Морфофункціональні зміни в легенях при дії екзо- та ендогенних факторів

Структурні зміни альвеолярної стінки та активність сурфактанту легень при гострому розлитому перитоніті. Вивчення морфологічних змін компонентів аерогематичного бар'єру та активності сурфактанту легень при дії ендогенних чинників (модель гострого розлитого калового перитоніту) вважалось нам доцільним тому, що при різних критичних станах, у тому числі при перитоніті, розвивається ендотоксемія, яка призводить до розвитку гострого ушкодження легеневої тканини (Беляков Н.А. и др., 1995; Kinoshita M. et al., 1999).

Проведені експерименти показали, що вже через 30 хв після внутрішньоочеревинного введення калової суспензії в легенях спостерігається виражене порушення мікроциркуляції. У гемокапілярах міжальвеолярних перегородок звертає на себе увагу підвищена кількість нейтрофільних лейкоцитів, їх адгезія та агрегація. Адгезія лейкоцитів до ендотелію є причиною утворення і вивільнення вільних кисневих радикалів, секреторної дегрануляції (протеази, лізосомальні полікатіонні протеїни), які володіють бактерицидним потенціалом і викликають пряму ушкоджуючу дію на ендотеліальні клітини (Anning P.B., Ewans T.W., 2000; Chouker A. et al., 2005). Спустошення гранул нейтрофілів, особливо азурофільних, мало місце і в наших дослідженнях. Як відомо, в азурофільних гранулах міститься цілий ряд протеаз, серед яких особливе значення має нейтрофільна еластаза, яка протеолізує в ендотеліальних з'єднаннях адгезивний білок кадгерин, що зв'язаний з білками - катенінами (б, в, г) актинових філаментів цитоскелету клітини (Carden D. et al., 1998; Hermanns M.I et al., 2004). Ймовірно це є механізм, за рахунок якого ушкоджуються міжендотеліальні з'єднання, що призводить до порушення цілісності легеневих мікросудин.

Порушення гемомікроциркуляції на даному етапі дослідження призводить до локального ушкодження базальних мембран, розвитку інтерстиційного набряку та гіпергідратації альвеолоцитів І, ІІ типів. Внутрішньоклітинний набряк альвеолярного епітелію супроводжується порушеннями в тонкій організації органел. Особливо чутливими виявляються мітохондрії і пластинчасті тільця альвеолоцитів ІІ типу. Кількість ПТ як зрілих, так і молодих форм, достовірно (Р < 0,001) зменшується. Це, в свою чергу, супроводжується, відповідно, пропорційним зменшенням продукції сурфактанту легень на альвеолярну поверхню. На зниження поверхнево-активних властивостей сурфактанту вказує підвищення ПНmin поверхнево-активної фракції до 20,22 ± 0,28 мН/м (у контролі - 14,08 ± 0,19 мН/м; Р < 0,001), при одночасному зменшенні індексу стабільності з 0,97 ± 0,02 до 0,82 ± 0,02 (Р < 0,001). Між об'ємною щільністю ПТ і об'ємною щільністю А-ІІ легень існує середньої сили кореляційний зв'язок (r = 0,52; Р < 0,05).

У просвіті альвеол спостерігається збільшення числа альвеолярних макрофагів у 2,7 рази, у порівнянні з контрольною групою. Очевидно, таке збільшення кількості активно-фагоцитуючих макрофагальних елементів можна розцінити як первинну реакцію цих клітин у відповідь на альтерацію легеневої тканини, про що свідчать дані кількісного аналізу. При цьому встановлено, що відсоток ушкоджених альвеолоцитів І і ІІ-го типів, у порівнянні з контролем, збільшується, відповідно, до 34,40 ± 0,93% (Р < 0,001) і 28,40 ± 1,21% (Р < 0,001).

Із продовженням експерименту (3-24 год) значно посилюються зміни у гемокапілярах міжальвеолярних перегородок, у порівнянні із попереднім терміном дослідження. Характерним є формування у просвіті кровоносних капілярів тромболейкоцитарних агрегатів, мікротромбів. Відмічається також підвищена проникність гемокапілярів, яка призводить до еміграції нейтрофілів в інтерстицій і просвіт альвеол. Нейтрофільна еміграція під час запальної реакції є опосердкована адгезивними молекулами (Р-селектин, ІСАМ-1, РЕСАМ-1) ендотеліальних клітин і нейтрофілів (Allport J. et al., 2000; Tedgui A. et al., 2001 ). Нейтрофільній еміграції сприяють також активовані альвеолярні макрофаги, які продукують цитокін-індукуючий нейтрофільний хемоаттрактант і макрофагально-запальний протеїн-2, що є одними із найпотужніших хемоаттрактантів для лейкоцитів (Kalyanarman M. et al., 1998; Puneet P. et al., 2005).

На даному етапі дослідження звертає на себе увагу поширене, прогресуюче порушення ультраструктури гемокапілярів, яке призводить до розвитку інтерстиційного, внутрішньоальвеолярного набряку та дистрофічно-деструктивних змін в альвеолоцитах І, ІІ типів. На поширеність альтерації в компонентах аерогематичного бар'єру вказують результати проведеного нами кількісного аналізу. Виялено, що відсоток ушкоджених альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів, у порівнянні, з попереднім терміном дослідження, збільшений, відповідно, на 47,7%, 41,5% і 53,9%. Висока капілярна і клітинна проникність супроводжується наростанням ексудації і набряком основної речовини сполучної тканини стінки альвеоли, розпушенням волоконних структур, що зменшує механічну міцність аерогематичного бар'єру.

Дистрофічно-деструктивні зміни з боку А-ІІ супроводжуються порушеннями в сурфактантній системі легень, дефіцитом поверхнево-активної речовини на альвеолярній поверхні і, як наслідок, - розвитком ателектазів. Виражене пригнічення поверхневої активності сурфактанту легень, на нашу думку, пов'язано як з порушеннями внутрішньоклітинного метаболізму сурфактанту, тобто процесів синтезу і (або) секреції, або відбувається інактивація позаклітинного СЛ, або одне і друге разом. На пригнічення внутрішньоклітинного метаболізму СЛ вказує значне зменшення (Р < 0,001) в альвеолоцитах ІІ типу кількості ПТ як зрілих і, особливо, молодих форм, які представляють собою синтетичний потенціал клітини. Зрілі пластинчасті тільця в більшості випадків вакуолізовані, з різко редукованим осмієфільним матеріалом. У деяких альвеолоцитах ІІ типу відмічаються ПТ дуже великих розмірів, які інколи зливаються і утворюють гігантські форми, що свідчать про сповільнення або затримку виведення продукту секреції із клітин. Це, в свою чергу, відображається на стані альвеол, які при електронномікроскопічному дослідженні мають вигляд вузьких щілин, тобто розвивається мікроателектаз. Звертає на себе увагу відсутність кореляційних зв'язків між об'ємною щільністю ПТ і об'ємною щільністю А-ІІ легень.

Виражене пригнічення поверхневої активності сурфактанту легень пов'язано також із деструкцією позаклітинного компоненту СЛ. При цьому, можливо, велике значення має інактивація альвеолярного сурфактанту білковими компонентами плазми крові, які потраплять у просвіт альвеоли в зв'язку з підвищеною проникністю структурних елементів аерогематичного бар'єру. Вважають також, що зменшення функціональної активності сурфактанту легень обумовлено зміною його надмолекулярної організації (Brackenbury A.M. et al., 2002; Lewis J.F., Veldhuizen R., 2003). При цьому відбувається прискорення конверсії крупноагрегатної, поверхнево-активної субфракції СЛ у дрібноагрегатну, поверхнево-неактивну.

Кількість альвеолярних макрофагів на даному етапі експерименту залишається збільшеною, у порівнянні з контрольною групою, і становить 4,28 ± 0,12 (у контролі - 2,32 ± 0,10; Р < 0,001). Проте, у порівнянні з попередніми термінами дослідження, число АМ зменшується в 1,5-1,8 разів.

Таким чином, результати власних досліджень показали, що під впливом екзо- та ендогенних факторів виникають зміни ультраструктури альвеолоцитів І, ІІ-го типів, інтерстицію, гемокапілярів, альвеолярних макрофагів та активності сурфактанту легень. Завдяки методу електронної мікроскопії стало можливим проведення диференційованого вивчення складових компонентів аерогематичного бар'єру легень. Представлені матеріали характеризують тонкі механізми деструктивних і компенсаторно-пристосувальних реакцій, які розвиваються в субмікроскопічній організації АГБ і, безумовно, відіграють важливу роль у виникненні захворювань бронхолегеневої системи.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведене теоретичне узагальнення та вирішена одна із ланок наукової проблеми екологічної морфології - впливу екзогенних (забруднювачів повітря) та ендогенних чинників на структурно-функціональні компоненти респіраторного відділу легень. За допомогою сучасних методів дослідження визначена роль цих факторів у розвитку ушкоджень, характер та їх спрямованість, можливість їх попередження. Отримані дані можуть бути підґрунтям для пошуку нових принципів фармакологічної корекції.

1. У білих щурів, що протягом 90 діб перебували в екологічно чистій зоні, на фоні загального збереження ультраструктурної організації компонентів респіраторного відділу легень, спостерігається ушкодження альвеолоцитів І та ІІ типів, ендотеліоцитів гемокапілярів, що становить, відповідно, 12,7%, 10,5% і 11,7%. В альвеолоцитах ІІ типу кількість зрілих і молодих форм пластинчастих тілець на 1 клітину складає, відповідно, 7,80 ( 0,17 і 6,03 ( 0,18, об'ємна щільність яких становить 6,01 ( 0,09. Між показниками об'ємної щільності пластинчастих тілець та об'ємної щільності альвеолоцитів ІІ типу існує прямий сильний кореляційний зв'язок (r = 0,79). При цьому мінімальний поверхневий натяг сурфактанту, який вкриває альвеоли зсередини, складає 14,28 ( 0,13 мН/м, максимальний - 43,09 ( 0,80 мН/м, а індекс стабільності - 0,97 ( 0,02. У тісному зв'язку з елементами аерогематичного бар'єру перебувають альвеолярні макрофаги, кількість яких складає 2,28 ( 0,02 в стандартному полі зору.

2. Інгаляція ліпіну інтактним тваринам протягом всього періоду спостереження (1 год, 24 год, 7 діб) не впливає на субмікроскопічну організацію компонентів аерогематичного бар'єру та показники поверхневої активності сурфактанту легень.

3. Під впливом аерополютантів у респіраторному відділі легень в ранні терміни дослідження (30 діб) виявляються, переважно, реактивні та адаптаційні зміни. Відсоток ушкоджених альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів достовірно не відрізняється від контрольної групи тварин і складає 10,40 ± 0,51%; 9,20 ± 0,37% та 10,80 ± 0,37% відповідно, на фоні збільшення у 2,2 рази кількості альвеолярних макрофагів. Між показниками об'ємної щільності пластинчастих тілець і об'ємної щільності альвеолоцитів ІІ типу існує прямий сильний кореляційний зв'язок (r = 0,76). Це свідчить про те, що основним цитологічним механізмом, який підтримує функціональний потенціал сурфактантної системи легень у зміненому навколишньому середовищі є гіпертрофія як альвеолоцитів ІІ типу, так і їх пластинчастих тілець.

4. При збільшенні термінів дії аерополютантів до 60-90 діб, поряд із компенсаторно-пристосувальними змінами відмічається розвиток дистрофічно-деструктивних порушень респіраторного відділу легень. Через 60 діб експерименту виявляється максимальна кількість патологічно змінених клітин компонентів аерогематичного бар'єру легень. Найбільший відсоток ушкоджених клітин при дії токсичних речовин атмосферного повітря зустрічається серед альвеолоцитів І типу. Через 90 діб відсоток ушкоджених клітин аерогематичного бар'єру, кількість альвеолярних макрофагів та показники функціональної активності сурфактанту мають тенденцію до зниження, хоча й не досягають контрольних величин. Явища гіпергідратації в компонентах аерогематичного бар'єру найбільше виражені на 60 добу експерименту. У міжальвеолярних перегородках відмічаються явища фіброзу.

5. Інгаляція діоксидом сірки у концентрації 0,05 мг/м3 протягом перших 24-х годин істотно не впливає на субмікроскопічну організацію компонентів аерогематичного бар'єру та активність сурфактанту легень. На 7 добу в клітинних компонентах аерогематичного бар'єру мають місце реактивні процеси, що супроводжуються пригніченням поверхневої активності сурфактанту легень, збільшенням його мінімального поверхневого натягу в 1,5 разів та зменшенням індексу стабільності в 1,4 рази.

6. Вплив діоксиду сірки у концентрації 0,5 мг/м3 викликає виражені зміни компонентів аерогематичного бар'єру. Протягом перших 24-х годин спостерігається гіпергідратація альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів; у 1,3 рази зменшується об'ємна щільність пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ-го типу, що призводить до дефіциту сурфактанту на альвеолярній поверхні та до збільшення його мінімального поверхневого натягу в 1,4 рази і зменшення індексу стабільності в 1,5 разів. Зростає, у порівнянні з контролем, відсоток ушкоджених альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів, відповідно, в 2,2; 2,1 і 1,9 разів. Змінюються реологічні властивості крові, свідченням чого є утворення тромбоцитарних та лейкоцитарних агрегатів. Збільшується у 2,9 разів кількість альвеолярних макрофагів з утворенням в окремих альвеолах конгломератів, що є ознакою порушення їх міграційних властивостей. На 7 добу, поряд з дистрофічними і деструктивними змінами, у деяких компонентах аерогематичного бар'єру виявляються ознаки підвищеної функціональної активності.

7. Позитивний вплив інгаляційного введення ліпіну на структурні компоненти аерогематичного бар'єру легень після гострого отруєння діоксидом сірки в концентрації 0,5 мг/м3 проявляється тільки в ранні терміни (перші 24 години). Ліпін забезпечує зменшення ушкоджених альвеолоцитів I типу та ендотеліоцитів, у порівнянні з нелікованими тваринами, на 54,14% та 41,53%, відповідно, а кількість ушкоджених альвеолоцитів II порядку статистично не відрізняється від контрольних величин. Збереженість аерогематичного бар'єру відбувається внаслідок стабілізації проникності, в першу чергу, плазматичних і внутрішньоклітинних мембран. Застосування ліпіну як мембранопротектора через 24 години після отруєння діоксидом сірки не є ефективним.

8. При гострому розлитому каловому перитоніті зміни компонентів аерогематичного бар'єру виявляються вже протягом перших 30 хвилин. Серед альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів збільшується, відповідно в 2,7, 2,8 і 3,1 рази, відсоток ушкоджених клітин. Зменшення об'ємної щільності пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ типу в 1,4 рази супроводжується пригніченням поверхневої активності сурфактанту легень, про що свідчить зниження в 1,2 рази індексу стабільності та підвищення в 1,4 рази його мінімального поверхневого натягу. Збільшення у 2,7 рази кількості та функціональної активності альвеолярних макрофагів є відображенням розвитку альтерації в респіраторному відділі легень.

9. У пізні терміни калового перитоніту (3-24 год) визначається наростання змін всіх ланок аерогематичного бар'єру. Відсоток ушкоджених альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів продовжує збільшуватися і переважає контрольні величини, відповідно, в 4,7, 4,9 і 5,4 разів. Зменшення у 2,6 разів об'ємної щільності пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ типу призводить до вираженого дефіциту сурфактанту та розвитку мікроателектазів, про що свідчить збільшення в 2,0 рази мінімального поверхневого натягу при одночасному зменшенні індексу стабільності в 1,6 разів. Деструктивно-дистрофічні зміни, які превалюють серед структурних компонентів респіраторного відділу легень, поширюються й на альвеолярні макрофаги, що суттєво знижує захисні можливості органу. Разом з тим, наявність альвеолоцитів ІІ типу з ультраструктурними ознаками підвищеної функціональної активності недостатня для повної компенсації втрачених функцій іншими ділянками легеневої тканини.

10. Зміни всіх структурних компонентів респіраторного відділу легень щурів викликають як екзогенні, так і ендогенні чинники, вираженість та характер яких залежать від концентрації та тривалості дії ушкоджуючого фактора. Найбільш чутливим до дії обох чинників є аерогематичний бар'єр, в якому його епітеліальна складова більше реагує на екзогенні впливи, а ендотеліальна - більше страждає при дії ендогенних факторів. Одним з провідних механізмів ушкоджуючої дії екзогенних та ендогенних чинників є дестабілізація мембран.

11. Отримані морфологічні дані про зміни компонентів аерогематичного бар'єру та активності сурфактанту можуть бути використані для розробки і патогенетичного обгрунтування заходів, направлених на корекцію та попередження розвитку легеневої патології, яка виникає при дії екзо- та ендогенних факторів. На підставі проведених досліджень, з метою корекції мембранних структур респіраторного відділу легень при гострому отруєнні діоксидом сірки, доцільне раннє (перші 24 години) застосування ліпіну.

ПЕРЕЛІК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Заяц Л.М. Влияние загрязнений атмосферного воздуха на кровеносные сосуды легких // Проблемы туберкулеза. - 1995. - № 3. - С. 50-53.

Заяць Л.М. Вплив екологічних факторів зовнішнього середовища на сурфактантну функцію легень // Галицький лікарський вісник. - 1995. - Т. 2. - С. 47-49.

Заяць Л.М., Беляков Н.А., Банин В.В. Морфогенез изменений в легких при остром разлитом перитоните // Эфферентная терапия. - 1996. - Т. 2, № 2. - С. 60-63. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М. Ультраструктура аерогематичного бар'єру легень при діі екологічних факторів зовнішнього середовища // Вісник морфології. - 1999. - № 1. - С. 45-46.

Заяць Л.М. Ультраструктура клітинних компонентів сурфактантної і антисурфактантної системи легень в умовах промислового забруднення атмосфери // Вісник Вінницького державного медичного університету. - 1999. № 1. - С. 21-22.

Шестаков В.І., Максимов Ю.М., Мазепа І.В., Заяць Л.М. Вплив ліпіну на перебіг порушень у сурфактантах легенів, зумовлених дією діоксиду сірки // Проблеми військової охорони здоров'я: Збірник наукових праць Української військово-медичної академії. - 2000. - Вип. 6. - С. 287-295. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М. Вплив атмосферних забруднювачів на захворюваність органів дихання у населення Івано-Франківської області // Гигиена населённых мест. - Киев. - 2001. - Вып. 38, Т. 1. - С. 175-177.

Заяць Л.М. Ультраструктурні зміни альвеолярного епітелію легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Буковинський медичний вісник. - 2001. - Т. 5, № 3-4. - С. 155-156.

Заяць Л.М., Шестаков В.І. Особливості ультраструктури гемомікроциркуляторного русла легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Буковинський медичний вісник. - 2001. - Т. 5, № 1-2. - С. 66-67. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М. Вплив ліпіну на гемомікроциркуляторне русло легень при дії діоксиду сірки // Вісник Вінницького державного медичного університету. - 2003. - № 2/2. - С. 667-668.

Заяць Л.М. Структурно-функціональні особливості гемомікроциркуляторного русла легень при дії діоксиду сірки // Галицький лікарський вісник. - 2003. - Т. 10, № 2. - С. 93-95.

Заяць Л.М. Корекція ультраструктурних порушень компонентів аерогематичного бар'єру легень при дії діоксиду сірки фосфатидилхоліновими ліпосомами // Галицький лікарський вісник. - 2003. - Т. 10, № 4. - С. 31-33.

Заяць Л.М. Структурно-функціональні особливості альвеолярних макрофагів при дії діоксиду сірки // Гігієна населених місць. - Київ. - 2003. - Вип. 41. - С. 58-61.

Заяць Л.М. Вплив аерополютантів на ультраструктуру альвеолярних макрофагів легень // Вісник проблем біології і медицини. - 2003. - Вип. 3. - С. 48-49.

Заяць Л.М. Стан гемомікроциркуляторного русла легень при дії аерополютантів // Гігієна населених місць. - 2003. - Вип. 42. - С. 56-59.

Заяць Л.М. Особливості ультраструктурної організації аерогематичного бар'єра легень у нормі та при дії діоксиду сірки // Вісник морфології. - 2003. - № 1. - С. 23-25.

Заяць Л.М. Ультраструктура альвеолярних макрофагів легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Вісник морфології. - 2003. - № 2. - С. 182-183.

Заяць Л.М. Состояние сурфактантной системы и ультраструктура аэрогематического барьера легких в условиях промышленного загрязнения атмосферы // Эфферентная терапия. - 2003. - Т. 9, № 4. - С. 78-81.

Заяць Л.М. Вплив діоксиду сірки на поверхневу активність сурфактанта легень та ультраструктуру альвеолоцитів ІІ типу // Фізіол. журн. - 2004. - Т. 50, № 1. - С. 52-55.

Заяць Л.М. Роль нейтрофілів у розвитку синдрому гострого ушкодження легень при експериментальному перитоніті // Галицький лікарський вісник. - 2004. - Т.11, № 1. - С. 51-54.

Заяц Л.М., Мазепа И.В., Максимов Ю.Н., Мащакевич И.И., Шестаков В.И. Система сурфактанта легких при воздействии сернистого газа // Материалы 5-ой научно-практической конференции „Система сурфактанта легких в норме и патологии”. - Ялта. - 1993. - С. 17-18. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М. Ультраструктурні зміни альвеолоцитів ІІ типу в умовах промислового забруднення атмосфери // Зб. наукових праць I-го Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів України “Актуальні питання морфології. - Івано-Франківськ. - 1994. - С. 71.

Заяц Л.М., Шестаков В.И. Ультраструктурные изменения компонентов аэрогематического барьера (АГБ) легких при воздействии сернистого газа // Зб. наукових праць 1-го Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів України „Актуальні питання морфології”. - Івано-Франківськ. - 1994. - С. 192. (Дисертант самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М., Шутка Б.В. Влияние экологических факторов внешней среды на ультраструктуру компонентов аэрогематического барьера легких в эксперименте // Пульмонология. Приложение. 4-й национальный конгресс по болезням органов дыхания. Сборник-резюме. - Москва. - 1994. - С. 1130. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М. Мікроциркуляторні зміни в генезі респіраторного дистрес-синдрому // Матеріали наукової конференції “Актуальні питання морфогенезу”. - Чернівці. - 1996. - С. 123.

Заяць Л.М. Ультраструктурні зміни гемокапілярів легень при дії сірчистого газу // Матеріали II-го конгресу патофізіологів України, Київ, 1996 р. - Фізіол. журн. - 1996. - Т. 42, № 3-4. - С. 16.

Заяць Л.М., Беляков М.О. Нейтрофіли і респіраторний дистрес-синдром // Матеріали II-го конгресу патофізіологів України, Київ 1996 р. - Фізіол. журн. - 1996. - Т. 42, № 3-4. - С. 49. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М., Беляков Н.А. Изменение ультраструктуры компонентов аэрогематического барьера легких при остром разлитом перитоните у крыс // Тезисы докладов ІІІ Конгресса Международной Ассоциации морфологов, Тверь 1996 г. - Морфология. - 1996. - Т. 109, Вып. 2. - С. 54. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

Заяць Л.М. Стан мікроциркуляторного русла легень в умовах промислового забруднення атмосфери // Матеріали наукової конференції анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України присвяченої 100-річчю від дня народження професора А. П. Любомудрова „Актуальні проблеми функціональної анатомії судинної системи”. - Львів. - 1995. - С. 50.

30. Заяць Л.М., Хоминець М.Д. Зміни структурних компонентів мікросудин легень при дії діоксиду сірки // Матеріали наукової конференції „Актуальні питання теоретичної та клінічної медицини на сучасному рівні”. - Полтава. - 1996. - С. 147-148. (Автор самостійно провів забір матеріалу та морфологічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

31. Заяць Л.М., Хоминець М.Д., Нощенко О.В. Особливості ультраструктури альвеолярних макрофагів легень при дії атмосферних забруднювачів // Матеріали наукової конференції „Актуальні питання теоретичної та клінічної медицини на сучасному рівні”. - Полтава. - 1996. - С. 146-147. (Дисертант самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

32. Заяць Л.М. Стан мікроциркуляторного русла легень при дії сірчистого ангідриду /SO2/ // Матеріали міжнародної наукової конференції, присвяченої пам'яті академіка Сморщка С.А. „Актуальні питання морфології”. - Тернопіль. - 1996. - Т. 1. - С. 261.

33. Заяць Л.М., Максимов Ю.М., Шестаков В.І., Заяць І.Т., Рибніков М.В. Вплив антигіпоксанта ліпіну на ультраструктуру альвеолоцитів 2-го типу при дії сірчистого ангідриду / SO2/ // Матеріали міжнародної наукової конференції, присвяченої пам'яті академіка Сморщка С.А. „Актуальні питання морфології”. - Тернопіль. - 1996. - Т.1. - С. 262. (Дисертант самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

34. Заяць Л.М. Патоморфологічні зміни мікросудин легень при гострому перитоніті // Матеріали наукової конференції з міжнародною участю Мікроциркуляція та її вікові зміни”. - Київ. - 1999. - С. 165.

35. Заяць Л.М. Морфологічний субстрат мікроциркуляторного компоненту легень при гострій дихальній недостатності // Матеріали науково-практичної конференції „Актуальні питання морфогенезу та регенерації”, Луганськ 2000 р. - Укр. медичний альманах. - 2000. - Т. 3, № 1 (додаток). - С. 21.

36. Заяць Л.М. Особливості ультраструктури альвеолярних макрофагів легень при дії діоксиду сірки // Матеріали ІІІ національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів, топографоанатомів України „Актуальні питання морфології”. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. - С. 118-119.

37. Заяць Л.М. Стан клітинних компонентів сурфактантної системи легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Тези доповідей ІІІ з'їзду фтизіатрів і пульмонологів України, Київ 2003 р. - Укр. пульмонол. журн. - 2003. - № 2. - С. 182.

38. Zayats L.M. Structural and functional features of the II type alveolocytes under the air-pollutant action // Матеріали Міжнародного Наукового Форуму Environment and human health - St. Petersburg. - 2003. - P. 299.

Анотація

Заяць Л.М. Морфофункціональні зміни в легенях при дії екзо- та ендогенних факторів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.09. - гістологія, цитологія, ембріологія. - Національний медичний університет імені О.О.Богомольця МОЗ України, Київ, 2006.

Дисертація присвячена вивченню закономірностей структурних змін компонентів аерогематичного бар'єру та активності сурфактанту легень при дії екзо- та ендогенних факторів.

Встановлено, що у білих щурів, які перебували в екологічно чистій зоні, респіраторний відділ легень має типову для інтактних тварин будову. У тварин із екологічно несприятливої зони через 30 діб в стінці альвеоли відмічаються реактивні зміни, через 60 діб - дистрофічно-деструктивні, а через 90 діб - компенсаторно-пристосувальні процеси.

Інгаляція діоксиду сірки викликає більш виражені зміни у респіраторному відділі легень, а застосування ліпіну після гострого отруєння ним - значне покращення структури аерогематичного бар'єру тільки в перші 24 години.

При перитоніті набряк компонентів аерогематичного бар'єру виявляється через 30 хв після початку експерименту. У пізні терміни (3-24 год) переважають деструктивно-дистрофічні зміни, різко знижується активність сурфактанту.

Ключові слова: легені, аерогематичний бар'єр, сурфактант, екологія, діоксид сірки, перитоніт.

Аннотация

Установлено, что у белых крыс, находившихся в экологически чистой зоне, респираторный отдел легких имеет типичное для интактных животных строение. Под влиянием загрязнителей атмосферного воздуха в ранние сроки эксперимента (30 суток) в стенке альвеолы наблюдаются, в основном, реактивные изменения. В уплощенных отделах альвеолоцитов I типа увеличивается число микропиноцитозных пузырьков. В альвеолоцитах II типа отмечается повышение функциональной активности, происходящее, главным образом, за счёт гипертрофии клеток. В эндотелиоцитах кровеносных капилляров межальвеолярной перегородки усиливаются процессы микропиноцитоза, появляются микроворсинки и микровыросты на люменальной поверхности. Увеличивается число и функциональная активность альвеолярных макрофагов. Показатели поверхностной активности сурфактанта лёгких (поверхностное натяжение минимальное и максимальное, индекс стабильности Клементса) не отличаются от контрольных. Через 60 суток в альвеолоцитах I, II типа, эндотелиоцитах и альвеолярных макрофагах развиваются дистрофические и деструктивные изменения. В гемокапиллярах наблюдается агрегация и адгезия лейкоцитов и тромбоцитов. Поверхностная активность сурфактанта резко снижена. Через 90 суток, наряду с дистрофическими и деструктивными изменениями, в компонентах аэрогематического барьера имеют место компенсаторно-приспособительные процессы.

Ингаляция диоксида серы в концентрации 0,05 мг/м3 на протяжении первых 24-х часов не вызывает существенных изменений компонентов аэрогематического барьера и показателей функциональной активности сурфактанта легких. Через 7 суток в стенке альвеолы развиваются реактивные изменения, сопровождающиеся угнетением поверхностной активности сурфактанта. Наиболее выраженные изменения респираторного отдела лёгких отмечаются при ингаляции диоксида серы в концентрации 0,5 мг/м3. Через 1 час после острого отравления диоксидом серы, альтерации в компонентах аэрогематического барьера характеризуются развитием локальных изменений в виде внутриклеточного, интерстициального и внутриальвеолярного отека. В гемокапиллярах альвеолярной стенки определяются агрегации форменных элементов. Функциональная активность сурфактанта резко угнетена. Данные ультраструктурного исследования, проведенного через 24 часа после воздействия диоксидом серы, свидетельствуют о существенном уменьшении отёка составных компонентов аэрогематического барьера. Через 7 суток явления отёка в стенке альвеол продолжают сохраняться. В то же время, в отдельных клеточных компонентах аэрогематического барьера выявляются изменения, направленные на повышение их функциональной активности.

Ультразвуковая ингаляция липина через 1 час после острого отравления диоксидом серы сопровождается значительным уменьшением внутриклеточного отёка и лучшей сохранностью органелл альвеолоцитов I, II типа и эндотелиоцитов. Использование липина через 24-е часа после воздействия диоксидом серы приводит также к снижению гидратации составных компонентов аэрогематического барьера, но в меньшей степени, чем на предыдущем этапе исследования. Ингаляция липина через 7 суток после острого отравления диоксидом серы существенно не влияет на характер субмикроскопических изменений в клетках альвеолярного эпителия и эндотелия гемокапилляров стенки альвеол.

При воздействии эндогенных факторов (модель острого разлитого калового перитонита) изменения респираторного отдела лёгких отмечаются уже через 30 минут после начала эксперимента. В кровеносных капиллярах межальвеолярной перегородки наблюдается повышенное количество нейтрофильных лейкоцитов, их агрегация и адгезия, развивается гипергидратация компонентов аэрогематического барьера, увеличивается число и функциональная активность альвеолярных макрофагов. В более поздние сроки эксперимента (3-24 часа) изменения значительно усиливаются. В гемокапиллярах определяются тромболейкоцитарные агрегаты, микротромбы. В альвеолоцитах I, II типа, эндотелиоцитах, альвеолярных макрофагах преобладают деструктивно-дистрофические изменения. Функциональная активность сурфактанта резко снижена.

Ключевые слова: лёгкие, аэрогематический барьер, сурфактант, экология, диоксид серы, перитонит.

Summary

Zayats L.M. Morfofunctional changes in the lungs in exo- and endogenic factors action. - The manuscript.

Dissertation for doctoror's degree medicine speciality 14.03.09 - hystology, cytology, embriology. - National O.O.Bogomolets, Medical University Ministry of Public Health, Kyiv, 2006.

Dissertation is devoted to the study of objective laws of structural changes of aerohematic components` barrier and activity of lungs' surfactant in exo- and endogenic factors action.

It was found out that in white rats which were in ecologically clean zone the respiratory section has typical for intact animals structure. In animals from ecologycally unfavourable zone the alveoli walls have reactive changes in 30 days, in 60 days - dystrofic-distructive and in 90 days - compensatory-adapted processes.

Sulfur dioxide inhalation causes more marked changes in respiratory section of the lungs and lipin use after its acute poisoning remarkable inprovement of aerohematic barrier structure only during the first 24 hours.

In peritonitis the edema of aerohematic barrier appears in 30 min after the experiment beginning. In later terms (3-24 hours) dystrofic-distructive changes are prevalent the activity of surfactant sharply decreases.

Key words: the lungs, aerohematic barrier, surfactant, ecology, sulfur dioxide, peritonitis.

Размещено на Allbest.ur