Результаты экспериментальных исследований и прогнозирование индивидуальной радиорезистентности животных с использованием показателей систем гормональной регуляции

Выбор данного комплекса показателей систем эндокринной регуляции организма был обусловлен следующими соображениями. Центральное звено эндокринной системы — гипоталамо-гипофизарно-надпо- чечниковый комплекс играет важнейшую роль в адаптации организма к экстремальным воздействиям, в том числе и радиационным. О значении функциональной активности коры надпочечников в формировании радиорезистентности организма, в частности, свидетельствуют данные о связи между проявлениями внутривидовой радиочувствительности и активностью системы гипофиз — кора надпочечников (Бетц, 1961; Селье, 1960; Нуждин, Граевская, 1965). С другой стороны, известна тесная взаимосвязь между глюкокортикоидами и гормонами щитовидной железы. Так, например, изменение содержания кортикостерона меняет чувствительность гипофиза к действию гипоталамического тиреотро- пин-релизинг гормона, в результате чего может меняться секреция тиреотропного гормона гипофиза, и, в свою очередь, уровень секреции гормонов щитовидной железы. Таким образом, комплекс показателей содержания гормонов надпочечников и щитовидной железы может удовлетворительно характеризовать исходное состояние функциональной активности систем гормональной регуляции организма.

Анализ экспериментальных данных о содержании кортикостерона в периферической крови у животных первой группы (35 крыс) показал, что его относительные значения в логарифмическом масштабе lgQV,-/ N_i0) как и в наших предыдущих экспериментах, распределены по нормальному закону (распределение Гаусса. Среднее значение lg(Nj/N_i0) оказывается равным нулю, среднеквадратическое отклонение о равно 0,2.

В табл. 7.10 представлены данные о выживаемости и смертности животных подгрупп с различными значениями логарифмического показателя, определяемого по показателям концентрации кортикостерона в периферической крови.

Как видно из этих данных, при отборе крыс в подгруппу с минимальными значениями логарифмического показателя (/ < 0,1) в пределах о/2 (концентрация кортикостерона вблизи нормы), отмечается достоверное повышение их выживаемости с 57,2 % до 92,3 %. При включении в подгруппу большего числа животных с большими значениями логарифмического показателя в пределах 1,5а, выживаемость снижается и достоверно не отличается от средней выживаемости для всей группы.

Таблица 7.10

Выживаемость и смертность животных подгрупп с различными значениями логарифмического показателя, вычисленного по показателям содержания кортикостерона

в периферической крови крыс

При отборе подгрупп животных с возрастающими значениями логарифмического показателя (7 > /_г) достоверного увеличения смертности крыс, выявленного в предыдущих экспериментах, не обнаружено, что, по-видимому, связано с ограниченной выборкой животных и большими значениями ошибки среднего значения смертности в подгруппах.

Анализ данных об изменении концентрации трийодтиронина в периферической крови животных первой группы показал наличие широкой индивидуальной вариабельности. Величина lg(77_г/7V_l0) для рассматриваемой группы варьировала в широких пределах от -0,4 до +0,4. Частотное распределение индивидуальных значений этой величины также удовлетворительно описывалось нормальным законом. Среднее значение оказалось равным нулю, среднеквадратическое отклонение а при анализе этого показателя для животных первой группы было близко к 0,2.

Аналогичные значения величин lg(iV_;/iV_!0), определяемые по концентрации тироксина в периферической крови, варьировали в пределах от —0,3 до +0,3. Частотное распределение также соответствовало нормальному закону. Среднеквадратичное отклонение было меньшим и равным 0,1.

Выживаемость и смертность животных в подгруппах с различными значениями логарифмического показателя, вычисленного по показателям содержания

трийодтиронина в периферической крови

В табл. 7.11 представлены экспериментальные данные о выживаемости и смертности животных 1 группы в подгруппах с различными значениями логарифмического показателя, определяемого по показателям содержания трийодтиронина в периферической крови. Как видно из этих данных, при отборе крыс в подгруппу с минимальными значениями логарифмического показателя (7 < ОД) в пределах а/2 (содержание трийодтиронина в крови вблизи нормы) также отмечается достоверное повышение выживаемости крыс, но до несколько более низкого уровня (83,5 %), чем при оценке по показателям содержания кортико- стерона. При включении в подгруппу большего числа животных с большими значениями логарифмического показателя выживаемость также снижается и не отличается достоверно от средней выживаемости для всей группы.

При использовании этого показателя удается прогнозировать увеличение смертности животных в подгруппах, где отклонения от нормы существенны. При отборе животных в подгруппы с возрастающими значениями логарифмического показателя (7 > 7_Г) смертность достоверно увеличивается и приближается к 100 % (при 2о и более).

В табл. 7.12 представлены аналогичные данные о выживаемости и смертности крыс в подгруппах, характеризующихся различными значениями логарифмического показателя, определяемого по показателям содержания тироксина в периферической крови. Как видно из этих данных, по показателям содержания тироксина не удается сформировать подгруппы животных с большей устойчивостью к радиационному воздействию. По-видимому, этот показатель малоинформативен в рамках решения поставленной задачи.

Таблица 7.12

Выживаемость и смертность животных в подгруппах с различными значениями логарифмического показателя, вычисленного по показателям содержания тироксина

в периферической крови

Вторая серия опытов была поставлена несколько позже на 28 крысах. У животных этой группы до облучения исследовалось содержание в периферической крови только гормонов щитовидной железы. Животные были облучены на той же гамма-установке с источником излучения ⁶⁰Со в дозе 770 сГр.

Средняя выживаемость в этом эксперименте составила 28,7 %. В данной серии по показателям содержания в крови трийодтиронина также удалось сформировать подгруппы животных с показателями, располагающимися вблизи центра распределения, и характеризующихся более высокой радиоустойчивостью, о чем свидетельствуют данные, приведенные в табл. 7.11 (нижние значения, соответствующие повторному эксперименту). При отборе крыс в подгруппу с минимальными значениями логарифмического показателя (/ < 0,1); в пределах а/2 (содержание трийодтиронина вблизи нормы), вновь отмечается достоверное повышение выживаемости крыс более чем в 2 раза (до уровня 62,5 % по сравнению со средним значением для всей группы 28,7 %). При отборе животных в подгруппы с возрастающими значениями логарифмического показателя I > 1_Г смертность также достоверно увеличивается и приближается к 100 % (при 2,5а и более). По показателям содержания тироксина в крови во втором эксперименте также не удалось улучшить прогноз выживаемости и смертности животных. Если объединить результаты этих двух экспериментов и провести прогнозирование радиоустойчивости объединенной выборки животных 1 и 2 групп по исходным показателям содержания трийодтиронина в крови, то уже для достаточно большой группы (63 крысы) можно констатировать возможность отбора животных в подгруппы с более высокой радиоустойчивостью, о чем свидетельствуют данные табл. 7.13.

Таблица 7.13

Выживаемость и смертность животных в подгруппах с различными значениями логарифмического показателя, вычисленного по показателям содержания трийодтиронина в периферической крови (объединенная выборка по результатам 2 экспериментов)

Таким образом, если на предыдущем этапе исследований нам удалось убедительно показать возможность прогнозирования индивидуальной радиорезистентности животных с использованием логарифмического показателя по характеристикам функционального состояния коры надпочечников (содержанию кортикостерона), то в настоящем эксперименте показана принципиальная возможность использования для этих целей характеристик других систем гормональной регуляции организма (в данном случае — гормонов щитовидной железы, в частности, трийодтиронина). Это подтверждает положенную в основу наших исследований гипотезу о неспецифичности реакций организма на экстремальные факторы и связи его общей резистентности и радиорезистентности с исходным функциональным состоянием различных регуляторных систем. Выше нами была показана также возможность использования для прогнозирования индивидуальной радиорезистентности таких косвенных показателей как, например, соотношение содержания К и Na в крови, а также принципиальная возможность использования для такого прогнозирования показателей терморегуляции при воздействии гипоксического стресс-фактора (гипоксической гипотермии). И хотя информативность этих показателей и точность достигаемого с их помощью прогноза различны и пока не удается разработать методов прогноза, основанных на использовании суперпозиции выявленных критериев, в целом полученные результаты свидетельствуют о том, что в формировании индивидуальной неспецифической резистентности, и, как следствие, радиорезистентности, задействован широкий комплекс регуляторных систем организма и для их оценки и прогнозирования можно использовать различные показатели систем регуляции. Это открывает принципиальную возможность создания комплекса экспресс-методов оценки и прогнозирования индивидуальной резистентности, каждый из которых может применяться в наиболее доступных для его использования условиях. Существенно при этом, что разрабатываемые нами методы неинвазивны, достаточно просты и могут быть апробированы на людях, подвергающихся стрессорным воздействиям.