Утримання і годування тварин здійснювалося відповідно до науково-практичних рекомендацій за утриманням лабораторних тварин (В.И. Западнюк, И.П. Западнюк,Е.А. Захария, 1985).
Експеримент на тваринах виконували відповідно до правил Європейської конвенції захисту хребетних тварин, що використовуються в експериментальних і інших наукових цілях (протокол №6 від 23 жовтня 2007р. засідання Комітету з біоетики Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського).
При завершенні термінів експерименту тварин забивали під ефірним наркозом і проводили забір матеріалу.
Після виділення легені зважували на електронних вагах з точністю до 1 міліграма. Відносну масу легенів розраховували за формулою:
Відн. маса легенів = абс. маса легенів (г)/ маса щура (г) х 100
Для гістологічного дослідження шматочки тканини розміром 1х1х1 см фіксували у 5% розчині нейтрального формаліну. Після фіксації матеріал промивали, зневоднювали у батареї спиртів висхідної концентрації, проводили через хлороформ і заливали в парафін. На санному мікротомі готували зрізи товщиною 7-8 мкм, які потім забарвлювали гематоксиліном і еозином і за Ван-Гізоном. Гістоморфометричне дослідження проводили за допомогою цитоморфологічного комплексу ”Olympus” – Сx 31 і цифрової відеокамери ”Olympus” - C 5050 ZOOM з об'єктивами мікроскопа Plan 4 х 0,10, 10 x /0,25 і Plan 40 x /0,65. За допомогою комп’ютерної програми Image-ProPlusVersion 4.5 для гістологічного дослідження визначали питомий об'єм легеневої тканини з незміненою архітектонікою, емфізематозно змінених ділянок, ателектазу, дистелектазу і крововиливів. Так само проводили визначення діаметру прекапілярних артеріол, гемокапілярів і посткапілярних венул.
Матеріал для трансмісійної електронної мікроскопії забирали з ділянок легенів вільних від крупних судин і бронхів. Заливку в смоли проводили за стандартною методикою. Напівтонкі зрізи (1 мкм) виготовляли на ультратомі УМПТ-7, забарвлювали метиленовою синню і переглядали в світловому мікроскопі для орієнтовного визначення характеру матеріалу. Після цього виготовляли ультратонкізрізи (30 – 60 нм), які після забарвлення за Рейнольдсом переглядали і фотографували на електронному мікроскопі ПЕМ-100.
Статистичну обробку цифрових даних результатів дослідження проводили з використанням загальноприйнятих методів варіаційної статистики за допомогою комп’ютерної програми Statistica 6.0. Достовірною вважали імовірність похибки менше 5% (р≤0,05).
Проведений однофакторний дисперсійний аналіз впливу вивчаємих чинників, при цьому при вивченні генеральної сукупності довірчі межі сили впливу вивчаємого чинника, визначали при рівні значущості р≤0,05.
Результати дослідження та їх аналіз. Отримані нами дані узгоджуються з думкою ряду авторів про те, що безпосередня дія гравітаційних перевантажень на організм щурів лінії Вістар різних вікових періодів призводить, в першу чергу, до гемодинамічних розладів, тобто до набряку легеневої тканини.
При макроскопічних дослідженнях це підтверджувалося тим, що у всіх вікових групах незалежно від тривалості експерименту відбувалося різне за виразністю збільшення відносної маси легенів. У групі статевонезрілих щурів після 10 днів експерименту даний параметр збільшився на 78,01% (p<0,05), а у статевозрілих тварин відносна маса легенів збільшилася лише на 37,57% (p<0,05) порівняно з контролем. Що стосується щурів старечого віку, то збільшення відносної маси легенів склало 56,82% (p<0,05) і 63,48% (p<0,05) після 10 і 30 днів експерименту відповідно.
Дані макрометричного дослідження легенів підтверджуються результатами світлової та електронної мікроскопії.Вплив гравітаційних перевантажень на легені статевонезрілих щурів протягом 10 днів був більш виражений порівняно з такими в групах щурів статевозрілого і старечого віків.
Питомий об'єм крововиливів зріс в 14 разів порівняно з контролем. Так само було виявлено зниження вмісту легеневої тканини з незміненою архітектонікою на 77,65% (p<0,05), семикратне збільшення питомого об'єму емфіземтозно змінених ділянок, а вміст ателектазу і дистелектазу зріс у 5 і 2,5 разів відповідно. При дослідженні судин мікроциркуляторного русла було встановлено, що діаметр венул і гемокапілярів збільшився більше, ніж в півтора рази порівняно з контролем, а артеріоли знаходилися в стані спазму і зменшення їх діаметру склало 12,74% (p<0,05). За даними дисперсійного аналізу сила впливу чинника на досліджувані параметри коливалася в межах 40,3% - 99,9%.
На ультраструктурному рівні спостерігали явища розладу кровообігу, вираженого інтрацелюлярного набряку, дистрофічні, деструктивні процеси, а також наявна тенденція до розвитку компенсаторних процесів, що виявлялося посиленням функціональної активності альвеолоцитів II типу та альвеолярних макрофагів.Мабуть, це пов’язано із незрілістю легеневих структур і викликаним цім уповільненням розвитку адаптаційно-компенсаторних механізмів. Це підтверджується менш вираженим характером морфологічніх проявив десятиденної дії гіпергравітації в групі статевозрілих і старих щурів . При гістоморфометричному дослідженні легенів щурів даних вікових груп питомий об'єм легеневої тканини з незміненою архітектонікою знижувався на 69,79% (p<0,05) і 68,76% (p<0,05) відповідно, тоді як вміст емфізематозно змінених ділянок зростав триразово, ателектазу в 5 і 2,5 раз, дистелектазу в 4 і 6 разів, а крововиливів у 9 разів. Діаметр капілярів збільшувався в два рази, а венул на 90,83% (p<0,05) і 60,45% (p<0,05), порівняно з контролем.
Артеріоли знаходилися в стані спазму, проте за даними гістоморфометричного дослідження і зниження їх діаметру було статистично достовірним тільки в групі щурів старечого віку. Ці дані співпадають з одержаними раніше результатами (П.С. Пащенко, Б.В. Рисман, 2002; И.Б. Краснов, Л.Н. Дьякова, 2007;HakemanA.L., SheriffD.D., 2003).За даними дисперсійного аналізу сила дії гіпергравітації на вивчаємі параметри складала 18,0% - 99,8%.
Ці результати підтверджувалися даними трансмісійної електронної мікроскопії, де деструктивні і дистрофічні зміни в будові аерогематичного бар'єру легенів статевозрілих щурів і тварин в періоді старечих змін були менш виражені. Все це може свідчити про розвиток адаптаційних процесів, що виникають після повторної дії гравітаційних перевантажень (И.Б. Краснов, Е.И. Алексеев, В.И. Логвинов, 1998; Е.Г. Длусская, Р.К. Киселев, Р.А. Вартбаронов, М.Н. Хоменко, 2003).
Після 30 днів експерименту виявлено, що найбільш схильні до впливу гіпергравітації легені щурів старечого віку. У даній групі питомий об'єм незміненої паренхіми знизився на 77,82% (p<0,05), тоді як в групах статевонезрілих і статевозрілих тварин відбулося зниження даного показника на 69,79% (p<0,05), і 62,16% (p<0,05). Мало місце збільшення вмісту крововиливів у 12 разів, тоді як в групі статевонезрілих щурів даний показник зріс у 8 разів, а у статевозрілих тварин у 5 разів. Так само спостерігалося дванадцятиразове збільшення питомого об'єму дистелектазу, двократне збільшення вмісту емфізематозних, а питомий об'єм ателектазу зріс у 1,5 раза. Сила дії чинника на досліджувані параметри була достатньо висока і коливалася в межах 20,5% - 99,8%. На ультраструктурному рівні був виявлений виражений набряк, який виражався розмитістю контурів базальних мембран і розширенням міжклітинних контактів, наявністю парусоподібних виростів цитоплазми з подальшим мікроклазматозом і ознаками деструктивних процесів, що характеризуються наявністю в просвіті судин і альвеол десквамованих ендотеліальних клітин і альвеолоцитів I типу. У багатьох спостереженнях в альвеолоцитах II типу були виявлені ознаки їх деструкції, які були представлені появою осміофільних пластинчастих тілець з неправильними контурами, нерівномірною осміофілією осміофільного матеріалу з його частковою гомогенізацією, або навпаки – з розривом бімембранних пластин. Іноді на місці осміофільних пластинчастих тілець утворювалася крупна вакуоль, яка була обмежена одинарною мембраною і містила всередині залишки осміофільних пластин. На думку ряду авторів (Н.Ю. Новиков, 1997; В.В. Кудинов, Л.К. Романова, 2003), альвеолоцити II типу є популяцією клітин аерогематичного бар'єру найбільш резистентною до різного роду впливів. Отже розвиток в них деструктивних процесів указує на значні порушення, що виникають в легеневій тканині у відповідь на дію чинника, і свідчать про подальше збільшення прогресування деструктивних процесів, однією з причин яких, можливо, є пригнічення системи сурфактанту легенів.