--PAGE_BREAK--Експериментальні оперативні втручання проводилися під загальним знеболюванням з виконанням правил асептики. Перед операцією всім собакам проводили премедикацію — вводили внутрішньом’язово: розчин анальгіну 50% 2,0, розчин атропіну сульфату 0,1% (0,02 мг/кг), розчин аміназину 2,5% 1,0, розчин димедролу 1% (1 мг/кг). Через 30 хвилин після премедикації внутрішньоплеврально в області заднього кута правої лопатки вводили свіжоприготовлений 2% розчин тіопенталу натрію з розрахунку 1,5 мл на 1 кг маси тварини (30-40 мг/кг).
Евтаназію проводили шляхом внутрішньоплеврального введення летальної дози тіопенталу натрію.
Забір легеневої тканини для мікроскопічного дослідження проводився під тіопенталовим наркозом. Матеріали фіксували у 10 % розчині нейтрального формаліну, обезводнювали у спиртах наростаючої концентрації і заливали в парафінові блоки. Зрізи товщиною 5-7мкм зафарбовували гематоксилін-еозином та за Ван-Гізон. При заборі матеріалу для електронномікроскопічного дослідження дотримано загально прийнятних правил швидкості висікання та атравматичності. Шматочки легеневої тканини переносили в краплю фіксатора (2,5% розчин глютаральдегіду на 0,1 М фосфатному буфері) та подрібнювали їх лезом бритви на пластинці стоматологічного воску. Після цього матеріал паренхіми органу фіксували в 2,5 % розчині глютаральдегiду на фосфатному буфері (рН – 7,2 — 7,4), дофіксовували в 1% розчині OsО4, зневоднювали в спиртах зростаючої концентрації та укладали в аралдіт. У процесі зневоднення матеріал контрастували 2% розчином ураніл-ацетату, а на зрізах — цитратом свинцю. Зрізи товщиною 40-60 нм, отримані на ультрамікротомі УМТП-3, вивчали в електронному мікроскопі «Tesla BS-500».
Морфометрично визначали об'ємну щільність альвеол, строми, пошкоджених та непошкоджених ділянок легень, товщини міжальвеолярних перетинок в динаміці розвитку високої обтураційної ГКН.
Рівень ендогенної інтоксикації визначали за методикою Н.І.Габріелян і співав. (1983). Про ступінь накопичення токсичних продуктів в організмі судили по «токсичності» сироватки крові експериментальних тварин, визначаючи її дослідженням концентрації молекул середньої маси (МСМ) методом осадження 10% розчином трихлороцтової кислоти з наступною спектрофотометрією. Додатково визначали коефіцієнт розподілу (К), який виражався співвідношенням рівня абсорбції при 280 нм до її рівня при 254 нм.
Для визначення поверхневої активності сурфактанту легень (СЛ) використовували водно-сольові екстракти легень. У своїх дослідженнях ми користувалися модифікованою методикою (Биркун А.А. Нестеров Е.Н., Кобозев Г.В., 1981). Поверхневу активність сурфактанту легень оцінювали за показниками мінімального та максимального поверхневого натягу та індексу стабільності (ІС) Клементса (Clements J.A., 1997). Морфологічні та біохімічні дослідження здійснювали спільно зі співробітниками науково-дослідного центру Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова.
Статистична обробка отриманих результатів проведена з застосуванням програми “STATISTICA 5.5” фірми Statsoft (належить ЦНІТ ВНМУ ім. М.І.Пирогова, ліцензійний № AXXR910A374605FA) з використанням параметричних і непараметричних методів оцінки отриманих результатів.
Оцінювали правильність розподілу ознак за кожним з отриманих варіаційних рядів, середні значення по кожній ознаці, що вивчається, стандартні помилки та відхилення. Достовірність різниці значень між незалежними кількісними величинами визначали при нормальному розподілі за критерієм Стьюдента, а в інших випадках за допомогою U-критерію Мана-Уітні. Вірогідними вважали результати при p
Результати дослідження та їх аналіз. У динаміці розвитку високої обтураційної ГКН виявляються виражені структурні зміни в легенях, що проявляються порушенням мікроциркуляції, набряком міжальвеолярних перегородок. Спостерігаються також ділянки легеневої тканини з витонченими міжальвеолярними перегородками, збільшеними розмірами порожнини альвеол без порушення їх структури, що є проявом компенсаторно-пристосувальних реакцій легень. Через 3 доби від початку експерименту відбувається значне зниження питомого об'єму легеневої паренхіми з незміненою архітектонікою, різке збільшення об'єму зон емфіземи, дисателектазів та ателектазів.
Особливо характерні гемодинамічні порушення у вигляді повнокрів’я, стазу, крововиливів. Стінки багатьох судин розрихлені, відмічаються явища периваскулярного набряку, який поширюється на інтерстицій міжальвеолярних перегородок. Зустрічаються також ділянки легеневої тканини із внутрішньоальвеолярним набряком. У просвіті мікросудин визначаються мікротромби.
Проведений ультраструктурний аналіз складових компонентів респіраторного відділу легень показав, що на даному етапі експерименту спостерігається гіпергідратація альвеоцитів І, ІІ типів. Внутрішньоклітинний набряк альвеолярного епітелію супроводжується порушеннями в тонкій організації органел. У цитоплазмі таких клітин відмічаються мітохондрії збільшені за об’ємом, з матриксом слабкої електроннооптичної щільності. Складові елементи гранулярної ендоплазматичної сітки та апарату Гольджі помірно розширені. Ядра овальної форми, з інвагінаціями каріолеми. Набрякові явища в альвеолоцитах ІІ типу супроводжуються змінами з боку пластинчастих тілець, які є найбільш характерною особливістю ультраструктурної будови даних клітин.
Серед багатьох пластинчастих тілець спостерігаються нерівномірні світлі проміжки між бімембранними осмієфільними пластинами. Разом з тим, зустрічаються альвеолоцити ІІ типу в стані підвищеної функціональної активності. Порушення субмікроскопічної будови значної частини альвеолоцитів ІІ типу відображається на стані поверхневої активності сурфактанту, яка знижена, про що свідчить збільшення мінімального і максимального поверхневого натягу (Р
У просвіті альвеол визначається збільшення кількості альвеолярних макрофагів. Очевидно, це можна розцінити як первинну реакцію даних клітин у відповідь на альтерацію легеневої тканини.
Морфометричні дані об'ємної щільності альвеол, строми, пошкоджених ділянок, непошкоджених ділянок легень та товщини міжальвеолярних перетинок в динаміці розвитку високої обтураційної ГКН показали значні достовірні зміни в порівнянні з контрольними даними та з кожним строком експерименту (табл. 1).
Відносний об'єм альвеол (ВОА) почав достовірно змінюватись уже в 2 контрольній групі тварин. Відмічено достовірне зменшення ВОА на 10,9 %. У дослідній групі через добу після створення моделі високої обтураційної ГКН відносний об'єм альвеол зменшувався в порівняні з першою контрольною групою на 42,9 %, в порівняні з другою контрольною групою на 28,9 %. На другу добу ВОА не мав статистично значимих відмінностей порівняно з першою добою експерименту. На третю добу відмічено значне на 58,1 % (P
Таблиця 1
Об'ємна щільність альвеол, строми, пошкоджених ділянок, непошкоджених ділянок легень та товщина міжальвеолярної перетинки в динаміці розвитку високої обтураційної ГКН (M±s)
ВОА (ум.од.)
ВОС (ум.од.)
TMП (мкм)
ВОПД(ум.од.)
ВОНД(ум.од.)
Контр.1
0,672±0,041
0,328±0,041
1,604±0,276
0,095±0,036
0,905±0,036
Контр.2
0,606±0,046**
0,394±0,046**
1,640±0,197**
0,157±0,048**
0,843±0,048**
1 доба ВОГКН
0,470±0,101**
0,530±0,101**
1,890±0,439**
0,374±0,064**
0,626±0,064**
2 доба ВОГКН
0,472±0,129
0,528±0,129
2,268±0,477*
0,479±0,101**
0,521±0,101**
3 доба ВОГКН
0,425±0,151*
0,575±0,151*
2,886±0,661**
0,550±0,123**
0,450±0,123**
4 доба ВОГКН
0,383±0,143*
0,617±0,143*
3,163±0,860*
0,656±0,151**
0,344±0,151**
5 доба ВОГКН
0,295±0,129**
0,705±0,129**
3,458±0,941*
0,742±0,131**
0,258±0,131**
Примітка:
ВОА — відносний об'єм альвеол
ВОС — відносний об'єм строми
TMП — товщина міжальвеолярної перетинки
ВОПД — відносний об'єм пошкоджених ділянок
ВОНД — відносний об'єм непошкоджених ділянок
* — Р
** — Р
Відносний об'єм строми легень навпаки зростав. Спостерігається значне потовщення стінки дихальних бронхіол за рахунок просочення їх геморагічною рідиною. Товщина міжальвеолярних перегородок у зв’язку з їх набряком та інфільтрацією лейкоцитами та макрофагами зростала протягом всього строку спостереження (див. табл. 1).
Характерно, що збільшувалась об'ємна щільність пошкоджених ділянок легеневої тканини (ВОПД) з кожною добою після створення моделі високої обтураційної ГКН (див. табл. 1). Так уже на першу добу експерименту об'ємна щільність пошкоджених ділянок збільшувалась в 2,4 рази, на другу відповідно — в 3,05 рази, на третю — в 3,5 рази, на четверту — в 4,2 рази, на п’яту — в 4,7 рази в порівняні з другою контрольною групою (P
Як відомо, альвеолоцити II типу є сурфактантпродукуючими клітинними елементами. Тому переважання серед альвеолоцитів II типу клітин з дистрофічними та деструктивними ознаками повинно супроводжуватися пригніченням системи сурфактанту легень. Це припущення підтверджується даними скануючої електронної мікроскопії та результатами імуногістохімічних досліджень (Загорулько А.А., 2005). Вогнищеві спадання легень (частковий ателектаз або дистелектаз) пов’язані з порушенням утворення сурфактанту.
Дослідження поверхневої активності водно-сольових екстрактів легеневої тканини в динаміці високої обтураційної ГКН визначило виражені порушення функціональної активності СЛ.
Отримані дані доводять, що причиною розвитку структурних та функціональних змін легень при високій обтураційній ГКН є ендогенна інтоксикація, що зумовила токсичне пошкодження як судинного, так і респіраторного відділу легень. Встановлена взаємозалежність між показниками токсичності крові та показниками поверхневої активності екстрактів легеневої тканини в динаміці високої обтураційної ГКН. Концентрація молекул середньої маси в сироватці крові мала високий прямий корелятивний зв’язок з показником мінімального поверхневого натягу (r = 0,97) та показником максимального поверхневого натягу (r = 0,89), а з індексом стабільності Клементса — високий зворотний корелятивний зв’язок (r = — 0,94).
В нашому дослідженні після хірургічного відновлення прохідності тонкої кишки через 3 доби після створення моделі ГКН пошкодження легеневої тканини значно посилюються. Вони характеризуються переважанням альтеративних процесів над компенсаторно–пристосувальними реакціями. Істотно збільшується не тільки вираженість, але і поширеність патологічних процесів, про що свідчать морфологічні дані, відносний об`єм альвеол, щільності строми, площі пошкоджених і не пошкоджених ділянок легень і товщини міжальвеолярних перегородок (табл. 2).
Таблиця 2
Об'ємна щільність альвеол, строми, пошкоджених ділянок, непошкоджених ділянок легень та товщина міжальвеолярної перетинки після хірургічного лікування високої обтураційної ГКН (M±s)
Контроль 2
Перша доба після хірургічного лікування
Друга доба після хірургічного лікування
ВОА (ум.од.)
0,606±0,046
0,323±0,136**
0,266±0,131**
ВОС (ум.од.)
0,394±0,046
0,677±0,136**
0,734±0,131**
TMП (мкм)
1,640±0,197
3,493±0,955**
3,753±0,960*
ВОПД (ум.од.)
0,157±0,048
0,713±0,151**
0,741±0,143*
ВОНД (ум.од.)
0,843±0,048
0,287±0,151**
0,259±0,143*
Примітка: позначення та скорочення див. табл. 1.
В патогенезі виявлених змін лежать порушення мікроциркуляції, пошкодження ендотелію капілярів, мукоїдне набухання їх стінки та шунтування кровотоку. Циркуляційні розлади на фоні прогресуючої інтоксикації приводять до тканинного ацидозу та розладів гемокоагуляції типу дисемінованого внутрішньосудинного згортання (Чернов В.Н., Белик Б.М., Женило В.М., 2000).
При електронномікроскопічному дослідженні звертає на себе увагу поширене, прогресуюче порушення ультраструктури альвеолоцитів І, ІІ типів і альвеолярних макрофагів. У цитоплазмі альвеолоцитів І типу відмічається збільшення кількості мікропіноцитозних пухирців, з’являються вакуолі різних розмірів. Мітохондрії набряклі, з матриксом слабкої електроннооптичної щільності, кристи втрачають свою паралельність, кількість останніх зменшена. Поряд з розширеними елементами апарату Гольджі спостерігається фрагментація мембран гранулярної ендоплазматичної сітки. Ядра збільшені за розмірами, з каріоплазмою низької електронної щільності. У багатьох клітинах відмічаються вітрилоподібні випинання стоншеної частини альвеолоцитів І типу, направлені в просвіт альвеол.
Набряк поширюється і на альвеолоцити ІІ типу. Гіпергідратація даних клітин призводить до зниження їх функціональної активності, порушення синтезу і секреції сурфактанту легень. Це, в свою чергу, призводить до дефіциту сурфактанту легень на альвеолярній поверхні. Про значне зниження поверхнево-активних властивостей сурфактанту легень свідчить різке підвищення мінімального і максимального поверхневого натягу (Р
Зміни у мікросередовищі альвеол негативно впливають на функціональну активність альвеолярних макрофагів. Як показали результати наших досліджень, серед макрофагальних елементів зустрічаються альвеолярні макрофаги із невеликою кількістю лізосом, але з великим числом фагосомних вакуолей, що вказує на функціональну неповноцінність фагоцитів.
При недостатності сурфактанту не всі ділянки легені розправляються. Формуються первинні ателектази. Унаслідок неповноцінної вентиляції розвиваються гіпоксія і ацидоз. Виникають рефлекторний спазм легеневих артеріол, набряк стінок альвеол, порушується проникність альвеолокапілярної мембрани. Останнє може привести до виходу плазми з легеневих капілярів з подальшим випаданням на поверхні дихальних бронхіол, альвеолярних проток і альвеол гіаліноподібних речовин і утворенням так званих гіалінових мембран. Гіалінові мембрани сприяють ще більшому зниженню синтезу сурфактанту і розвитку ателектазів легенів. При цьому посилюється гіпоксія, відбувається дисеміноване внутрішньосудинне згортання крові, з'являються набряки, крововиливи, кровоточивість. Все це приводить до ще більшого порушення синтезу сурфактанту, виникає так зване порочне коло (Martin T., 2000).
В нашому дослідженні при хірургічному лікуванні високої обтураційної ГКН іноді в стінках окремих дихальних бронхіол та альвеолах спостерігаються тонкі гомогенні смужки рожевого кольору, що є проявом синдрому гіалінових мембран. В просвітах альвеол виявляється серозно-фібринозний ексудат, вогнищево визначаються гіалінові мембрани. На цьому фоні спостерігаються крововиливи та ателектази. Виникають також порушення кровообігу, які проявляються передусім підвищеною проникністю стінок кровоносних судин. У результаті цього розвивається помірний набряк, який інколи поєднується з утворенням гіалінових мембран. За даними різних авторів (Луговской Э.В., 2003) у просвітах респіраторних відділів фібриноген перетворюється у фібрин, який створює структурну основу для формування гіалінових мембран. В умовах зниженої фібринолітичної спроможності легеневої тканини відбувається не лізис фібрину, а ущільнення його і білків плазми з утворенням гіалінових кілець, які тісно прилягають до стінок альвеол і альвеолярних ходів.
продолжение
--PAGE_BREAK--