124 2018, №3 (102) Проблемы биологии и медицины
УДК: 611.01.-616.3.4
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ВИДОВ ИЗЛУЧЕНИЯ НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЯИЧКА
И ЭПИДИДИМИСА
Р.Р. БАЙМУРАДОВ, Ш.Ж. ТЕШАЕВ
Бухарский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Бухара
ТУРЛИ НУРЛАНИШЛАРНИНГ МОЯК ВА ЭПИДИДИМИС МОРФОЛОГИК
ПАРАМЕТРЛАРИГА ТАЪСИРИ
Р.Р. БАЙМУРАДОВ, Ш.Ж.ТЕШАЕВ
Бухоро давлат медицина институти, Ўзбекистон Республикаси. Бухоро ш.
THE EFFECT OF THE DIFFERENT TYPES OF RADIATION ON THE MORPHOLOGICAL
PARAMETERS OF THE TESTIS AND EPIDIDYMIS
R.R. BAYMURADOV, Sh.J. TESHAEV
Bukhara State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Bukhara
Мақолада репродуктив тизимга турли ташқи муҳит омилларининг таъсири тўғрисида
маълумот берилган. Турли типдаги нурланишларнинг мояк ва эпидидимис вазнига, улардаги каналчалар
диаметрига, шу каналчаларни қопловчи эпителий қалинлигига ва сперматозоидлар миқдорига таъсири
ҳақида адабиётлар шарҳи келтирилган. Шунингдек, бу аъзоларнинг қайти тикланиш муддати,
қайсиким адабиётларда турлича, ҳақида фикрлар баён этилган.
Калит сўзлар:
нурланиш, мояк, эпидидимис, сперматозоид.
The article provides information about the effect of various external factors on the reproductive system.
The literature review on the effect of different types of radiation on the weight of the testicle and epididymis, the
diameter of the seminiferous tubule, the epithelial thickness of these tubules and the number of spermatozoa is
given. Also noted are the terms of restoration of these organs, which contradict each other in different litera-
tures.
Key words:
radiation, testicles, epididymis, sperm.
Актуальность.
Изменения, происходящие
в окружающей среде (загрязнение), различные
химические и физические факторы влияют на
нормальную работу организма. В этом плане ре-
продуктивная система является «зеркалом» (вы-
соко чувствительная) организма, где характер ре-
акций на различные факторы не специфичен [7].
Репродуктивная система мужчины считается от-
дельной темой для вечных дискуссий и в настоя-
щее время мужчина, как равноправный участник
репродуктивного процесса, по сравнению с жен-
щиной, характеризуется более высокой заболева-
емостью и смертностью и соответственно, мень-
шей продолжительностью жизни [6]. Из всех ор-
ганов мужской репродуктивной системы яичка и
придаток яичка являются так называемыми уни-
версальными экспериментальными органами, где
влияние факторов в той или иной степени можно
изучить быстро и четко для предварительных от-
четов и также для долгосрочных результатов. Тем
более по современным представлениям придаток
яичка является придаточной половой железой, в
которой происходит окончательное созревание и
накопление зрелых спермиев [6,8,11].
Морфологические изменения яичка и
эпидидимиса при излучении.
В эру научно-
технического развития особенно опасным из всех
загрязнений считается радиоактивное загрязне-
ние, источниками которого являются не только
естественные факторы, но и в большей степени
антропогенная деятельность [4].
Действие ионизирующих излучений в зна-
чительной степени нарушает 6алансированность
метаболизма, поддерживающего целостность
структур и гомеостаз в клетках различных тканей
организма. Развитие радиационно-биохимических
эффектов более выражено в радиочувствительных
тканях организма, к числу которых относится и
ткань сперматогенного эпителия [5]. В течение
последних десятилетий проводятся очень много
экспериментов для изучения морфологических
изменений эпидидимиса при воздействии различ-
ных типов излучения. Например, длительное гам-
ма-облучения с малой мощностью дозы (13 × 10-6
кГр / с) на организм лабораторных белых крысах
в возрасте 2,5 месяцев не влияет на общую дина-
мику веса животных. Однако вес яичек заметно
уменьшаться при дозах 0,1, 0,3, 0,6 и 1,0 Гр, при-
чем последняя доза является стимулирующей для
роста простаты. Общее количество сперматозои-
дов и их подвижность в яичках и эпидидимисах
наряду с ежедневным производством спермы
снижалось у облученных гамма-крысами по срав-
нению с контрольной группой [12]. Фракционное
облучение в общей дозе 2,0 Гр в совокупности с
анаболическими препаратами (пр. феноболин в
дозе 2,5 мг/кг) привело к значительному сниже-
нию относительной массы яичек и, в частности,
эпидидимисов, а также уменьшению (в 3-5 раз)
количества зрелых половых клеток в эпидидими-
се [11]. Параметры репродуктивной системы бы-
ли исследованы после облучения крыс 19-
Р.Р. Баймурадов, Ш.Ж. Тешаев
Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №3 (102) 125
дневного возраста при низкой дозе (3 Гр) гамма-
лучей. Облучение привело к постепенному исто-
щению созревания, последовательно и обратимо
влияя на все классы клеток сперматогенеза. Масса
яичек тоже снизилась, но в конце эксперимента
наблюдалось полное или почти полное восста-
новление [12].
Изучались влияние ионизирующего излуче-
ния с ионами железа (2 Гр) на репродуктивные
органы. Показатели уменьшались (в т.ч. подвиж-
ность сперматозоидов) день за днём и были са-
мыми низкими через 2 недели после облучения
[7]. Похожий эксперимент был проведен и угле-
родными ионными лучами при дозировке 0,5 Гр и
4 Гр (Примечание: ионная радиация используется
для лечения бесплодия) [12] исследовали состоя-
ние репродуктивной системы самцов крыс после
облучения в дозе 2,0 Гр и стресса (иммобилиза-
ция - 6 часов / день в течение 7 дней) и их комби-
нированные эффекты. На 30-й день после комби-
нированного воздействия (через 37 дней после
облучения) наблюдается уменьшение веса яичка
почти на 50% по сравнению с контролем и пора-
жениями, связанными с процессом сперматогене-
за. В отдаленный период - на 60-й день (67-й по-
сле облучения) эффект облучения и облучения в
сочетании с иммобилизационным напряжением
приводит к резкому падению количества сперма-
тозоидов (до 18% по отношению к конт. гр.) и
снижению их жизнеспособности.
Для оценки invivo эффектов гамма-
излучения с низкой дозой использовались ано-
мальные формы сперматозоидов. Шесть катего-
рий аномальных форм сперматозоидов наблюда-
лись через восемь дней после гамма-облучения (0,
0,5, 1 и 2 Гр) с дозой высокой (0,8 Гр мин (-1)) и
низкой мощности. Частота полной аномальной
спермы постепенно увеличивалась с 0,5 Гр после
облучения высокой дозы. Эффекты снижения до-
зы для частоты аномальных сперматозоидов у
облученных мышей с низкой дозой облучения
мышам с облученными мышами с высокой дозой
облучения составляли 1 при 0,5 Гр, 0,7 при 1 Гр и
0,5 при 2 Гр. Исследователи подчеркивают, что
излучение с низкой дозой не вредно для сперма-
тогенных клеток [13]. Вышесказанное является
продолжением экспериментов, где соотношение
эффекта мощности дозы у облученных мышей с
низкой дозой облучения по отношению облучен-
ных мышей с высокой дозой было примерно 0,6.
И эти исследования показали, что излучение с
низкой дозой (0,7 мГр / ч) не повреждает сперма-
тогенез и, вероятно, стимулирует восстановление
поврежденных сперматогониальных стволовых
клеток у самцов мышей (?!) [13].
Тестировали долгосрочный эффект радиа-
ции и у обезьян которые получили дозы 4-8,5 Гр в
неполовозрелом возрасте. Сделан вывод, что об-
лучение до взрослой жизни оказывает значитель-
ное долгосрочное воздействие на яичко. Потенци-
альный размер яичка снижается (от 23 до 13 г),
репопуляция семенного эпителия обычно не за-
вершена, и образуются аберрантные клетки Сер-
толи и расширенные канальцы. Последние два
явления могут иметь дальнейшие последствия
еще на более длительных интервалах после облу-
чения [10].
Хотя были изучены радиозащитные эффек-
ты гранулоцитарного колониестимулирующего
фактора (GCSF), гистопатологические параметры
облученной группы (5 Гр в область таза) показали
(через 12 часов и 21 день после облучения) сни-
жение веса яичка, уменьшение диаметра семенно-
го канальца, толщину эпителия этих канальцев и
количество сперматозоидов [13]. Ряд авторов [2]
изучали влияние длительного облучения в накоп-
ленных дозах от 0,5 до 6,0 Гр (мощность дозы
3,03 Гр / сут) на массу репродуктивных органов
(яички, эпидидимисы, семенные пузырьки, про-
стату) самцов крыс, начиная с раннего онтогене-
тического периода. В первый день после облуче-
ния дозой 1,0 Гр выявлена значительная потеря
веса у семенников и эпидидимисов. Также есть
сведения о том что эффект от облучения является
обратимым. Например, четыре эксперименталь-
ные группы облучались фракционированными
дозами: 1,5 + 8, 1,5 + 12 и 1,5 + 16 Гр (с интерва-
лом 24 часа) и разовой дозой 14 Гр. Не облучен-
ными мышами считались контрольная группа.
Яички удаляли через 4, 6 и 8 недель после облу-
чения, взвешивали и обрабатывали для микроско-
пического исследования. Количество нормальных
канальцев, толщина эпителия, диаметр труб и
диаметр просвета были значительно уменьшены
при облучении высокой дозой по сравнению с
контрольными семенниками. Восстановление
наблюдалось через 8 недель (это касается и коли-
чества сперматозоидов и их подвижности) [10].
Этому периоду восстановления противоре-
чит результат другого эксперимента. После низ-
коинтенсивного гамма-облучения в раннем онто-
генезе с суммарной дозой 1,0 Гр выявлено сниже-
ние яичек и веса эпидидима, дисбаланс в отноше-
нии различных сперматогенных клеток, измене-
ния содержания нуклеиновой кислоты и наруше-
ние биоэнергетического обмена в семенниках.
Нарушение репродуктивной системы у крыс со-
храняется в отдаленный период (180 дней после
облучения) [11].
Обнаружено, что облучение мышей на 630
нмHe-Ne-лазером повышает уровень внутрикле-
точного кальция и повышает их способность к
оплодотворению [9]. Также в опытах на крысах
изучена морфология семенников крыс в разные
сроки (3, 10, 90-е сутки) после общего однократ-
ного у-облучения (0,5 и 1,0 Гр). Выявлены эле-
Влияние разных видов излучения на морфологические параметры яичка и эпидидимиса
126 2018, №3 (102) Проблемы биологии и медицины
менты деструкции канальцевого аппарата семен-
ников (3-10-е сутки после облучения) и признаки
последующего восстановления их структуры (90-е
сутки) [3]. Также установлено, что после одно-
кратного общего у-облучения самцов крыс в дозе
1,0 Гр в семенниках изменяются процессы мито-
хондриального окисления, что проявляется акти-
вацией тканевого дыхания сперматоцитов, но со-
провождается разобщением окисления и фосфо-
рилирования [1, 2]. Сделан вывод, что признаки
восстановления структуры и функции семенников
выявляются после однократного у-облучения
лишь через 3 мес. При этом исчезают признаки
отека стромы семенников, происходит частичное
восстановление поврежденного радиацией спер-
матогенного эпителия [3].
Заключение.
День за днем усиливается
роль внешних факторов влияющие на работоспо-
собность организма и её систем, включая репро-
дуктивную. И нормальное функционирование
яичка и эпидидимиса имеет косвенное влияние на
развитие потомства. Поэтому, сейчас ведется ак-
тивная работа не только по изучению причин
негативных изменений, но и взят курс на нахож-
дения новых путей для предупреждения и лече-
ния этих патологий. И здесь использование био-
стимуляторов для иммуномодуляции, и при их
помощи усиливать регенерационный процесс (на
прим. яичка и эпидидимиса) является одним из
потенциальных решений этих проблем.
Литература:
1.
Аль Меселмани М.А. Митохондриальное
окисление и структура тканисеменников крыс по-
сле внешнего радиационногонизкодозового облу-
чения // Вестник Смоленской государственной
медицинской академии. 2010. №3. С. 15-23.
2.
Аль Меселмани М.А., Евсеев А.В. Отсрочен-
ные патоморфологические изменения в семенни-
ках крыс после однократного y-облучения //
Вестник Смоленской государственной медицин-
ской академии. 2013. Т. 12. №3. С. 47-55.
3.
Аскарова У Б. Экология и охрана окружающей
среды. Учебник для вузов. Алматы. 2007. 314 с.
4.
Каримов Х.Я. Анатомо – физиологические
особенности мужской репродуктивной системы и
проблема мужского бесплодия. Монография /
Х.Я.Каримов, С.А.Тен, Ш.Ж.Тешаев. – Т.: Ўзбе-
кистон миллий энциклопедияси, 2011. 236 с.
5.
Bhimji SS, Leslie SW.Anatomy, Pelvis, Testicle //
StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls
Publishing; 2018-2017 Nov 6.
6.
de Rooij DG, van de Kant HJ, Dol R, Wagemaker
G, van Buul PP, van Duijn-Goedhart A, de Jong FH,
Broerse JJ. Long-term effects of irradiation before
adulthood on reproductive function in the male rhesus
monkey // BiolReprod. 2002. Feb. 66(2). P. 486-94.
7.
Domeniconi RF, Souza AC, Xu B, Washington
AM, Hinton BT.Is the Epididymis a Series of Organs
Placed Side By Side? // BiolReprod. 2016. Jul. 95(1).
P. 10. doi: 10.1095/biolreprod.116.138768. Epub
2016 Apr 27.
8.
Kim J, Lee S, Jeon B, Jang W, Moon C, Kim S.
Protection of spermatogenesis against gamma ray-
induced damage by granulocyte colony-stimulating
factor in mice // Andrologia. 2011. Apr. 43(2). P. 87-
93. doi: 10.1111/j.1439-0272.2009.01023.x. Epub
2010 Dec 29.
9.
Klepko AV, Motrina OA, Vatlitsova OS,
Andreichenko KS, Pchelovska SA, Andreychenko
SV, Gorban LV. Impact peculiarities of long-term
gamma-irradiation with low-dose rate on the devel-
opment of laboratory rats and their sperm produc-
tion// ProblRadiac Med Radiobiol. 2015. Dec. 20. P.
500-9.
10.
Koruji M, Movahedin M, Mowla SJ, Gourabi H,
Arfaee AJ. The morphological changes of adult
mouse testes after 60Co gamma-Radiation // Iran Bi-
omed J. 2008. Jan. 12(1). P. 35-42.
11.
Li HY, Zhang H. Proteome analysis for profiling
infertility markers in male mouse sperm after carbon
ion radiation // Toxicology. 2013. Apr. 5;306. P. 85-
92. doi: 10.1016/j.tox.2013.02.008. Epub 2013 Feb
19.
12.
Shin SC, Kang YM, Jin YW, Kim HS. Relative
morphological abnormalities of sperm in the caudal
epididymis of high- and low-dose-rate gamma-
irradiated ICR mice // J Radiat Res. 2009. May.
50(3). P. 261-6.
13.
Vereschako GG, Tshueshova NV, Gorokh GA,
Kozlov IG, Naumov AD. Effect of External Irradia-
tion and Immobilization Stress on the Reproductive
System of Male Rats // RadiatsBiolRadioecol. 2016.
Jan-Feb. 56(1). P. 56-63.
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ ВИДОВ ИЗЛУЧЕНИЯ
НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
ЯИЧКА И ЭПИДИДИМИСА
Р.Р. БАЙМУРАДОВ, Ш.Ж. ТЕШАЕВ
Бухарский государственный медицинский
институт, Республика Узбекистан, г. Бухара
В статье приводится информация о влиянии
разных внешних факторов на репродуктивную
систему. Приводится обзор литературы о влиянии
разных видов излучения на вес яичка и эпидиди-
миса, диаметр семенного канальца, толщину эпи-
телия этих канальцев и количество сперматозои-
дов. Также отмечается сроки восстановления этих
органов, которые противоречат друг-другу в раз-
ных литературах.
Ключевые слова:
излучение, яичка, эпиди-
димис, сперматозоид.
