных животных. Что и было сделано.

Представленные в данной работе результаты исследований и их интерпретация не претендуют на статус единственно верных и непоколебимых, но мы подчеркиваем, что обнаруженные нами макро- и микроморфологические измененения являются следствием поступления в организм лабораторных животных именно соединения кремния с питьевой водой. Объективность выводов обосновывается незыблемым правилом экспериментатора, а именно повторяемостью результатов в одинаково моделируемых условиях эксперимента, что свидетельствует о том, что обнаруженные нами морфологические реакции со стороны лимфоидных органов на поступление в организм с питьевой водой кремния являются специфичными.

В нашей работе мы попытались продолжить исследования, поднимающие вопросы о видовой специфичности реакции со стороны органов и систем на поступление кремния, поскольку необходимо понимать, насколько те или иные данные, полученные в экспериментах на лабораторных животных, могут быть экстраполированы на человека.

Надеемся, что нам удалось создать печатный труд, который будет преумножать научные знания и позволит читателю переосмыслить уже имеющиеся у него представления о действии на организм химических соединений. Мы хотим дать возможность погрузиться в тему морфологической адаптации внутренних органов тем читателям, у которых появится в этом потребность.

Данная монография будет интересна тому небольшому числу российских исследователей, изучающих роль различных со-

5

единений кремния и нанокремния, и исследователям разных направлений, которые выберут темой своего научного интереса биологическую роль кремния в иммунологических, морфологических и патофизиологических реакциях. Работа в определённой степени может заинтересовать студентов, аспирантов, преподавателей, научных сотрудников и врачей, которым интересна гистология и смежные с ней дисциплины.

6

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы считают своим долгом выразить благодарность:

-Дине Семёновне Гордон, доктору медицинских наук, профессору, члену-корреспонденту РАЕН, – за всестороннюю поддержку, неизменное участие во всех начинаниях, привитую любовь к гистологии и люминесцентной гистохимии биогенных аминов;

-Алине Тихоновне Смородченко, доктору медицинских наук, приват-доценту Шарите-клиники университета Гумбольдта в Берлине, – за консультации по иммуногистохимическим методам исследования и помощь при получении иллюстративного материала;

-Андрею Николаевичу Мардарьеву, доктору медицинских наук, сотруднику лаборатории Брэдфорда, – за консультации в области люминесцентной иммуногистохимии и помощь при получении иллюстративного материала;

-Павлу Борисовичу Карышеву, патоморфологу, лаборанту морфологической лаборатории кафедры медицинской биологии

скурсом микробиологии и вирусологии Чувашского государственного университета, – за помощь в приготовлении гистологических препаратов;

-Владимиру Александровичу Изранову, доктору медицинских наук, профессору, заведующему кафедрой фундаментальной медицины Балтийского федерального университета, – за идеологическую поддержку, внимание и понимание;

-Елене Павловне Кольцовой – за создание благоприятной атмосферы во время работы над монографией;

-ушедшим учителям, которые оказали влияние на мировоззрение и становление В.С. Гордовой: доктору медицинских наук, профессору Викентию Леонидовичу Сусликову; члену Союза журналистов Российской Федерации, заслуженному работнику культуры Чувашской Республики Павлу Владимировичу Галочкину; кандидату медицинских наук, доценту Анне Николаевне Бриллиантовой;

-кружковцам кафедры медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии Чувашского государственного университета: Дарье Андреевне Шумалкиной, Наталье Андреевне Андреевой, Андрею Сергеевичу Субботкину, Наталье Оле-

7

говне Субботкиной, Алине Николаевне Семёновой, Елене Владимировне Гавриловой, Ирине Владимировне Андреевой, Ладе Алексеевне Басовой, Валерии Андреевне Голенковой, Светлане Сергеевне Смирновой, Антону Николаевичу Тинюкову, Дмитрию Сергеевичу Тихонову, Алёне Эдуардовне Калановой, Александре Игоревне Коршуновой, Виктории Андреевне Ефимовой, Евгении Александровне Григорьевой;

- студентам-кружковцам кафедры фундаментальной медицины Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта: Анне Александровне Хлупиной, Марине Арменовне Марянян, Элине Яновне Резник, без которых научная работа, которая легла в основу данной монографии, не была бы проведена в том объеме, в котором она существует на сегодняшний день.

8

Глава 1 БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ КРЕМНИЯ

Всилу объективных причин на страницах данной монографии мы позволим себе лишь наметить направления, в которых развивается научно-исследовательская деятельность, касающаяся биологической роли кремния в мире.

Кремний, выделенный в качестве отдельного элемента Берцелиусом в 1823 г., является вторым после кислорода по распространенности в земной коре, его соединения содержатся во всех тканях человека, животных и растений, а количество богатых им минералов превышает восемьсот [16].

По этой причине соединения кремния, которого не существует в природе в элементном состоянии, обнаруживаются во всех породах, почвах и водах, откуда они попадают в живые организмы [1; 2].

Всвою очередь, из законов биологии следует, что все живые организмы по своему химическому составу в определённой степени являются отражением химического состава почвы региона их обитания (произрастания), и степень этого отражения прямо пропорциональна числу звеньев в цепи трофических связей. Обнаружение статистической взаимосвязи между повышенным содержанием кремния в водно-пищевых рационах постоянных жителей различных биогеохимических провинций и определёнными заболеваниями неинфекционной патологии вряд ли можно назвать случайным [44].

Интересно, что в отличие от множества неорганических кремнийсодержащих соединений, в живой природе не найдено кремнийсодержащих четко идентифицированных биоорганических веществ [92].

В2013 г. нами был составлен литературный обзор, посвящённый биосилификации – процессу биологического формирования аморфного кремнезёма (гидрата двуокиси кремния

(SiO2•nH2O), в котором кремний представлен в четырёхвалентном состоянии [36]. Биосилификация – это «движение ортокремниевой кислоты из окружающей среды, где ее концентрация меньше порога растворимости (< 2 mM), во внутриклеточ-

9