Патоморфологія гострого пошкодження легень при каловому перитоніті та її зміни під впливом корвітину (експериментальне дослідження)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Дніпропетровська державна медична академія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

14.03.02 - патологічна анатомія

Патоморфологія гострого пошкодження легень при каловому перитоніті та її зміни під впливом корвітину (експериментальне дослідження)

Василик Володимир Миколайович

Дніпропетровськ - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Івано-Франківському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Михайлюк Іван Олексійович, Івано-Франківський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри патоморфології з біопсійно-секційним курсом.

Офіційні опоненти:

кандидат медичних наук, доцент Корнілов Борис Юхимович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, доцент кафедри патологічної анатомії і судової медицини;

доктор медичних наук, професор Загорулько Олександр Кімович, Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського МОЗ України, завідувач кафедри патологічної анатомії з біопсійно-секційним курсом.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради К 08.601.03 доктор медичних наук, доцент Машталір М.А.

Анотація

Василик В.М. Патоморфологія гострого пошкодження легень при каловому перитоніті та її зміни під впливом корвітину (експериментальне дослідження).- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.02 - патологічна анатомія. - Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, Дніпропетровськ, 2008.

У дисертації вивчені особливості патоморфологічних змін компонентів міжальвеолярної стінки і активність сурфактанту легень щурів з експериментально відтвореним каловим перитонітом під впливом внутрішньовенного введення корвітину. Корвітин зменшує пошкодження ультраструктури компонентів міжальвеолярної стінки при щоденному внутрішньовенному дворазовому введенні на протязі усього розвитку перитоніту, а при введенні починаючи тільки з останньої стадії не захищає легені від пошкодження. При рівні коефіцієнту стабільності пухирців повітря 0,851 у інтактних щурів рівень даного коефіцієнту на третій день перитоніту без введення корвітину становить 0,577 (р<0,001). У щурів з перитонітом коефіцієнт стабільності при застосуванні корвітину становить: 0,574 (р<0,001) - при введенні починаючи з термінальної фази перитоніту; 0,709 (р<0,001) - при введенні починаючи з токсичної фази; 0,768 (р<0,001) - при введенні корвітину починаючи з реактивної фази, тобто на протязі усього розвитку перитоніту.

Ключові слова: синдром гострого пошкодження легень, перитоніт, корвітин, аерогематичний бар'єр.

Аннотация

Василик В.М. Патоморфология острого повреждения легких при каловом перитоните и её изменения под влиянием корвитина (экспериментальное исследование).- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.02 - патологическая анатомия.- Днепропетровская государственная медицинская академия МОЗ Украины, Днепропетровск, 2008.

В диссертации изучены особенности патоморфологических изменений компонентов межальвеолярной стенки и активность сурфактанта легких животных (крыс) с экспериментально воспроизведенным каловым перитонитом под влиянием внутривенного введения корвитина.

При этом использовались гистологические, электронномикроскопический, и биофизический (определение активности сурфактанта легких по методу Pattle) методы исследования легких подопытных белых крыс. Животным экспериментальным путем вызывали разлитой перитонит путем введения взвеси кала в брюшную полость.

Установлено, что при применении нашей методики (патент №21621) у 80% подопытных животных возникает перитонит с продолжительностью жизни крыс 3-5 суток, что позволяет изучать разные фазы перитонита в эксперименте.

В реактивной фазе перитонита отмечалось повреждение паренхимы легких в виде полнокровия, точечных кровоизлияний, скопления лейкоцитов. В первую очередь увеличивалось количество нейтрофилов и макрофагов. В венулах и гемокапиллярах наблюдались сладжи эритроцитов. Вокруг сосудов определялся фибрин. Отмечался отек стромы легких в виде снижения ее осмиофильности. В токсической фазе эти патологические изменения нарастали. Отмечалась адгезия нейтрофилов к эндотелиоцитам, с повреждением в этом месте аерогематического барьера в виде его отека и деструкции эндотелиоцитов. Пластинчатые тельца в альвеолоцитах II типа склеивались в конгломераты в их цитоплазме. В терминальной фазе перитонита возникало значительное количество очагов альтерации ткани легких и кровоизлияний. В гемокапиллярах появля-лись нити фибрина, тромбоцитарные и тромбоцито-лейкоцитарные тромбы, местами аэрогематический барьер разрывался, и клеточные элементы крови появлялись в альвеолах.

При внутривенном введении корвитина только в терминальной фазе перитонита морфологическая картина легких не отличалась от таковой без введения корвитина. Применение корвитина с самого начала возникновения перитонита и в течение его развития значительно уменьшало патоморфологические проявления. В частности, значительно реже отмечались кровоизлияния в паренхиму легких, не выявлялись нити фибрина в гемокапиллярах и тромбы в них, уменьшалось количество слипаний пластинчатых телец в альвеолоцитах II типа. Значительное количество митохондрий сохраняли свою ультраструктуру.

В целом, межальвеолярная перегородка при ежедневном внутривенном введении корвитина крысам с каловым перитонитом являлась также более осмиофильной в сравнении с таковой у крыс, которым корвитин вводился только в последний день. При ежедневном внутривенном введении корвитина не отмечалось адгезии эритроцитов к эндотелиоцитам. Эритроциты в гемокапиллярах при этом находились на некотором расстоянии от эндотелиоцитов. Отмечено уменьшение количества свободных частиц цитоплазмы (цитоплазматических телец) эндотелиоцитов в гемокапиллярах и частиц альвеолоцитов в альвеолах. На электронограммах в этой группе животных не происходило разрывов цитолеммы эпителиоцитов с выходом их содержимого в просвет альвеол и гемокапилляров. Наиболее выраженное влияние введенного внутривенно корвитина на морфологические изменения межальвеолярной перегородки легких крыс определялось на компонентах аэрогематического барьера. Плоская периферическая плазматическая часть эндотелиоцитов оставалась гладкой, также незначительно изменялись альвеолоциты. Значительно менее часто встречались фигуры адгезии нейтрофильных лейкоцитов к эндотелию. Не отмечалось разницы между морфологией аппарата Гольджи, гладкой и гранулярной эндоплазматической сети.

Ежедневное внутривенное введение корвитина крысам с воспроизведенным каловым перитонитом достоверно уменьшает повреждение поверхностно-активных свойств сурфактанта легких у экспериментальных животных. При уровне коэффициента стабильности пузырьков воздуха 0,851 у интактных крыс уровень данного коэффициента на третий день перитонита без введения корвитина составляет 0,577. У крыс с перитонитом коэффициент стабильности при применении корвитина составляет: 0,574 (р<0,001) - при введении начиная с терминальной фазы перитонита; 0,709 (р<0,001) - при введении начиная с токсической фазы; 0,768 (р<0,001) - при введении корвитина начиная с реак-тивной фазы, то есть на протяжении всего развития перитонита. Внутривенное введение корвитина на одни сутки увеличивало продолжительность жизни экспериментальных крыс с каловым перитонитом.

Таким образом, внутривенное введение корвитина защищает ультраструктуру морфологических компонентов межальвеолярной стенки легких при экспериментальном каловом перитоните при его применении от начала перитонита и в течение его развития.

Ключевые слова: синдром острого повреждения легких, перитонит, корвитин, аэрогематический барьер.

Summary

Vasylyk V.M. Pathomorphology of acute lung injury at fecal peritonitis and its change|changing| under the influence of corvitin| (experimental research).- Manuscript.

The thesis for obtaining the scientific degree of Candidate of Medical Sciences on specialty 14.03.02 - pathological anatomy.- Dnipropetrovsk State Medical Aca-demy of MPH of Ukraine, Dnipropertrovsk, 2008.

The dissertation is dedicated to the study specific features of interalveolar wall pathomorphological changes and surfactant lung activity rats with experimental fecal peritonitis under the influence of intravenous injection of corvitin.

Corvitin diminishes the damage of components of interalveolar wall at daily intravenous twofold introduction during of development of peritonitis, and at introduction, beginning only from the last stage does not protect lungs from a damage. For rats with peritonitis the stability coefficient at introduction of corvitin makes: 0,574 (р<0,001) at introduction of corvitin beginning from the terminal phase of peritonitis, 0,709 (р<0,001) at introduction of corvitin beginning from a toxic phase of peritonitis, 0,768 (р<0,001) at introduction of corvitin beginning from the reactive phase of perito-nitis, that during all of development of peritonitis.

Key words: syndrome of acute lung injury, peritonitis, corvitin, interalveolar wall.

1. Загальна характеристика роботи

патоморфологічний легеня перитоніт паренхіма

Актуальність теми. Не дивлячись на значні досягнення хірургії, анестезіології, реаніматології, фармакології та інших областей медицини, летальність при перитоніті залишається все ще досить високою, і за даними різних авторів становить від 9,2% до 19,4% (Игнатенко И.Я., 2000; Angus D.S., 2001; Ханевич М.Д. і співавт., 2004; Жебровський В.В. і співавт., 2006).

Причиною летальності при перитоніті у 93% випадків є інфекційно-токсичний шок з розвитком поліорганної недостатності (Игнатенко А.Я., 2002; Павловський М.П. і співавт., 2003), при чому синдром гострого пошкодження легень (СГПЛ) при гострому розлитому перитоніті наступає у 65% випадків (Заяць Л.М., 2006), а його найважча форма - гострий респіраторний дистрес синдром (ГРДС) - в 25-42% випадків (Кассиль В.Л. і співавт., 2003; Глумчер Ф.С., 2004).

Першим органом, який пошкоджується при розлитому перитоніті, є легені (Кузнецов А.Я., 2002), причому при розвитку поліорганної недостатності диха-льна недостатність розвивається обов'язково (Криворучко І.А. і співавт., 1996; Чаленко В.В., 1998; Куцик Ю.Б., 1999; Кузин М.І., 2000; Ташев Х.Р. і співавт., 2002). По даних одних джерел, у першу чергу пошкоджується альвеолярний епітелій (Алексеенко О.А., 2003) , по других даних - в основі СГПЛ лежить в першу чергу пошкодження ендотелію легеневих капілярів (Пестряков Е.В., 2003). При дослідженні структур аерогематичного бар'єру легень щурів з каловим перитонітом уже на 30-й хвилині виявлено одночасно пошкодження як альвеолярного епітелію, так і ендотеліоцитів (Заяць Л.М., 2006). Ці дані вимагають подальшого уточнення з метою поглиблення знань про патоморфологію СГПЛ і її зміни під впливом різних факторів, в тому числі і лікуванні різними новітніми засобами.

Увагу привертає до себе все ширше застосування при багатьох хворобах капіляропротекторів та антиоксидантів із різних хімiчних груп. Значний інтерес надається вивченню такого біофлавоноїду як кверцетин, який має ряд важливих властивостей (Вигівська О.А. і співавт., 2004; Безверха І.С. і співавт., 2004).

Українськими вченими Борщагівського хімфармзаводу вперше в світі ви-пущено розчинну форму кверцетину і затверджено для лікування хворих МОЗ України в 2004 році, яка дозволяє вводити його довенно, що так важливо при критичних станах у хворих. Корвітин вже широко використовується в лікуванні хворих з інфарктом міокарду (Караванская І.Л. і співавт., 2002; Мойбенко А.А. і співавт., 2003; Кожухов С.Н., 2003;). Важливою властивістю корвітину є здат-ність його підсилювати ефективність комплексної терапії деяких важких захво-рювань (Долиняк А.Б. і співавт., 2004), в тому числі й інфекційних, наприклад, сальмонельозу (Бойчук О.П., 2004). Таким чином, кверцетин є досить ефектив-ним капіляропротектором, антиоксидантом, антиальтерантом і антиексудантом, що є підставою застосовувати його для захисту легень при перитоніті в експерименті, у зв'язку з появою його розчинної форми. Однак те, як змінюється при цьому патоморфологія легень, залишається не вивченим. В той же час, знання особливостей змін компонентів респіраторного відділу легень дозволило б застосовувати патогенетично обґрунтовану терапію СГПЛ при перитоніті.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до плану Івано-Франківського державного медичного університету і є фрагментом комплексної науково-дослідної роботи „Патоморфологія серцево-судинної системи, плаценти, жирової тканини, нирок, головного мозку, регуляторних систем (АПУД, імунної) при метаболічному синдромі, гострій ішемії міокарду, облітеруючих захворюваннях судин нижніх кінцівок, хворобах легень, пухлинних процесах і внутрішньоутробних інфекціях в клініці та експерименті” (номер державної реєстрації 0107U002769).

Тема дисертації затверджена проблемною комісією „Патологічна анатомія” МОЗ і АМН України (протокол №3 від 24.05.2006 р.).

Мета роботи: встановити закономірності патоморфологічних змін елементів міжальвеолярної стінки легень та функціональної активності сурфактанту легень при СГПЛ, обумовленої експериментальним каловим перитонітом та під впливом внутрішньовенного введення корвітину.

Завдання дослідження:

Удосконалити експериментальну модель калового перитоніту для дослідження різних стадій даного патологічного процесу у щурів.

Дослідити зміни мікроциркуляторного русла, паренхіми легень і структур аерогематичного бар'єру на різних стадіях експериментального калового перитоніту.

Визначити зміни мікроциркуляторного русла, паренхіми легень і структур аерогематичного бар'єру на різних стадіях експериментального калового перитоніту в умовах застосування корвітину.

Оцінити залежність ультраструктури компонентів міжальвеолярної стінки від тривалості внутрішньовенного введення корвітину при експериментальному каловому перитоніті.

Вивчити зміни функціональної активності сурфактанту легень при експериментальному каловому перитоніті та під впливом застосування корвітину.

Об'єкт дослідження: гостре пошкодження легень у білих щурів при експериментально відтвореному каловому перитоніті.

Предмет дослідження: альвеолоцити І типу, альвеолоцити ІІ типу, ендотеліоцити гемокапілярів, альвеолярні макрофаги, сурфактант.

Методи дослідження: у роботі використані гістологічний та електронно-мікроскопічний методи виявлення патоморфологічних змін елементів міжальвеолярної стінки легень, обумовлених експериментальним каловим перитонітом, та під впливом внутрішньовенного введення корвітину, а також біофізичний (визначення функціональної активності сурфактанту) метод, результати якого проаналізовані за правилами варіаційної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна проведеного дослідження полягає в тому, що в рамках єдиного комплексного морфологічно-го дослідження вперше вивчено патоморфологічні зміни легень щурів з каловим перитонітом під впливом довенного введення корвітину. Вперше встановлено, що при внутрішньовенному введенні корвітину щурам з експериментально відтвореним каловим перитонітом найбільш ефективне його введення з початком розвитку калового перитоніту.

На ультрамікроскопічному рівні встановлено, що з розвитком експериментального калового перитоніту з першого ж дня в паренхімі легень нагромаджуються альвеолярні макрофаги та нейтрофільні лейкоцити, і під впливом корвітину їх деструкція зменшується. Доведено, що внутрішньовенне введення корвітину щурам з експериментально відтвореним каловим перитонітом зменшує альтерацію компонентів аерогематичного бар'єру. Показано, що корвітин, введений довенно з початком і на протязі розвитку калового перитоніту, збільшує тривалість життя експериментальних тварин.

Удосконалено і запатентовано експериментальну модель перитоніту.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані дані про те, що внутрішньовенне введення корвітину впродовж виникнення й існування калового перитоніту в експерименті зменшує патоморфологічні зміни в пошкодженій паренхімі легень, може слугувати підставою для дослідження його впливу на пошкодження легень при розлитому перитоніті в клініці.

Удосконалена модель перитоніту може використовуватися при експериментальному вивченні проблем перитоніту в наукових дослідженнях.

Результати проведеної роботи становлять інтерес для патоморфологів, гістологів, анестезіологів-реаніматологів, хірургів широкого профілю, акушерів-гінекологів.

Вивчення впливу корвітину при експериментальному каловому перитоніті на патоморфологію легень дає можливість розробки терапевтичних методів корекції цієї патології в клініці та розширює можливості патологоанатомів в ді-агностиці такого компоненту поліорганної недостатності, як синдром гострого пошкодження легень.

Одержані результати впроваджені в навчальний процес на кафедрах патологічної анатомії, патологічної фізіології, анатомії людини, гістології, цитології та ембріології, оперативної хірургії та топографічної анатомії Івано-Франківського державного медичного університету, кафедрі патологічної анатомії Буковинського державного медичного університету.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням автора. На підставі проведеного аналізу наукових джерел літератури пошукач визначив напрямки наукового пошуку. Дисертантом особисто виконані: методика визначення функціональної активності сурфактанту легень (за Pattle), гістологічні, електронномікроскопічне дослідження, з використан-ням удосконаленої та запатентованої ним експериментальної моделі перитоніту. Проведена статистична обробка створеної бази даних, аналіз і узагальнення отриманих результатів, сформульовано висновки, написані розділи дисертації. Обґрунтування та узгодження отриманих результатів проведено разом із науковим керівником. Самостійно проведена підготовка наукових даних до опублікування.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи і результати дослідження були представлені у вигляді доповідей на Всеукраїнській науково-практичній конференції „Сучасні проблеми морфології” (Полтава, 2006); на засіданнях Івано-Франківського товариства патологоанатомів (2006); на Всеукраїнській науковій конференції „Актуальні питання вікової анатомії та ембріотопографії” (Чернівці, 2006), на Всеукраїнській науково-практичній конференції „Сучасні методичні підходи до аналізу стану здоров'я” (Луганськ, 2007).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 робіт, із них 5 - статті у фахових виданнях, які рекомендовано ВАК України (всі самостійні), 1 деклараційний патент, 1 праця у вигляді тез конференції.

Структура дисертації. Дисертація викладена на 167 сторінках, з яких власне залікового принтерного тексту - 141, і складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів та методів дослідження, двох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій та списку використаних джерел: кирилицею - 187, латиницею - 86. Робота ілюстрована 59 рисунками та 15 таблицями.

2. Основний зміст роботи

Матеріал та методи дослідження. Вивчення морфологічних змін респіраторного відділу легень та функціональної активності сурфактанту при експериментальному каловому перитоніті під впливом внутрішньовенного введення 0,1%-ного розчину корвітину проводилось на 173 білих щурах-самцях масою 180-210 г (табл. 1).

Використання білих безпородних щурів дозволяє проводити групові експерименти на значній кількості тварин. Їх легені по своїй структурі наближаються до такої у людей. Важливим також є те, що порівняно невеликі розміри легень дозволяють при дослідженні на гістологічних препаратах вивчати значну площу органу.

Комісією з біоетики Івано-Франківського державного медичного університету встановлено, що проведені наукові дослідження відповідають етичним вимогам згідно наказу МОЗ України № 281 від 01.11.2000 року (протокол №18/07 від 22.03.2007 р.).

Кал брали з кліток, в яких жили щури, і вводили 5% його суспензію в кількості 1,5 мл. у черевну порожнину щурам, що приводило до смерті дорослих тварин протягом доби і не дозволяло вивчати в експерименті стадії перитоніту.

Таблиця 1. Розподіл експериментальних тварин (щурів) по групах та методах дослідження

Примітки: ФАСЛ - дослідження функціональної активності сурфактанту легень білих щурів за методом Pattle; ЕМ - електронномікроскопічні методи дослідження.

Завданням нашого дослідження було експериментально встановити оптимальну дозу суспензії калу, яка дозволила б щурам жити 3-4 доби, що уможливлює вивчати перебіг перитоніту по фазах.

Встановлено, що оптимальною концентрацією свіжого калу для виявлення експериментального перитоніту у щурів є 30% його суспензія в кількості 1 мл на 100 г маси тварини. При цьому рівень відтворюваності перитоніту становив 40%. Така невелика відтворюваність перитоніту пов'язується з високою резистентністю здорових білих щурів до мікрофлори (Бенедикт В.В., 2001), тому для зниження такої резистентності і більшої кількості відтворюваності перитоніту ми, відповідно до рекомендації Гнатюка М.П. і співавторів (2005), використовували 0,5%-ний водний розчин натрію нітрату, який має властивість різко знижувати опірність організму внаслідок утворення метгемоглобінемії і виникнення при цьому гемічної гіпоксії (Глебова Л.Ю., 1992). Цей розчин ми вводили в дозі 1 мл/100 г маси тіла тонким зондом в шлунок одночасно з введенням калу в черевну порожнину.

Для визначення впливу введення у шлунок 0,5% водного розчину натрію нітрату у кількості 1 мл на 1 кг маси тварин на ультраструктуру аерогематичного бар'єру легень, ми п'ятьом білим щурам вводили у шлунок водний розчин в такій же дозі і на четвертий день їх легені забирали на електронномікроскопічне дослідження за допомогою описаної вище методики. При цьому, встановлено, що ультраструктура респіраторного відділу легень цих піддослідних тварин не відрізнялась від ультраструктури респіраторного відділу легень інтактних щурів.

Для визначення необхідної кількості 30% суспензії калу для відтворення перитоніту, свіжий кал зважували на торсійній вазі, після чого до нього додавали фізіологічний розчин хлористого натрію в кількості, яку вираховували по формулі:

N = K / 30,

де N - кількість фізіологічного розчину в мілілітрах, яку необхідно змішати з одержаною масою калу; К - кількість одержаного і зваженого калу.

Цей кал старанно розтирали в ступці пестиком в цьому фізіологічному розчині до одержання однорідної маси. Далі вираховували необхідну кількість в мл цієї суспензії (X) для введення в черевну порожнину по формулі:

Х = маса щура в грамах / 100.

Суспензію вводили одноразовим стерильним шприцом з короткою голкою з заточеним кінцем під кутом 25⁰ з внутрішнім діаметром 2 мм в черевну порожнину до відчуття провалу в неї. Вищеописана методика дозволила досягнути відтворюваності перитоніту у 80% випадків з смертю тварин на 3-5 день після введення калу в черевну порожнину. Якщо взяти до уваги дані літератури про те, що найбільш поширеним збудником перитоніту є мікробна флора з переважанням Escherichia сoli і те, що мікрофлора шлунково-кишкового тракту людини і тварини ідентичні - то слід вважати , що описана модель калового перитоніту адекватна такому в клініці (Зайчев В.Т. і співавт., 1999).

Розподіл експериментальних тварин по групах дослідження та використані методи досліджень представлені в таблиці 1.

Проводилось дослідження функціональної активності легеневого сурфактанту у щурів з каловим перитонітом, та її зміни під впливом внутрішньовенного застосування корвітину. Зазвичай використовують ряд біофізичних методів, такі як Клемента, Кантора, Биркуна А.А. і співавторів, та інші, однак ці методи розраховані на роботу з порівняно великою кількістю сурфактанту, яку у таких дрібних тварин як щурі одержати проблематично. Більш придатним для дослідження активності сурфактанту легень щурів є метод Pattle, яким ми і скористались (Schurch S., 1998; Oh M.-H., 1997; Scarpelli E.M., 2003). Для його виконання необхідні невеликі кусочки легень, які занурюються у воду. Пінцетом легені здавлюються для виходу повітряних пухирців. Після цього повітряні пухирці методом висячої краплі переносяться на предметне скло і вивчаються під мікроскопом з об'єктивом 8 і окулярним мікрометром шляхом вимірювання їх діаметру на початку вимірювання і через 20 хвилин після першого вимірювання.

Піддослідні тварини гинули не тільки вдень, але і вночі, що затруднює визначення тривалості життя тварин. Для визначення тривалості життя тварин, що загинули вночі, в літературі описаний спосіб встановлення тривалості їх життя за допомогою вимірювання температури їх печінки (Гончаров С.І. і спів-авт., 1992), який ми використовували.

Проводилась статистична обробка отриманих даних за допомогою t-критерію Стьюдента. Зміни вважались статистично достовірними при рівні надійності 95% і вище. Обробка отриманих результатів проведена з використанням програмного забезпечення Microsoft Excel 2000 (certificate of authenticity 00045-840-346-970).

Результати дослідження та їх обговорення.

Патоморфологія респіраторного відділу легень щурів з каловим перитонітом та вплив корвітину на її зміни при цьому. Патоморфологічно відмічалося значне набухання підендотеліального шару капілярів, венул і артеріол, що звужувало просвіт цих судин. Особливо значне набухання підендотеліального шару виявлялося у венул і артеріол середнього калібру. Патоморфологічна картина носила мозаїчний характер. Відмічався інтерстиційний, місцями альвеолярний набряк паренхіми легень. Поодинокі гемокапіляри значно розширені й іноді займали більше половини товщі значно розширеної та набухлої міжальвеолярної стінки. В паренхімі легень на значному протязі виявлялася велика кількість поодиноких макрофагів, інколи по дві-три великі клітини з світлою цитоплазмою. В капілярах відмічалося збільшення і скупчення нейтрофільних лейкоцитів, лімфоцитів та моноцитів. В просвіті бронхіол виявлено окремі макрофаги з зернистістю й іноді вакуолізованою цитоплазмою, а також нейтрофільні лейкоцити і лімфоцити. По всій легені зустрічалися вогнища мікроателектазів різної величини, де часто в них знаходилися макрофаги, а також нейтрофільні лейкоцити і лімфоцити. В дрібних судинах, навколо та по ходу них часто виявлявся фібрин, забарвлений по методиці Зербіно-Лукасевича у різні кольори, що свідчить про його неодночасне відкладання. По всій легеневій тканині зустрічалися скупчення лейкоцитів з деструкцією тут легеневої паренхіми. Іноді навколо крововиливів формувався валик із скупченням лейкоцитів. У термінальній фазі калового перитоніту у щурів вісцеральний листок плеври набряклий, мезотеліоцити з плоских ставали кубічними внаслідок набряку. Тут виявлялося відкладання фібрину. При фарбуванні за методикою Зербіно-Лукасевича фібрин виявлявся як у капілярах, так і в інших судинах. Еритроцитарні агрегати і лейкоцитарно-еритроцитарні тромби фарбувались в різні кольори, що говорить про не одномоментне виникнення цих тромбів, а в динаміці розвитку перитоніту і наростання інтоксикації.

При щоденному застосуванні корвітину у щурів з каловим перитонітом найбільш яскраво проявлялася його дія на інтенсивність відкладення фібрину. Без його застосування фібрин виявлено в просвіті альвеол і особливо навколо судин різного калібру. При застосуванні корвітину відмічалося помітне зменшення інтенсивності відкладання фібрину в паренхімі легень. Фібрин в основному виявлявся в стінках і навколо судин середнього калібру.

Отже, в легенях щурів з експериментальним каловим перитонітом розвиваються і поступово підсилюються явища альтерації респіраторного відділу легень. Це виявлялось в першу чергу тромбозом судин мікроциркуляторного русла, крововиливами, підендотеліальним набряком, мікроателектазами, набряком міжальвеолярної стінки, появою в судинах легень та паренхімі скупчень нейтрофільних лейкоцитів та альвеолярних макрофагів, кількість яких збільшується в області колобованих вогнищ легень.

Застосування корвітину під час перебігу перитоніту виявлялось ефективним при внутрішньовенному його введенні, починаючи з першого дня і на протязі всього експерименту. Результатом введення корвітину було зниження виявлення вищеописаних явищ альтерації, зокрема: рідше виявлення тромбозів гемокапілярів, зниження підендотеліального набряку капілярів, в значній частині сполучної тканини строми зберігались волокнисті структури, зменшувалась кількість мікрокрововиливів. Фібрин виявлявся тільки навколо поодиноких судин. Знижувалась вакуолізація альвеолярних макрофагів та розпад нейтрофілів. Тобто внутрішньовенне введення корвітину зменшувало руйнівний вплив ендогенної інтоксикації та гіпоксії на мікроциркуляторне русло та гістологічну структуру респіраторного відділу легень при експериментальному каловому перитоніті у щурів.

Ультраструктура міжальвеолярної стінки легень щурів з каловим перитонітом та її зміни під впливом корвітину. Ультраструктура міжальвеолярної стінки легень у здорових щурів. В літературі вказується, що ультраструктура респіраторного відділу легень здорових щурів може мати ряд особливостей, в залежності від навколишнього середовища, зокрема чистоти повітря й інших екологічних факторів (Заяць Л.М., 2006), тому ми дослідили ультраструктуру міжальвеолярної стінки легень здорових щурів, що знаходились в наших умовах.

Ядро альвеолоцита І типу кругле або овальної форми, з вип'ячуванням каріолеми до середини каріоплазми. В цитоплазмі периферичних відростків містилась значна кількість мікровезикул. Характерною особливістю альвеолоцитів ІІ типу була наявність в цитоплазмі порівняно великих пластинчастих тілець, оточених одинарною мембраною, з вмістом високоосміофільного пластинчас-того матеріалу. Характерною ознакою альвеолярних макрофагів була наявність в цитоплазмі значної кількості різної величини овоїдної або округлої форми лізосом та різної кількості фагосом, в яких іноді заключені осміофільні плас-тинчасті тільця та інші частини відмерлих клітин. У периферичних плоских частинах ендотеліоцитів виявлялися численні мікропіноцитозні пухирці.

Ультраструктурні особливості міжальвеолярної стінки легень білих щурів з каловим перитонітом. Через 6 годин після введення калу в черевну порожнину щурів був констатований гострий перитоніт, що відповідає його реактивній фазі. Структура міжальвеолярної стінки зазнавала патологічних змін у вигляді тромбозу частини гемокапілярів та набряку всієї стінки, особливо пласту ендотеліоцитів гемокапілярів. У гемокапілярах відмічався сладж еритроцитів, збільшувалась кількість нейтрофільних лейкоцитів, лімфоцитів. У частині нейтрофільних гранулоцитів спостерігалась дегрануляція їх азурофільних гранул. Відмічалася адгезія нейтрофільних гранулоцитів до набряклих периферичних частин ендотеліоцитів з розташуванням осі гранул перпендикулярно до осі ендотеліоциту. Частина альвеолоцитів ІІ типу зазнавала патологічних змін. Вони набрякали, в цитоплазмі виявлялися вакуолі, в мітохондріях спостерігалася гомогенізація їх структур, клітинні ядра збільшувались в об'ємі. Пластинчасті тільця збільшувалися за рахунок набряку, що охарактеризовується наявністю світлих проміжків між осміофільними пластинками, частина пластинчастих тілець світла з невеликою кількістю осміофільних тілець. Частина альвеолоцитів ІІ типу втрачала мікроворсинки.

Характерною ознакою цієї фази перитоніту було значне збільшення кількості альвеолярних макрофагів у просвіті альвеол та поява тут поодиноких еритроцитів. Основна частина альвеолярних макрофагів зберігала свою структуру. У іншої частини спостерігалась збільшена кількість первинних і вторинних фагосом, лізосом та мітохондрій.

На другий день відтворення експериментального перитоніту, що відповідає його токсичній фазі, патологічні зміни в структурах міжальвеолярної стінки легень продовжували наростати і збільшуватись в кількості пошкоджених елементів стінки. До вищеописаних змін додавались прояви патології міжальвеолярної стінки у вигляді фрагментації клітинних мембран альвеолоцитів та їх органел, наростання їх набряку та вакуолізації, збільшення кількості тромбованих гемокапілярів, виходу клітинних елементів крові за межі судин. Альвеолоцити І типу набухали, набували низької електроннооптичної щільності, в цитоплазмі органели скупчувались біля ядра, канальці апарату Гольджі та ендоплазматичного ретикулуму розширювались, містили вакуолі і збільшені цистерни. Місцями їх стінки фрагментувалися з виходом їх вмісту в цитоплазму. У самих альвеолах відмічалися скупчення альвеолярних макрофагів, частина яких знаходилась у стані деградації зі зменшенням кількості мікроворсинок та лізосом в цитоплазмі. У решти альвеолярних макрофагів цитоплазма містила фагосоми із залишками клітинних елементів, у тому числі і пластинчастих тілець, еритроцитів, фрагменти лейкоцитів. В альвеолоцитах ІІ типу зустрічалися фігури злиття осміофільних пластинчастих тілець у конгломерати, що унеможливлювало їх секрецію в простір альвеол.

На третій день відтворення калового перитоніту, тобто в його термінальній фазі, явища деструкції міжальвеолярної стінки наростали. Відмічалося значне пошкодження стінок гемокапілярів з виходом еритроцитів та інших форменних елементів у тканину легень. В альвеолах виявлялася рідина з наявністю в їх просвіті лейкоцитів та еритроцитів. Відмічалися фігури адгезії клітинних елементів, зокрема нейтрофілів та еритроцитів, до стінок гемокапілярів з деструкцією тут компонентів аерогематичного бар'єру. Ендотеліоцити ставали ще більш нерівномірно потовщеними, місцями відшаровуючись від базальної мембрани. В просвіті гемокапілярів все більше зустрічалась адгезія нейтрофільних гранулоцитів до ендотеліоцитів, що супроводжувалось деструкцією аерогематичного бар'єру. В інших місцях відмічалась адгезія еритроцитів до ендотеліоцитів з деструкцією підлягаючої базальної мембрани, яка місцями потовщена і розшарована. В ядрах окремих альвеолярних макрофагів виявлялася значна конденсація хроматину по периферії ядра, в інших виявлялись гігантські фагосоми, очевидно, залишки розпаду клітин.

Вплив корвітину на ультраструктуру аерогематичного бар'єру легень щурів з каловим перитонітом. У першій групі тварин, яким корвітин вводився тільки в останній (третій) день експериментального перитоніту, патологічні зміни в елементах міжальвеолярної стінки були такими, як і у легенях тварин четвертої групи з каловим перитонітом, яким корвітин не вводився.

У легенях тварин, яким корвітин вводили на 2-й і 3-й день експерименту, патологічні зміни були дещо меншими. Майже не спостерігалося еритроцитів в альвеолах. Самі альвеоли були менш деформованими, в меншій кількості альвеол спостерігалася грудкувата слабоосміофільна субстанція. У потоншеній цитоплазмі відростків альвеолоцитів І типу виявлялися поодинокі осміофільні включення. Як в ендотеліоцитах, так і в альвеолоцитах знаходились дрібні пухирці. Альвеолокапілярна мембрана гомогенна, розпушена, набрякла, нерівномірно потовщена, хвиляста. Плазматичні відростки ендотеліоцитів були нерівномірно потовщені, в той час як цитоплазматичні відростки респіраторних альвеолоцитів ставали менш деформованими, хоча виявлені в них пальцевидні вирости цитоплазми покриті цитолемою. В цей період відзначалося більше фігур злиття пластинчастих тілець в цитоплазмі секреторних альвеолоцитів. Найменш вираженими були патологічні зміни компонентів аерогематичного бар'єру у тварин третьої групи, яким від самого початку експерименту довенно вводили корвітин одночасно з введенням калу в черевну порожнину. Фігури злиття пластинчастих тілець в цитоплазмі секреторних альвеолоцитів зустрічались рідко. У цілому, міжальвеолярна перегородка при щоденному довенному введенні корвітину щурам з каловим перитонітом була також більш осміофільною в порівнянні з такою у щурів, яким корвітин вводився в останній день. При щоденному довенному введенні корвітину не відмічено адгезії еритроцитів до ендотеліоцитів. Еритроцити в гемокапілярах при цьому знаходились на певній відстані від ендотеліоцитів. Відмічено зменшення кількості вільних часточок цитоплазми (цитоплазматичних тілець) ендотеліоцитів в гемокапілярах та альвеолоцитів в альвеолах. На електронограмах легень даної групи тварин не виявлено розривів цитолеми епітеліоцитів з виходом їх вмісту в простір альвеол та гемокапілярів. Найбільш унаочнено вплив введеного довенно корвітину на морфологічні зміни міжальвеолярної перегородки легень щурів виявлявся на компонентах аерогематичного бар'єру. Плоска периферична плазматична частина ендотеліоцитів була незначно горбкувата, майже гладка, так само незначно змінювались альвеолоцити. Хоч і значно менш часто, але зустрічалися фігури адгезії нейтрофільних лейкоцитів до ендотелію. Мітохондрії та лізосоми виглядали менш набухлими. Не відмічалося різниці між морфологією апарату Гольджі, гладкої та гранулярної ендоплазматичної сітки.

Проведеним електронномікроскопічним дослідженням легень щурів з експериментальним каловим перитонітом виявлена значна агрегація еритроцитів і інших формених елементів крові в гемокапілярах міжальвеолярної стінки. Відмічено наростання адгезії нейтрофілів до ендотеліоцитів, їх дегрануляція та пошкодження альвеолокапілярної мембрани. З розвитком перитоніту наростала деструкція альвеолокапілярної мембрани, її набряк та вип'ячування в сторону альвеолярного простору. Зазнавала значних патологічних змін ультраструктура органел клітинних елементів міжальвеолярної стінки у вигляді їх набухання, вакуолізації, розривів оточуючих мембран. В альвеолоцитах ІІ типу збільшувались явища злиття пластинчастих тілець, в окремих випадках їх вакуолізація. Патологічні зміни мали нерівномірний, строкатий характер.

Із застосуванням корвітину тільки на третій день в термінальній фазі експериментального перитоніту не виявлено його впливу на патологічні ультраструктурні зміни в порівнянні з картиною, яка характерна для термінальної стадії без застосування корвітину. Застосування корвітину, починаючи з першого дня та на протязі всього розвитку перитоніту, обумовлювало зменшення проявів патологічних змін в паренхімі легень у вигляді відсутності апоптозу альвеоло- та ендотеліоцитів, деструкції органел клітин міжальвеолярної стінки, зокрема зменшення їх вакуолізації та кількості фігур конгломерації пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ типу.

Отже, при експериментальному каловому перитоніті застосування корвітину зменшувало явища деструкції ультраструктур клітин міжальвеолярної стінки, але тільки при застосуванні корвітину в усі три дні розвитку експериментального перитоніту, починаючи від першого дня. Внутрішньовенне введення корвітину зменшувало руйнівний вплив ендогенної інтоксикації та гіпоксії на мікроциркуляторне русло та гістологічну структуру респіраторного відділу легень при експериментальному каловому перитоніті у щурів. Застосування корвітину тільки в термінальній фазі калового перитоніту не впливало на розвиток пошкоджень ультраструктур міжальвеолярної стінки легень експериментальних тварин.

Вплив корвітину на функціональну активність сурфактанту легень та тривалість життя щурів з каловим перитонітом. У щурів з експериментально відтвореним каловим перитонітом значно зменшувалась функціональна активність сурфактанту легень. На перший день через 6 годин після відтворення перитоніту функціональна активність сурфактанту легень (ФАСЛ) зменшувалась, однак в порівнянні з такою у інтактних щурів таке зменшення не було достовірним, що можна пояснити значною стійкістю сурфактанту. На другий день відтворення перитоніту ФАСЛ зменшувалась достовірно (Р<0,05) в порівнянні з таким у контрольних тварин, і продовжувала значно знижуватись на третій день відтворення перитоніту (Р<0,001).

Довенне введення розчину корвітину на протязі всіх трьох днів відтворення перитоніту статистично вагомо (Р<0,001) запобігало зниженню ФАСЛ в порівнянні з таким на третій день відтворення перитоніту без введення корвітину, однак не досягало рівня, який був у контролі. Довенне введення корвітину тільки на другий та третій дні відтворення перитоніту достовірно (Р<0,001) запобігало зниженню ФАСЛ, але менш ніж при його введенні у всі три дні відтворення перитоніту. Введення корвітину тільки на третій день відтворення перитоніту не запобігало зниженню ФАСЛ.

Внутрішньовенне введення 0,1%-ного розчину корвітину в дозі 1 мл/100 г маси збільшувало тривалість життя тварин з каловим перитонітом в порівнянні з такими, яким корвітин не вводився, на одну добу. Це можна пояснити тим, що джерело перитоніту - введений кал і запалення очеревини продовжували існувати і впливати на легеневу тканину.

Таким чином, вивчаючи синдром гострого пошкодження легень при каловому перитоніті та морфологічні зміни під впливом внутрішньовенного введення корвітину, констатуємо, що корвітин значно послаблює пошкодження легень при експериментальному каловому перитоніті внаслідок стабілізації біологічних мембран клітин, в тому числі структурних компонентів аерогематичного бар'єру легень. Виявлене нами зменшення явищ синдрому гострого пошкодження легень під впливом довенного введення корвітину при експериментальному перитоніті можна пояснити опираючись на відомі з літератури основні властивості кверцетину (рис. 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Механізми захисту легень корвітином при каловому перитоніті

Висновки

У дисертаційній роботі подано вирішення науково-практичного завдання, яке полягає у вивченні особливостей патоморфологічних змін легень при їх гострому пошкодженні у білих щурів з експериментальним каловим перитонітом під впливом внутрішньовенного введення корвітину, що дає можливість для подальшого вивчення питання на клінічному рівні.

Створена експериментальна модель калового перитоніту з високою ефективністю (80%) відтворює даний патологічний процес у білих щурів з терміном виживання тварин при цьому 3-5 діб, що дозволяє вивчати в експерименті різні стадії перитоніту.

У легенях щурів з експериментальним каловим перитонітом розвиваються і поступово підсилюються явища порушення гемодинаміки мікроциркуляторного русла, що проявляється тромбозом мікросудин, крововиливами, підендотеліальним набряком, мікроателектазами, набряком міжальвеолярної стінки, появою в судинах та паренхімі легень скупчень нейтрофільних лейкоцитів та альвеолярних макрофагів, кількість яких збільшується в області колобованих вогнищ легень.

Внутрішньовенне введення 0,1%-ного розчину корвітину в дозі 1 мл / 100 г маси щурів зменшує ступінь порушення гемодинаміки судинного русла легень. При внутрішньовенному введенні корвітину зменшується пошкодження ендотеліоцитів гемокапілярів у вигляді зменшення їх вакуолізації, кількості пальцевидних вип'ячувань у периферійних частинах. Мітохондрії в більшості випадків зберігають ультраструктуру, а лізосоми зберігають оболонку навколо себе. Корвітин перешкоджає адгезії нейтрофільних лейкоцитів та еритроцитів до ендотелію гемокапілярів, зменшує альтерацію альвеолоцитів І типу, запобігає утворенню конгломератів пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ типу, зменшує осміофільність міжальвеолярної стінки при експериментальному синдромі гострого пошкодження легень.

Корвітин зменшує пошкодження ультраструктури компонентів між-альвеолярної стінки при щоденному внутрішньовенному дворазовому введенні на протязі усього розвитку перитоніту, а при введенні починаючи тільки з останньої стадії не захищає легені від пошкодження.

Щоденне довенне введення корвітину щурам з каловим перитонітом достовірно зменшує порушення поверхнево-активних властивостей сурфактан-ту легень у піддослідних тварин. При рівні коефіцієнту стабільності пухирців повітря 0,851 у інтактних щурів рівень даного коефіцієнту на третій день пери-тоніту без введення корвітину становить 0,577 (р<0,001). У щурів з перитонітом коефіцієнт стабільності при застосуванні корвітину становить: 0,574 (р<0,001) - при введенні починаючи з термінальної фази перитоніту; 0,709 (р<0,001) - при введенні починаючи з токсичної фази; 0,768 (р<0,001) - при введенні корвітину починаючи з реактивної фази, тобто на протязі усього розвитку перитоніту.

Практичні рекомендації

Одержані результати слугують підставою для дослідження впливу корвітину на корекцію пошкодження легень при розлитому перитоніті в клініці та обґрунтовують можливість застосування корвітину для потенціювання сурфактантотерапії.

Створену експериментальну модель калового перитоніту доцільно використовувати при наукових дослідженнях з проблем перитоніту.

Матеріали даного дослідження можна використовувати в навчальному процесі на кафедрах морфологічного профілю.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Василик В.М. Вплив водорозчинної форми кверцетину на тривалість життя щурів з каловим перитонітом // Український медичний альманах. - 2007.- № 3 (додаток).- С. 9-10.

2. Василик В.М. Вплив корвітину на патоморфологію аерогематичного бар'єру легень щурів з каловим перитонітом // Галицький лікарський вісник. - 2006. - № 4.- С. 14-16.

3. Василик В.М. Вплив корвітину на функціональну активність сурфактанту легень білих щурів з каловим перитонітом // Галицький лікарський вісник. - 2007.- № 1.- С. 23-24.

4. Василик В.М. Моделювання калового перитоніту у білих щурів // Вісник проблем біології і медицини. - 2006.- № 2.- С. 417-418.

5. Василик В.М. Ультраструктура міжальвеолярної стінки легень білих щуів з каловим перитонітом // Архів клінічної медицини. - 2006.- № 2.- С. 24-27.

6. Спосіб моделювання перитоніту: А.с. № 21621. Україна. МПК G09B 23/28/ В.М. Василик - № u200611376; Заявлено 30.10.2006; Опубл. 15.03.2007, Бюл. № 3.- 2 с.

7. Василик В.М. Патоморфологічні зміни аерогематичного бар'єру легень щурів з каловим перитонітом при застосуванні кверцетину при цьому // ІХ з'їзд ВУЛТ (Всеукраїнського лікарського товариства) (10-12 травня 2007 р.). - Вінниця, 2007.- С. 267-268.

Размещено на Allbest.ru