Морфофункціональні змiни в печiнцi щурiв в ранні строки пiсля крiодеструкцiї шкiри

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ТЕРНОПІЛЬСЬКА ДЕРЖАВНА МЕДИЧНА

АКАДЕМІЯ ІМ. І.Я.ГОРБАЧЕВСЬКОГО

УДК 615.832.97-02:611.5:591.4/.436

морфофункціональні змiни в печiнцi щурiв В РАННІ СТРОКИ пiсля крiодеструкцiї шкiри

14.03.01 - нормальна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

ШАПОВАЛ Олена Миколаївна

Тернопіль - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Вінницькому державному медичному університеті ім. М.I.Пирогова МОЗ України

Науковий керівник: доктор медичних наук, ст. наук. спiвробiтник Гунас Iгор Валерiйович, Вiнницький державний медичний унiверситет iм. М.I.Пирогова МОЗ України, директор науково-дослiдного центру.

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор Головацький Андрій Степанович, Ужгородський державний університет, завiдувач кафедри анатомії людини, оперативної хірургії та гістології медичного факультету;

доктор медичних наук, професор Пасєчко Надія Василівна, Тернопільська державна медична академія ім. І.Я.Горбачевського, професор кафедри вищої сестринської освіти.

Провідна установа: Івано-Франківська медична академія МОЗ України (кафедра анатомії людини).

Захист відбудеться 23 червня 2000 р. о14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.601.01 при Тернопільській державній медичній академії ім. І.Я.Горбачевського МОЗ України (46001, м.Тернопіль, Майдан Волі, 1).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я.Горбачевського МОЗ України (46001, м.Тернопіль, вул. Руська, 12).

Автореферат розісланий 22 травня 2000 р.

В.о. вченого секретаря

спеціалізованої вченої

ради, д.м.н., професор Ю.І. Бондаренко



АНОТАЦIЯ

Шаповал О.М. Морфофункціональні змiни в печiнцi щурiв в ранні строки пiсля крiодеструкцiї шкiри. - Рукопис.

Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спецiальнiстю 14.03.01 - нормальна анатомiя.- Тернопiльська державна медична академiя iм. I.Я.Горбачевського, Тернопiль, 2000.

Дисертацiя присвячена питанням вивчення впливу крiодеструкцiї шкiри на печiнку щурiв. компенсаторний печінка деструкція біохімічний

В дисертації, за допомогою гістологічних, електронномікроскопічних, макрометричних, мікроморфометричних, статистичних та біохімічних методів дослідження, встановлено критерії пошкодження та відповідних компенсаторних реакцій печінки на різних рівнях структурної організації в перші сім діб після холодової деструкції шкіри.

Встановлено, що після холодової травми шкіри, основні деструктивно-дистрофічні зміни в печінці локалізуються навколо центральних вен. Найбільш виражені зміни на світлооптичному та електронно-мікроскопічному рівні виявлені через сім діб після термічного пошкодження шкіри.

Cпівставлення результатів якісного і кількісного морфологічного аналізу з даними біохімічних досліджень демонструє цілком задовільну кореляцію

Ключовi слова: морфологiя, щурi, крiодеструкцiя, печiнка.



SUMMARY

Shapoval O.M. Morphofunctional changes in rats' liver in early periods after skin cryodestruction. - Manuscript.

Thesis for a candidat's degree on speciality 14.03.01 - normal anatomy.- The Ternopol medical state academy named after acad. I.Ya.Gorbachevsky, Ternopil', 2000.

The dissertation is devoted to examination of the effects of skin cryodestruction in rats' liver.

The criteria of injury and corresponding compensatory reactions of the liver in different levels of structure organization during first 7 days after skin cryodestruction were established using histologic, electron-microscopic, macro- and micromorphometric, biochemical and statistic methods of examination.

It was shown that after skin cool injury the main destructive and dystrophic changes of liver were localized around central veins. The most manifested changes on microscopic and electron microscopic levels were revealed on 7 day after thermal skin injury.

It was estimated correlation under comparison of qualitative morfological analysis with results of biochemical investigations.

Key words: morphology, rats, cryodestruction, liver.



АННОТАЦИЯ

Шаповал О.М. Морфофункциональные изменения в печени крыс в ранние сроки после криодеструкции кожи. - Рукопись.

Дисертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия.- Тернопольская государственная медицинская академия им. И.Я.Горбачевского, Тернополь, 2000.

Диссертация посвящена вопросам изучения влияния криодеструкции кожи на печень крыс. Исследование проведено на белых крысах-самцах.

В диссертации, с помощью гистологических, электронномикроскопических, макрометрических, микроморфометрических, статистических и биохимических методов исследования, установлены критерии повреждения и ответных компенсаторных реакций печени на разных уровнях структурной организации в первые семь суток после холодовой деструкции кожи.

Установлено, что наиболее выраженные макроскопические, гистологические и ультраструктурные изменения, отображающие процессы повреждения в печени, наблюдаются через семь суток после криодеструкции кожи. Обнаружено, что после холодовой травмы кожи основные деструктивно-дистрофические изменения в печени локализуются вокруг центральных вен.

На фоне выявленных на ультраструктурном уровне повреждений после холодовой травмы кожи, уже с первых суток в паренхиме печени наблюдаются ответные компенсаторно-приспособительные изменения, которые особенно четко определяются при анализе количественных ультраструктурных показателей. При этом максимальные отличия этих показателей от контрольных значений определяются через трое суток после криодеструкции кожи.

На основании проведенных морфо- и стереометрических исследований разработаны количественные критерии, характеризующие как повреждение так и ответные компенсаторно-приспособительные реакции печени крыс после холодового повреждения кожи на разных уровнях структурной организации.

На основании дисперсионного анализа выявлено значительное влияние криодеструкции кожи на изучаемые гистометрические показатели в печеночной дольке. Для большинства показателей максимальное влияние холодового фактора установлено в конце эксперимента.

Выраженность повреждений и ответных компенсаторно-приспособительных реакций в печени находится в прямой зависимости от длительности деструктивного процесса в коже.

Проведен комплексный морфологический и биохимический анализы ткани печени в ответ на криодеструкцию кожи. Сопоставление результатов количественного морфологического и биохимического исследований показывает, что динамика изменений морфологических показателей после криодеструкции кожи коррелирует с изменениями биохимических показателей, которые отображают состояние биологических мембран и ферментных систем гепатоцитов. Изменения биохимических показателей, свидетельствующие об активации перекисного окисления липидов мембран и деятельности лизосомальных протеаз, опережают по времени развитие морфологических проявлений повреждения гепатоцитов.

Основные результаты работы внедрены в учебный процесс и научно-исследовательскую работу вузов медицинского и биологического профилей.

На основании полученных нами результатов возможно обоснование необходимых профилактических и лечебных мероприятий, направленных на коррекцию нарушений, возникших в печени в результате холодовой травмы кожи.

Ключевые слова: морфология, крысы, криодеструкция, печень.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Технічний прогрес за останні десятиріччя стимулював значне збільшення використання холоду в біології та медицині (Солдатский Ю.Л. с соавт., 1995; Алюхин Ю.С., 1996; Ковальчук О.В., 1997; Белякова И.А. с соавт., 1998). Необхідність вивчення важливої ролі низьких температур протягом життя організму, а також дії холоду в штучних умовах обумовили виникнення нової науки - кріобіології. Головним змістом прикладної кріобіології є консервація живих систем холодом, заморожування та ліофілізація біологічних об'єктів, а також - проблеми кріомедицини.

У світовій науковій літературі часто зустрічаються повідомлення про позитивні результати використання кріогенного методу лікування в різних галузях медицини. Ефекти кріодії використовуються при лікуванні різноманітних захворювань в хірургії, косметичній хірургії, онкології, дерматології, офтальмології, отоларингології, комбустіології, гінекології, урології (Беспоясная В.В. с соавт., 1998; Демичев Н.П., 1998; Богунов И.М., 1999; Rodriguez R. et al., 2000; Taille A. et al., 2000). При цьому чисто емпіричне використання низьких та наднизьких температур в сучасній медицині випереджає його експериментально-теоретичне обгрунтування.

Незважаючи на широке використання кріогенного методу лікування в медичній практиці, а також на значну кількість досліджень реакції біологічної тканини на локальну дію холоду, дуже мало фундаментальних досліджень, які б вивчали механізм впливу цього фактору на організм в цілому та на окремі системи й органи. (Овсянников С.Е., 1998; Гунас И.В., 1998).

Вважають, що кріогенний метод лікування не призводить до серйозних ускладнень. Однак, враховуючи механізм пошкоджуючої дії низьких температур та явища токсемії, які виникають при цьому, можна припустити, що дані процеси не можуть не зачіпати найважливіші внутрішні органи і, зокрема, такий орган, як печінку, оскільки саме вона несе основне навантаження по інактивації токсинів та метаболітів запальних процесів. (Гунас И.В., 1998).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації затверджена вченою радою стоматологічного факультету Вінницького державного медичного університету ім. М.І.Пирогова МОЗ України (протокол №5 від 23 квітня 1998 року) і є фрагментом планової наукової роботи науково-дослідного центру Вінницького державного медичного університету ім. М.І.Пирогова “Вивчення впливу локальної гіпер- та гіпотермії на морфогенез шкіри, легень та печінки щурів” (номер державної реєстрації 0197U003343).

Мета дослідження. Вивчити морфофункціональний стан та компенсаторно-пристосувальні реакції печінки щурів на різних рівнях її структурної організації після холодової деструкції шкіри.

Для досягнення мети поставлені завдання:

1. Провести комплексний аналіз стану печінки інтактних щурів за допомогою макрометричних, стереологічних, гістологічних, електронномікроскопічних та біохімічних методів дослідження.

2. Вивчити зміни, які виникають в печінці через одну, три та сім діб після кріодеструкції шкіри на макроскопічному, світлооптичному, та електронномікроскопічному рівнях дослідження.

3. Провести морфометричний, стереологічний та біохімічний аналізи паренхіми печінки тварин через одну, три та сім діб після холодової травми шкіри.

4. Встановити динаміку компенсаторно-пристосувальних змін на різних рівнях структурної організації в печінці щурів після кріодеструкції шкіри.

Наукова новизна одержаних результатiв. Вперше дана комплексна оцінка пошкодження та компенсаторно-пристосувальних реакцій печінки щурів на різних рівнях структурної організації через одну, три та сім діб після кріодеструкції шкіри.

Вперше встановлено, що після холодової травми шкіри основні деструктивно-дистрофічні зміни в печінці локалізуються в її часточках, в основному, навколо центральних вен. Найбільш виражені зміни на світлооптичному та електронно-мікроскопічному рівнях виявлені через сім діб після кріогенного пошкодження шкіри.

На основі проведених морфометричного і стереометричного досліджень вперше розроблені кількісні критерії, що характеризують як пошкодження, так і відповідні компенсаторно-пристосувальні реакції печінки на різних рівнях її структурної організації після холодового пошкодження шкіри.

За допомогою дисперсійного аналізу вперше виявлено значний вплив кріодеструкції шкіри на деякі поверхневі та кількісні гістометричні показники в часточці печінки. Для більшості показників, які вивчалися, встановлений максимальний вплив холодового фактору через сім діб після початку експерименту. Вперше доведено більш виражений вплив холодового пошкодження шкіри на ультраструктурні показники гепатоцитів у порівнянні з його впливом на більшість стерео- та гістометричних параметрів.

Вперше проведено комплексний морфологічний та біохімічний аналізи тканини печінки у відповідь на кріодеструкцію шкіри. Співставлення результатів кількісного морфологічного аналізу та даних біохімічних досліджень показує цілком задовільну кореляцію.

Практичне значення одержаних результатiв. Отримані результати фундаментального морфофункціонального дослідження є основою для подальшої експериментальної розробки профілактичних та лікувальних заходів, що включають використання гепатопротекторів та антиоксидантів, які направлені на корекцію порушень, спричинених в печінці холодовою травмою шкіри.

На даний час результати досліджень використовуються в лекційних курсах кафедр анатомії людини, оперативної хірургії та топографічної анатомії, загальної та факультетської хірургій, патологічної фізіології Вінницького державного медичного університету ім. М.І.Пирогова, кафедри анатомії, фізіології та основ медичних знань Вінницького державного педагогічного університету ім. М.Коцюбинського, кафедри анатомії та гістології людини медичного факультету Бєлгородського державного університету (Росія).

Особистий внесок здобувача. Автором здійснено розробку основних теоретичних і практичних положень роботи. Самостiйно проведено забiр матерiалу для свiтлової та електронної мiкроскопiї з наступною їх проводкою, заливкою та приготуванням гiстологiчних препаратiв. Автор самостiйно описала гiстологiчнi препарати та електроннограми, провела макро- i мiкроморфометрiю з наступною статистичною обробкою отриманих результатiв на персональному комп'ютерi. Автором проведено аналіз та узагальнення результатів дослідження, сформульовано усі положення і висновки. Автором опубліковано 8 статтей в наукових фахових виданнях.

Апробацiя результатiв дисертацiї. Основні положення роботи викладені та обговорені на науковій конференції “Актуальні питання медичної антропології та функціональної морфології” (Вінниця, 1998), на 2-му міжнародному конгресі з інтегративної антропології (Вінниця, 1998), на науковій конференції “Актуальні питання медичної антропології та функціональної морфології” (Вінниця, 1999), на науковій конференції “Біомедичні і біосоціальні проблеми інтегративної антропології” (Вінниця, 1999), на конференції молодих учених (Вінниця, 2000).

Дисертацію апробовано на міжкафедральному засіданні 18 січня 2000 року в науково-дослідному центрі Вінницького державного медичного університету ім. М.І.Пирогова.

Публiкацiї. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових праць (6 - у співавторстві), які повністю відображають зміст проведеного дослідження. Усі праці опубліковані в наукових фахових виданнях.

Обсяг i структура дисертацiї. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів дослідження, трьох розділів результатів досліджень, їх аналізу і обговорення, висновків, списку використаних джерел та додатку.

Дисертаційна робота викладена на 159 сторінках комп'ютерного тексту. Містить 55 ілюстрацій (29 мікрофотографій і 26 графіків).

Список використаних джерел містить 290 найменувань (із них 154 - країн СНД, 136 - інших країн).

Основний зміст

Матеріали та методи дослiджень. Відповідно до мети та завдань дослідження було проведено експеримент на 108 білих щурах-самцях у віці 3 місяців. Тварини протягом двох тижнів перед початком експерименту знаходились у карантині. Щурі були розділені на 2 групи: 1 група - інтактні тварини, які утримувались в звичайних умовах віварію; 2 група - щурі, яким проводили кріодеструкцію шкіри площею 9-10 % поверхні тіла та глибиною відповідно опіку шкіри III А-В ступеня. За тваринами проводили систематичне спостереження та догляд протягом всього експерименту. В приміщенні, де утримувались лабораторні тварини температура повітря підтримувалась на рівні 24-25°С.

Після попереднього внутрішньоочеревинного тіопенталового наркозу (25 мг/кг маси тіла) кріодеструкцію шкіри проводили шляхом прикладання до неї на 6 секунд двох мідних пластин (площею 14,5 см2 кожна), попередньо занурених в рідкий азот (t=-196°С). При цьому площа ушкодження склала 9-10 % поверхні тіла, а глибина відповідала опіку III А-В ступеня (Gunas I. et al., 1997). Тварин виводили з експерименту шляхом декапітації на першу, третю та сьому добу після нанесення холодової травми.

Об'єктом дослідження було обрано печінку. Визначали масу тварин, абсолютну i вiдносну масу печiнки.

На гістологічних препаратах печінки, які зафарбовували гематоксиліном-еозином, за допомогою сітки Вейбеля визначали: питому площу поверхні та об'ємну густину синусоїдів, гепатоцитів, їх ядер, цитоплазми та чисельну щільність профілів гепатоцитів, двоядерних гепатоцитів, ди-, тетра- та октаплоїдних гепатоцитів, загального пула ретикулоендотеліальних клітин та клітин Купфера. На основі отриманих первинних показників вираховували ядерно-цитоплазматичне відношення гепатоцитів, поверхнево-об'ємні співвідношення гепатоцитів та поверхневе співвідношення гепатоцитів та синусоїдів.

Для електронномікроскопічного дослідження матеріал фіксували в 2,5 % розчині глютарового альдегіду, постфіксували в 1% розчині тетраокису осмію з подальшою стандартною проводкою та заливкою в епоксидні смоли.

Напівтонкі та ультратонкі зрізи готували на ультрамікротомі LKB-3 (Швеція). Напівтонкі зрізи, необхідні для орієнтації об'єкту перед виготовленням ультратонких зрізів, розташовували на предметному склі та фарбували 1 % розчином метиленового синього. Ультратонкі зрізи контрастували ураніл-ацетатом та цитратом свинцю, за Рейнольдсом.

Препарати досліджували на електронних мікроскопах Hitachi-9А та Hitachi-12А (Японія). На електроннограмах, спроектованих через фотозбільшувач на сітку Вейбеля, визначали: чисельну щільність мітохондрій, пошкоджених мітохондрій, об'ємну густину мітохондрій, гранулярної та агранулярної ендоплазматичних сіток.

Мікросомну фракцію печінки отримували за допомогою стандартних методів (Карузина И.И., Арчаков А.И., 1977). Процеси перекисного окислення ліпідів визначали за приростом малонового диальдегіду (речовини, що реагує з тіобарбітуровою кислотою) (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И., 1972). Концентрацію фосфоліпідів оцінювали за їх властивістю утворювати гідрофобні комплекси з фервідіоцианатом амонія (Пентюк А.А. и др., 1987). Активність катепсина Д в пост'ядерному гомогенаті печінки оцінювали використовуючи гемоглобін в якості субстрата (Покровский А.А., Арчаков А.И., 1968).

Статистичну обробку даних проводили на персональному комп'ютері “Pentium-166” за допомогою стандартних програмних пакетів “Statgraphics” та “Statistica 5.0” для Windows 95. Оцінювали вірність розподілу ознак у кожному з отриманих варіаційних рядів, середні значення по кожній з ознак, що вивчались; стандартні помилки. Вірогідність відмін між незалежними величинами визначали за критерієм Ст'юдента. Для оцінки рівня впливу кріодеструкції шкіри на морфометричні показники, що вивчались, проводили однофакторний дисперсійний та кореляційний аналізи.

Результати досліджень та їх обговорення. Отримані нами результати свідчать про те, що найбільш виражені макроскопічні, гістологічні та ультраструктурні зміни, які відображають процеси пошкодження в печінці, спостерігаються через сім діб після кріодеструкції шкіри.

Так, статистично значуще зниження приросту маси щурів та абсолютної маси печінки виявляється вже через три доби після термічної травми шкіри в порівнянні з інтактними щурами, а через сім діб - маса тварин, абсолютна та відносна маса печінки вірогідно нижче від контрольного рівня.

На клітинному рівні в печінці щурів протягом всього експерименту на фоні судинних порушень (мозаїчна картина кровонаповнення великих судин та синусоїдів, дрібні крововиливи, переважання наприкінці експерименту вираженого кровонаповнення синусоїдних капілярів) виявляються дистрофічні зміни гепатоцитів (через добу та три доби виражена зернистість в цитоплазмі; через сім діб - гепатоцити як з базофільною зернистістю, так і пінистою, різко просвітленою цитоплазмою). Аналогічні прояви зернистої та гідропічної дистрофії в гепатоцитах описані в літературі при дії на організм різних екзо- та ендогенних факторів (Харин Г.М., 1992).

Починаючи з третьої доби після холодової травми шкіри, в часточках печінки виявляються в деяких ділянках незначні дегенеративні зміни гепатоцитів, добре видимі наприкінці експерименту (порушення часточково-балочної будови, ділянки частково чи повністю зруйнованих гепатоцитів навколо центральних вен та в центрі часточки печінки). Подібні деструктивні зміни в центрі печінкової часточки характерні для гострого токсичного пошкодження печінки у лабораторних тварин та людей (Абдуллаев Н.Х., Каримов Х.Я., 1989; Tsukamoto I. et al., 1992). Характерною особливістю пошкодження печінки після кріодеструкції шкіри є численні некрози у гепатоцитах навколо центральних вен, походження яких значною мірою не зрозуміле і потребує подальших поглиблених морфофункціональних досліджень. Можливо, це пов'язано з тим, що гепатоцити, які розташовані навколо центральних вен, отримують кров з найменшим вмістом кисню, ніж будь-яка інша частина ацинусу печінки, за Раппопортом, та саме в цій ділянці розміщені найбільш старі, а отже і менш стійкі клітини.

Виявлені нами дистрофічні зміни в гепатоцитах після кріодеструкції шкіри на субмікроскопічному рівні проявляються однотипними змінами в органелах, що відповідають за різні функції цих клітин. Так, пригнічення біосинтетичної функції гепатоцитів проявляється фрагментацією гранулярної ендоплазматичної сітки з нерівномірно розташованими та часто відсутніми на його мембранах рибосомами. Виявлені зміни в мітохондріях (часткова чи повна редукція крист, руйнування зовнішньої мембрани, гомогенізація чи значне просвітлення матриксу) свідчать про значні зміни енергетичних процесів, що відбуваються в гепатоцитах.

Надмірна активація лізосомального апарату в деструктивно змінених гепатоцитах (численні лізосоми в різних ділянках цитоплазми гепатоцита) підтверджує посилення процесів аутолізу в клітинах печінки.

Аналіз даних літератури показав, що зміни ультраструктури гепатоцитів при дії різних за своєю природою пошкоджуючих факторів (інтоксикація, ішемія, аноксія та ін.) мають подібний характер. (Довганский А.П. с соавт., 1989).

Виявлені нами деструктивні зміни різних мембранних структур гепатоцитів після холодової деструкції шкіри, мабуть, пов'язані з посиленням вільнорадикальних процесів, що мають місце в печінці та є основним пошкоджуючим фактором, що впливає, в першу чергу, на плазматичні мембрани.

Необхідно відзначити, що на фоні виявлених на ультраструктурному рівні пошкоджень після холодової травми шкіри, вже з першої доби в паренхімі печінки спостерігаються відповідні компенсаторно-пристосувальні зміни, які особливо чітко визначаються при аналізі кількісних ультраструктурних показників при цьому максимальні відмінності цих показників від контрольного рівня часто визначаються через три доби після кріодеструкції шкіри.

Так, вже через добу після холодової травми шкіри, незважаючи на фрагментацію гранулярної ендоплазматичної сітки, відмічається вірогідне збільшення її питомого об'єму.

Через три доби після кріодеструкції шкіри статистично значуще зростає кількість мітохондрій та їх питомий об'єм в цитоплазмі гепатоцитів одночасно з вірогідним збільшенням відносного об'єму гранулярної ендоплазматичної сітки, що відображає посилення біосинтетичних та енергетичних процесів в непошкоджених клітинах печінки.

Виявлене з третьої до сьомої доби експерименту збільшення питомого об'єму агранулярної ендоплазматичної сітки після холодового пошкодження шкіри частіше за все асоціюється зі стимуляцією реакції біотрансформації екзо- та ендогенних речовин в печінці.

Активація лізосомального апарату в гепатоцитах (збільшена кількість вторинних лізосом на біліарному полюсі клітини), яка вивчалась нами протягом практично всього експерименту, носить очевидний адаптаційний характер, оскільки відомо, що продукти лізосомального протеолізу - амінокислоти - можуть бути використані в процесі глюконеогенезу як для забезпечення власних потреб клітин, так і для підтримки оптимального рівня концентрації глюкози в крові в умовах стресу різного генезу.

Про можливе посилення біосинтетичних процесів, які протікають в гепатоцитах, свідчать тісні зв'язки розширеного перинуклеарного простору з цистернами гранулярної ендоплазматичної сітки.

Основним механізмом структурного забезпечення безперервних адаптаційних коливань функціональної активності органів в повсякденних умовах існування, їх високого робочого напруження при тривалих функціональних перевантаженнях, а також в процесі відновлення нормального рівня їх життєдіяльності після пошкодження є новоутворення структур. При цьому однією із найбільш характерних особливостей морфології компенсаторно-пристосувальних процесів організму, що прослідковується на всіх рівнях організацїї, є часте розгортання репаративних та гіперпластичних процесів не в місці пошкодження, а поряд з ним, чи на відстані від нього в пошкодженому органі (Саркисов Д.С., 1987; Автандилов Г.Г., 1990). Тому для оцінки рівня адаптації органу до впливів різних екзо- та ендогенних факторів, на нашу думку, необхідно проводити кількісні макро- та мікроморфометричні дослідження.

Проведені нами мікроморфометричні дослідження структур печінки виявили значні зміни після холодової травми шкіри серед стерео- та гістометричних показників, що вивчалися.

Встановлене нами статистично значуще зменшення кількості гепатоцитів через сім діб після кріодеструкції шкіри співпадає за часом з некробіотичними змінами в паренхімі печінки, які спостерігаються на світлооптичному рівні.

Необхідно відзначити, що гіперплазія (основана на збільшенні об'єму генетичного матеріалу як за рахунок поділу, так і за рахунок поліплоїдії клітин) і гіпертрофія (при якій клітини лише збільшуються в об'ємі) клітин протікають одночасно і забезпечують швидке відновлення втраченої функції органу при його пошкодженні. Чистої гіперплазії в печінці, тобто простого збільшення числа диплоїдних клітин, очевидно, взагалі не може бути, тому що вона утворена гепатоцитами різної плоїдності.

Еквівалентом клітинного розмноження гепатоцитів під час росту печінки вважається їх поліплоїдізація. Необхідно відзначити, що за рівнем процесів обміну поліплоїдні клітини мають переваги перед диплоїдними. Активність обміну речовин в поліплоїдних клітинах не вища, ніж в диплоїдних, однак, сумарна продукція різних сполук збільшена.

Нами встановлено статистично значуще зниження, порівняно з контролем, кількості диплоїдних гепатоцитів через сім діб після локальної гіпотермії шкіри і, навпаки, збільшення кількості тетра- та октаплоїдних клітин в цей же час. Нами відзначено протилежний характер змін диплоїдних гепатоцитів порівняно з тетра- та октаплоїдними. Так, кількість диплоїдних гепатоцитів має динаміку до зменшення від першої до сьомої доби після холодової травми шкіри, а кількість тетра- та октаплоїдних гепатоцитів, навпаки, збільшується в цей період, особливо від третьої до сьомої діб експерименту.

Трактування змін загального пула ретикулоендотеліальних клітин утруднене, оскільки з 4 типів синусоїдальних клітин нами вивчені тільки клітини Купфера. Однак, слід відзначити, що зміни кількості ретикулоендотеліальних клітин практично у всі строки дослідження були однонаправлені зі змінами кількості клітин Купфера.

Стереологічний аналіз тієї чи іншої тканини, тобто уява про особливості просторового співвідношення її структурних елементів в кожному конкретному випадку, поки що перебуває на етапах становлення. Тому, виявлені в експерименті зміни питомої площі поверхні гепатоцитів, їх ядер, цитоплазми та синусоїдів після холодової травми шкіри на сучасному етапі трактувати вкрай складно. Однак, згідно з даними літератури, саме лише аномальне взаємне розташування цілком нормальних клітин вже може супроводжуватися відповідними функціональними змінами (Logan M. et al., 1994). Встановлене нами вірогідне збільшення об'ємної густини гепатоцитів та їх цитоплазми через сім діб після кріодеструкції шкіри, швидше за все, пов'язане з явищами набряку гепатоцитів.

На основі проведеного нами дисперсійного аналізу стереологічних показників в часточці печінки, що вивчалися, встановлено, що кріодеструкція шкіри впливає на питому площу поверхні гепатоцитів, їх цитоплазми та поверхнево-об'ємне співвідношення гепатоцитів, причому цей вплив, як правило, найбільш виражений наприкінці експерименту.

Що стосується кількісних гістометричних показників, вірогідний вплив протягом всіх строків дослідження холодова травма шкіри чинить на загальну кількість клітин печінки (особливо через сім діб) та чисельну щільність двоядерних гепатоцитів. Зміни плоїдності гепатоцитів при кріодеструкції помітні лише наприкінці експерименту, через 7 діб.

Звертає на себе увагу частіше більш високий рівень впливу холодової деструкції шкіри на ультраструктурні параметри гепатоцитів (особливо на кількість пошкоджених мітохондрій та відносний об'єм агранулярної ендоплазматичної сітки), ніж на стерео- та гістометричні показники.

Киснезалежні процеси складають основу метаболізму всіх клітин, визначаючи інтенсивність реакцій акумуляції та трансформації енергії, перекисного окислення ліпідів, біотрансформації та детоксикації (Рябинин В.Е., Лифшиц Р.И., 1991). Порушення окислювальних процесів при різних патологічних станах є основним метаболічним синдромом, що формує розвиток багаточисельних морфофункціональних змін (Rauen U., 1997). Вивчення можливих механізмів порушень цих процесів дає можливість встановити загальну закономірність перебігу киснезалежних реакцій, тобто уточнити патогенез захворювання і зробити більш направлену та обгрунтовану корекцію патохімічних порушень. Вирішення цих питань тісно пов'язане з фундаментальними загальнобіологічними проблемами транспорту та утилізації кисню в клітині, функціонування біомембран та може бути корисним для виявлення складних взаємовідношень різних метаболічних процесів при екстремальних впливах.

Отримані нами біохімічні дані свідчать про значне зростання вмісту малонового диальдегіду в мембранах ендоплазматичної сітки (мікросомальна фракція) гепатоцитів після кріодеструкції шкіри. Так, вже на третю добу його рівень при перерахунку на фосфоліпіди зростає на 57% порівняно з контрольними значеннями та незначно знижується через сім діб, хоча й залишається майже в 1,5 рази вище за контрольні значення.

Виявлене нами з третьої доби експерименту вірогідне зменшення рівня фосфоліпідів в мембранах ендоплазматичної сітки після кріодеструкції шкіри та виражена тенденція до зменшення через, сім діб на наш погляд, є наслідком як їх деградації в процесі перекисного окислення ліпідів (підтвердженням чого є підвищений рівень малонового диальдегіду), так і наслідком активації фосфоліпаз, що підтверджено дослідженнями Пентюка О.О. з співавт. (1998).

Встановлене нами на третю та сьому добу експерименту підвищення активності катепсину Д (лізосомальної протеази) відображає факт активації протеолітичних процесів, що протікають в гепатоцитах після кріодеструкції шкіри.

Необхідно відмітити, що біохімічні показники рівня перекисного окислення ліпідів мембран та їх гідроліз, відповідають зменшенню фракції мембранних органел, яке виявляється під час вимірів. Однак, необхідно зазначити, що більшість вивчених біохімічних показників печінки максимально змінюються вже через три доби після кріодеструкції шкіри, тоді як максимум змін структурного характеру припадає на сьому добу. Це свідчить про те, що структурні перетворення гепатоцитів внаслідок холодового пошкодження шкіри мабуть обумовлені прямою дією цитотоксичних агентів, що порушують цілісність мембранних компонентів клітини.

У підсумку слід зазначити, що холодова травма шкіри викликає значні деструктивні зміни в печінці щурів на різних рівнях структурної організацїї, які максимально виражені через сім діб після пошкодження. Використання сучасних методів морфометричного та статистичного аналізів дозволяє нам в ранні строки після холодового пошкодження виявити компенсаторно-пристосувальні зміни, що відбуваються в печінці на світлооптичному та ультраструктурному рівнях. Співставлення результатів кількісного морфологічного аналізу та даних біохімічних досліджень демонструє цілком задовільну кореляцію.

На підставі отриманих нами результатів можливе обгрунтування необхідних профілактичних та лікувальних заходів (зокрема, використання антиоксидантів) з метою корекції порушень в печінці, спричинених наслідками холодової травми шкіри.



ВИСНОВКИ

1. Кріодеструкція шкіри викликає значні морфологічні (макро-, гісто-, ультраструктурні) та біохімічні зміни в печінці щурів. Вираженість пошкоджень та відповідних компенсаторно-пристосувальних реакцій в печінці знаходиться в прямій залежності від часу, що минув після холодової травми шкіри.

2. Через добу після холодової травми шкіри морфологічно в часточці печінки на фоні судинних порушень встановлені дистрофічні зміни гепатоцитів. Через три доби в часточках печінки виявляються дегенеративні зміни окремих гепатоцитів. Найбільш виражені пошкодження гістоструктури органу розвиваються через сім діб після кріодеструкції шкіри. Вони проявляються значними порушеннями васкуляризації і балочної будови часточки, дистрофією клітин печінки та некрозом гепатоцитів, переважно навколо центральних вен.

3. Кріодеструкція шкіри щурів викликає ультраструктурні пошкодження гепатоцитів, про що свідчить ураження органел багатьох клітини та зниження їх функціональної активності: зменшення кількості гранул глікогену, локальну деструкцію органел (мітохондрій, гранулярної ендоплазматичної сітки), виражений набряк матриксу клітини, некрози гепатоцитів. Ультраструктурні ознаки пошкодження тканини печінки, так як і мікроскопічні, були максимально виражені наприкінці експерименту.

4. Встановлені вірогідні зміни показників гепатоцитів, що вивчалися за допомогою стереологічних та гістометричних досліджень, які відображають як пошкодження, так і адаптацію клітин печінки у відповідь на холодову деструкцію шкіри (зростання мітотичної активності та збільшення кількості поліплоїдних клітин), більш виражені наприкінці експерименту.

5. Початкові прояви компенсації порушених функцій гепатоцитів виникають практично одночасно з пошкодженням органел та інших компонентів клітин. Вже через добу після холодової травми шкіри вірогідно збільшується питомий об'єм гранулярної ендоплазматичної сітки. Через три доби посилюються біосинтетичні та енергетичні процеси у непошкоджених клітинах печінки: вірогідно збільшується кількість мітохондрій та їх питомий об'єм, зростає відносний об'єм гранулярної ендоплазматичної сітки. Збільшення питомого об'єму агранулярної ендоплазматичної сітки в гепатоцитах, починаючи із третьої доби після кріодеструкції шкіри свідчить про стимуляцію реакції біотрансформації екзо- та ендогенних речовин в печінці.

6. Проведений дисперсійний аналіз показав більш виражений вплив кріодеструкції шкіри на ультраструктурні параметри гепатоцитів (особливо на кількість пошкоджених мітохондрій та відносний об'єм агранулярної ендоплазматичної сітки), ніж на стерео- та гістометричні показники протягом всього строку спостереження. При цьому максимальний вплив холодової травми шкіри на більшість параметрів спостерігається через сім діб після початку експерименту.

7. Динаміка змін морфологічних показників після кріодеструкції шкіри корелює зі змінами біохімічних показників, які відображають стан біологічних мембран та ферментних систем гепатоцитів. Зміни біохімічних показників, які свідчать про активацію перекисного окислення мембран та діяльність лізосомальних протеаз, випереджають за часом розвиток морфологічних проявів пошкодження гепатоцитів.

Практичні рекомендації:

1. Проведені на різних рівнях структурної організації морфологічні дослідження печінки після холодової деструкції шкіри вказують на необхідність корекції дистрофічних і деструктивних змін, які відбуваються в гепатоцитах (зокрема, застосування гепатопротекторів).

2. Виявлена активація перекисного окислення мембран в печінці після кріодеструкції шкіри потребує відповідної антиоксидантної медикаментозної терапії.

3. Матеріали даного дослідження необхідно використовувати при викладанні студентам відповідних розділів з анатомії людини, патологічної фізіології, загальної та факультетської хірургій, при написанні монографій і підручників.



СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛIКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦIЇ

1. Морфофункциональное состояние печени в ранние сроки после локальной гипер- и гипотермии кожи /Гунас И.В., Довгань И.П., Голубь Л.М., Роменская И.О., Шаповал Е.Н. //Вiсник морфологiї.- 1997.-Т.3, №1.- С.51-52.

2. Гунас И.В., Шаповал Е.Н. Месячная динамика полиплоидизации гепатоцитов у половозрелых крыс-самцов в разных участках печеночной дольки //Вiсник Вiнницького державного медичного унiверситету.- 1998.- Т.2, №1.- С.82-83.

3. Гунас И.В., Шаповал Е.Н., Оболенский А.А. Динамика изменений стереометрических параметров, снятых в разных участках печеночной дольки, у половозрелых крыс-самцов //Вiсник морфологiї.- 1998.- Т.4, №1.- С.24-26.

4. Гунас И.В., Шаповал Е.Н. Динамика изменения плоидности гепатоцитов у крыс-самцов после криодеструкции кожи //Вiсник наукових дослiджень.- 1998.- №3-4.- С.38-39.

5. Гунас I.В., Шаповал О.М. Змiни стереометричних параметрiв печiнки у щурiв пiсля крiодеструкцiї шкiри //Вiсник Вiнницького державного медичного унiверситету.- 1998.- Т.2, №2.- С.304-307.

6. Шаповал О.М. Морфологiчнi змiни в печiнцi щурiв через 7 дiб пiсля крiодеструкцiї шкiри //Вiсник Вiнницького державного медичного унiверситету.-1998.- Т.2, №2.- С.351-352.

7. Динамика ультраструктурных изменений в печени крыс после криодеструкции кожи /Банин В.В., Гунас И.В., Шаповал Е.Н., Оболенский А.А. //Вiсник морфологiї.- 1998.- Т.4, №2.- С.185-186.

8. Шаповал О.М. Зміни кількісних ультраструктурних показників гепатоцитів щурів в ранні строки після кріодеструкції шкіри //Вiсник морфологiї.- 1999.- Т.5, №2.- С.168-169.

Размещено на Allbest.ru