Морфологічна оцінка ефективності заміщувальної сурфактантної терапії пневмонії на фоні хронічної алкогольної інтоксикації в експерименті

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХоРоНИ ЗДОРОВ'я УКРАЇНИ

КримсЬкий ДЕРЖАВНИЙ медиЧний унІверситет

ім.С.І.ГеоргІЄвсЬкого

УДК 616.24-002:612.212.014.1.014.462.8:616-08:615.03:547.262

МорфологІчНА оцІнка ЕфективностІ замІЩУВАльноЇ сурфактантноЇ терапІЇ пневмонІЇ на фонІ хронІчНоЇ

алкогольноЇ ІнтоксикацІЇ в ЕкспериментІ

14.03.02 - патологічна анатомія

Автореферат

дисертації

на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

ШаланІн ВалерІй ВІкторович

Сімферополь - 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконано у Кримському державному медичному університеті iм. С.I. Георгієвського, МОЗ України (м. Сімферополь).

Науковий керівник - доктор медичних наук, професор Загорулько Олександр Кiмович, Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського МОЗ України, завідувач кафедри патологічної анатомії.

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор Галахін Костянтин Олександрович, Український НДІ онкології й радіології (м. Київ), завідувач відділу патологічної анатомії;

доктор медичних наук, професор Туманський Валерій Олексійович, Запорізький медичний державний університет МОЗ України, завідувач кафедри патологічної анатомії.

Провідна установа: Харківський державний медичний університет МОЗ України.

Захист дисертації відбудеться “27” серпня 2002р. о _12__ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради 52.600.02 при Кримському державному медичному університеті ім. С.I. Георгiєвського (95006 м. Сімферополь, бульвар Леніна, б. 5/7).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кримського державного медичного університету ім. С.I. Георгієвського (95006 м. Сімферополь, бульвар Леніна, б. 5/7).

Автореферат розіслано “26” _липня_ 2002р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради М.Ю. Новіков



АНОТАЦІЯ

Шаланін Валерій Вікторович. Морфологічна оцінка ефективності заміщувальної сурфактантної терапії пневмонії на фоні хронічної алкогольної інтоксикації в експерименті. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.02. - патологічна анатомія. Кримський державний медичний університет ім.С.І.Георгієвського. - Сімферополь, 2002.

Роботу присвячено актуальній проблемі медицини - корекції порушень у системі сурфактанту легені та легеневої тканини при гострій бактеріальній пневмонії, яка розвинулася на фоні хронічної алкогольної інтоксикації. Матеріалом для дослідження були легені 110 експериментальних безпородних білих щурів різної статі, масою від 150 до 250 грамів, з яких 105-ти моделювалася хронічна алкогольна інтоксикація протягом 1, 3 і 6 місяців, а 5 становили контрольну групу здорових тварин. Після закінчення цих строків моделювалася гостра пневмонія та проводилося лікування як антибіотиком, так і комбінацією антибіотика з препаратом екзогенного сурфактанту. Для дослідження використовували світлову, електронну трансмісійну та скануючу мікроскопію; біохімічний і фізико-хімічний методи. сурфактант бактеріальний пневмонія алкогольний

За даними автора, зі збільшенням тривалості алкогольної інтоксикації прогресують порушення поверхнево-активних властивостей ендогенного сурфактанту легень, що дозволяє розглядати порушення в системі сурфактанту легені як одну з основних патогенетичних ланок у розвитку пневмонії на фоні хронічної алкогольної інтоксикації.

Застосування з метою корекції порушень у системі сурфактанту легені заміщувальної сурфактантної терапії в сполученні з антибактеріальним лікуванням пневмонії на фоні хронічної алкогольної інтоксикації призводить до більш повного та швидкого зменшення запальних змін у легені, відновлення ультраструктури ушкоджених компонентів аеро-гематичного бар'єру та стабілізації поверхнево-активних властивостей сурфактанту легені.

Превентивне введення екзогенного сурфактанту на фоні хронічної алкогольної інтоксикації не перешкоджає розвиткові запалення в легенях і не здійснює протекторної дії на компоненти аеро-гематичного бар'єру.

Ключові слова: пневмонія, сурфактант легень, лікування, лікарські препарати, алкоголь етиловий.



АННОТАЦИЯ

Шаланин Валерий Викторович. Морфологическая оценка эффективности заместительной сурфактантной терапии пневмонии на фоне хронической алкогольной интоксикации в эксперименте. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.02. - патологическая анатомия. Крымский государственный медицинский университет им. С.И.Георгиевского. - Симферополь, 2002.

Робота посвящена актуальной проблеме медицины - коррекции нарушений в системе сурфактанта легкого и легочной ткани при острой бактериальной пневмонии, развившейся на фоне хронической алкогольной интоксикации. Материалом для исследования послужили легкие 110 экспериментальных беспородных белых крыс обоего пола, массой от 150 до 250 грамм, из которых 105-ти моделировалась хроническая алкогольная интоксикация в течение 1, 3 и 6 месяцев, а 5 составляли контрольную группу здоровых животных. По истечении этих сроков моделировалась острая пневмония и проводилось лечение, как антибиотиком, так и комбинацией антибиотика с препаратом экзогенного сурфактанта. Для исследования использовали световую, электронную трансмиссионную и сканирующую микроскопию; биохимический и физико-химический метод.

По данным автора с увеличением длительности алкогольной интоксикации прогрессируют нарушения поверхностно-активных свойств эндогенного сурфактанта легких, что позволяет рассматривать нарушения в системе сурфактанта легкого как одно из основных патогенетических звеньев в развитии пневмонии на фоне хронической алкогольной интоксикации. Традиционно используемая антибактериальная терапия пневмонии на фоне хронической алкогольной интоксикации не завершается полным разрешением воспалительных изменений и восстановлением структуры аэро-гематического барьера.

Применение с целью коррекции нарушений в системе сурфактанта легкого заместительной сурфактантной терапии в сочетании с антибактериальным лечением пневмонии на фоне хронической алкогольной интоксикации приводит к более полному и быстрому уменьшению воспалительных изменений в легком, восстановлению ультраструктуры поврежденных компонентов аэро-гематического барьера и стабилизации поверхностно- активных свойств сурфактанта легкого.

Превентивное введение экзогенного сурфактанта на фоне хронической алкогольной интоксикации не препятствует развитию воспаления в легких и не оказывает протекторного действия на компоненты аэро-гематического барьера.

Эффективность заместительной сурфактантной терапии в комплексе лечения пневмонии на фоне хронической алкогольной интоксикации обеспечивается за счет восстановления аэрации альвеол вследствие поверхностно-активних свойств введенного в легкие экзогенного сурфактанта, стимуляции выработки эндогенного сурфактанта легких сохранившимися альвеолоцитами II типа и стимуляции системы местной защиты в виде повышения мобилизации и функциональной активности альвеолярных макрофагов.

Ключевые слова: пневмония, сурфактант легких, лечение, лекарственные препараты, алкоголь этиловый.



ANNOTATION

Shalanin Valeriy Victorovich. The morphologic estimation of efficancy of replacing surfactant therapy for pneumonia, which is on background of chronic alcoholic intoxication in experiment. Manuscript.

The candidate of medical science degree dissertation on a speciality of 14.03.02 - pathological anatomy. - Crimean state medical university. - Simferopol, 2002.

The study is devoted to actual medical problem - correction of disorders in the lung surfactant system and in the lung tissue in the case of acute pneumonia, which develops on the base of the chronic alcoholic intoxication. The work in experiment includes the study of lung tissue of 110 experimental white rats.

The light, electronic (transmissional and scanning) microscopy investigations and biochemical and physical and chemical methods have been used.

According to the data given by the author the disorders of surface-active properties of endogenic pulmonary surfactant progress with the increasing of duration of alcoholic intoxication. That's why the disorders in the pulmonary surfactant system can be defined as one of the basic pathogenic links in the development of pneumonia on the background of chronic alcoholic intoxication.

The usage of replacing surfactant therapy in complex with antibacterial treatment of pneumonia on the background of chronical alcoholic intoxication with the purpose of correction of disorders in the system of pulmonary surfactant's system leads to fuller and quicker decreasing in inflammatory changes in the lung, restoration of ultrastructures of injured components of air-blood barrier and stabilization of surface-active properties of pulmonary surfactant.

Preventive injection of exogenetic surfactant on the background of chronic alcoholic intoxication doesn't prevent from the development of inflammation in the lungs and doesn't influence protectively on the air-blood barrier components.

Key words: pneumonia, pulmonary surfactant, treatment, alcohol, medicaments.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Тривалий час алкоголізм сприймався виключно як проблема соціального характеру. Однак в останні роки з'ясувалося, що алкогольна інтоксикація та пов'язані з нею захворювання є однією з важливіших причин смертності населення в економічно розвинутих країнах (В.С. Моїсєєв, 1990; Д.П. Білібін, В.Є. Дворников, 1991). Є дані про те, що пов'язані з тривалим вживанням алкоголю захворювання посідають третє місце серед причин смертності. У 80-х роках 20-го століття було сформульовано поняття про “алкогольну хворобу”, яка має кілька клінічних форм: печінкова, ниркова, мозкова, легенева, серцева, панкреатична та інші (О.С. Мухін зі співавт., 1995; В.В. Сєров, В.С. Моїсєєв, 1990). Легенева форма алкогольної хвороби характеризується переважанням нагноювальних процесів, які важко піддаються традиційній терапії.

Дослідженнями різних авторів (О.К. Загорулько, О.О. Біркун, Е.Е. Фісик, Л.Г. Сафронова, 1990; М.Б. Туровець зі співавт., 1998; О.О. Паригін, М.О. Курбанов, В.Ю. Хватова, 1998; Г.А. Бусарова зі співавт., 1994, В.І. Бузуртанов, 1994) встановлено, що в патогенезі легеневих захворювань, що виникають на фоні алкоголізму, велике значення мають порушення системи сурфактанту легень (ССЛ), що дозволяє розглядати, зокрема, пневмонію (ПН) на фоні хронічної алкогольної інтоксикації (ХАІ) як сурфактантозалежне захворювання.

У зв'язку з вище зазначеним вважається доцільним проведення досліджень, спрямованих на вивчення морфологічної картини легеневої тканини при використанні для лікування гострих пневмоній, які розвиваються на фоні хронічної алкогольної інтоксикації, крім базисного антибактеріального лікування, заміщувальної сурфактантної терапії (ЗСТ).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано відповідно до тематичного плану наукових досліджень Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського в рамках науково-дослідної теми кафедри патологічної анатомії №01.96.V014107 “Розробка та впровадження в практику охорони здоров'я України вітчизняних препаратів сурфактанту для профілактики й лікування бронхолегеневих захворювань у дітей і дорослих”.

Мета дослідження. Здійснити морфологічну оцінку ефективності ЗСТ алкогольної ПН в експерименті.

Задачі дослідження:

Вивчити гістологічні й ультрамікроскопічні зміни в тканині легені та зміни ССЛ білих щурів в умовах ХАІ в динаміці.

Вивчити гістологічні й ультрамікроскопічні зміни легень і зміни ССЛ в умовах ПН білих щурів на фоні ХАІ.

Встановити залежність між гістологічними й ультрамікроскопічними змінами легень і змінами ССЛ в умовах ПН білих щурів на фоні ХАІ.

Експериментально перевірити можливість протекторної дії екзогенного сурфактанту щодо компонентів аеро-гематичного бар'єру (АГБ) при гострій бактеріальній ПН.

Об'єкт дослідження - легені 110 експериментальних безпорідних білих щурів різної статі.

Предмет дослідження - структурні елементи аеро-гематичного бар'єру, система сурфактанту легень.

Методи дослідження - морфологічний: гістологічний - фарбування гематоксиліном і еозином, за Ван-Гізон; електронна трансмісійна та скануюча мікроскопія; біохімічний (тонкошарова хроматографія фосфоліпідів сурфактанту легені); фізико-хімічний (визначення коефіцієнта стабільності пухирців піни за Паттлом); математико-статистичний.

Практична значимість отриманих результатів. Дані роботи розширюють уявлення про морфологічні зміни легень та системи сурфактанту в умовах ХАІ, а також при алкогольній ПН, у тому числі при використанні ЗСТ в її комплексному лікуванні. Отримані результати дозволяють обґрунтувати необхідність застосування ЗСТ гострої бактеріальної ПН на фоні алкогольної інтоксикації та виробити основні принципи її застосування. Встановлено залежність між тривалістю алкоголізації, кратністю ЗСТ, морфологічними змінами в легенях та поверхневою активністю сурфактанту легені (СЛ).

Результати проведених досліджень будуть введені до навчального процесу кафедри патологічної анатомії КДМУ ім. С.І. Георгієвського.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше в експерименті здійснено спробу патогенетичного обґрунтування застосування ЗСТ гострої бактеріальної ПН на фоні ХАІ. Також вперше описано морфологічні зміни в тканині легені, особливості стану системи СЛ, ультраструктурна будова АГБ на фоні ЗСТ ПН в умовах ХАІ.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено всі експериментальні дослідження, гістологічні й електронно-мікроскопічні дослідження, вимірювання поверхневої активності методом Паттла, здійснювалася підготовка матеріалу до біохімічних досліджень, статистична обробка результатів дослідження, а також їх узагальнення. Інтерпретація отриманих результатів, основні положення, які виносяться на захист та висновки дисертації сформульовані автором.

Апробація результатів дисертації.

Основні положення доповідались та обговорювались на науково-практичній конференції “Нове в патології: теорія та практика” (м. Сімферополь, 1999р.), на Ювілейній конференції присвяченій 70-річчю Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського (м. Сімферополь, 2000), на міжкафедральному засіданні співробітників кафедр гістології та ембріології, анестезіології та реаніматології, патологічної анатомії, патологічної фізіології КДМУ ім. С.І. Георгієвського (м. Сімферополь, 2002).

Публікації. Основний зміст отриманих досліджень відображено в 5 опублікованих наукових статтях, з них 3 - самостійно в наукових ліцензованих ВАК виданнях.

Структура й обсяг дисертації. Матеріали дисертації викладено на 125 сторінках друкованого тексту. Дисертаційна робота містить вступ, огляд літератури, розділ “Матеріал і методи дослідження”, розділ власних досліджень, аналіз отриманих результатів та їх обговорення, висновки, список використаних джерел, додатки. Дисертація містить 8 мікрофотографій і 34 електронно-мікроскопічних фотографії, 6 таблиць, 4 графіка. Список використаних джерел нараховує 299 найменування, у тому числі 79 зарубіжних джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріал і методи дослідження. Робота виконувалася на базі віварію Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського. В експерименті використовувалося 110 статевозрілих нелінійних експериментальних білих щурів різної статі з масою тіла від 150 до 250 грамів. Для досліджень матеріал було взято у тварин усіх груп.

ХАІ моделювали шляхом внутрішньошлункового введення зондом 40% розчину етилового спирту щоденно, виходячи з розрахунку 0,04 мг/г маси тіла (В.О. Кононяченко, В.О. Фролов. 1983).

Гостру бактеріальну ПН моделювали інтратрахеальним введенням 0,5мл зависі культури золотистого стафілококу з концентрацією мікробних тіл 10⁹ в 1мл наркотизованим ефірним наркозом тваринам.

Як базову терапію використовували в/м введення ампіциліну з розрахунку 100 тис./кг/маси тіла на добу, поділене на два введення, починаючи з 2-го дня після введення культури мікроорганізмів усім групам тварин крім контрольної.

ЗСТ здійснювалася вітчизняним препаратом природного екзогенного сурфактанту “Сукрим” (Реєстраційний №Р.04.00(01610), для чого проводилась інтубація трахеї щура з подальшим болюсним введенням препарату з розрахунку 100 мг/кг маси тіла. У середньому введений об'єм становив 0,5 - 0,6 мл одноразово.

Забій експериментальних тварин проводився під ефірним наркозом декапітацією, після чого макроскопічно досліджували й описували легені тварин. Забір та вирізка матеріалу для гістологічного, електронно-мікроскопічного досліджень здійснювались у тварин усіх груп у найкоротший термін (20-40 хвилин) за єдиним планом. Для досліджень (гістологічного, електронної трансмісійної та скануючої мікроскопії, методу Паттла та тонкошарової хроматографії) бралися ділянки легені з найбільшими змінами, як правило без великих бронхів і судин, переважно з нижніх часток.

Результати роботи та їх обговорення. У контрольних групах були отримані дані, які свідчать про те, що ХАІ супроводжується розладом гемодинаміки, передусім судин мікроциркуляторного русла у вигляді підвищення прониклості судинної стінки, появою стазів, мікротромбозів і, як наслідок, появою набряку міжальвеолярних перегородок, що призводить до порушення газообміну в легенях і, скоріше за все, до виникнення гіпоксії, яка, як відомо, супроводжується активацією процесів синтезу колагенових волокон. У наших спостереженнях відзначається поява склерозу вже за 1 місяць від початку експерименту, з розвитком периваскулярного, перибронхіального та інтерстиціального склерозу; більш тривала алкоголізація (3 і 6 місяців) призводить до більш виражених виявів активації синтезу колагенових волокон.

Зі збільшенням тривалості ХАІ ультраструктурні зміни в компонентах АГБпрогресували і виявлялися спочатку у вигляді явищ набряку внутрішньоклітинних органел, потім - дистрофією ендотеліальних і епітеліальних клітин у вигляді змін форми ядер з перерозподілом у них хроматину, який концентрується у вигляді брилок по периферії каріоплазми, порушенні будови мітохондрій з проясненням і розпушенням їх матриксу, редукцією та дискомплексацією крист, розширенням канальців цитоплазматичної мережі зі збідненням на рибосоми її гранулярного відділу. Характерними також були такі зміни, як осередкові розпушення цитозолю клітин, поява в цитоплазмі де-не-де вакуолей, які зливаються між собою, а також порушення, насамперед, з боку апікальної плазмалеми ендотеліоцитів і альвеолоцитів I типу, у цитоплазматичних відростках яких з'являлися різні за ступенем вираження вирости й випинання, спрямовані в просвіт капілярів і/або альвеол. В альвеолоцитах II типу крім цього відзначалося зменшення кількості мікроворсинок на апікальній поверхні, що призводило до вирівнювання клітинної поверхні, а також зміни з боку осміофільних пластинчастих тілець (ОПТ) у вигляді появи в них осередкових прояснень з фрагментацією та частковою гомогенізацією бімембранного осміофільного матеріалу.

Разом з тим з боку ряду клітин, у першу чергу альвеолоцитів II типу, відзначались ознаки підвищення функціональної активності у вигляді збільшення ядерної поверхні за рахунок “лопатевої” форми ядер, упорядкованості розташування мікропіноцитозних везикул уздовж цитоплазматичної мембрани в ендотеліоцитах і альвеолоцитах I типу. Наявність мітохондрій з електронно-оптично щільним матриксом і щільно упакованими кристами, скупчень рибосом і полісом у гомогенній цитоплазмі з середньою електронно-оптичною щільністю цитозолю, а також збільшенням кількості ОПТ в альвеолоцитах II типу до 14-16, що супроводжується присутністю в цитоплазмі цих клітин мультивезикулярних тілець і перехідних форм ОПТ. Крім того, у таких клітинах нерідко відзначались картини секреції ними ОПТ у просвіт альвеол. Слід відзначити, що зі збільшенням терміну ХАІ кількість клітин АГБ з ознаками підвищеної функціональної активності прогресивно знижувалась.

Така ж ситуація мала місце щодо альвеолярних макрофагів (АМ). Якщо в ранні терміни експерименту в альвеолярних “нішах” і просвітах альвеол виявлялася достатньо велика кількість цих клітин, то до завершення дослідження їх кількість різко зменшувалась. При цьому відбувалися зміни у складі субпопуляцій АМ. У термінах ХАІ 1-3 місяці ці клітини в основному були представлені зрілими, активними в функціональному відношенні й юними, зріючими формами. У більш пізні терміни, особливо за 6 місяців, серед невеликої кількості АМ переважали клітини неактивні і/або такі, що вже виконали свою фагоцитарну функцію. І якщо для активно функціонуючих АМ була характерна добре розвинута ультраструктура з потужним лізосомальним апаратом, вираженим мікроворсинками на клітинній поверхні та присутністю в цитоплазмі фагосом з переважно осміофільним гомогенним або пластинчастим матеріалом, то неактивні в функціональному відношенні клітини були бідні на лізосоми та практично не містили фагосом, а мікроворсинки на їхній поверхні були слабо виражені чи відсутні. Ці дані, на наш погляд, переконливо свідчать про те, що ХАІ зі збільшенням її терміну супроводжується пригніченням системи місцевого захисту легень, важливим елементом якої є АМ.

Суттєві зміни мали місце в базальних, ендотеліальній і епітеліальній, мембранах та інтерстиції. У початкові терміни дослідження базальні мембрани не зазнавали суттєвих змін - вони залишались максимально зближеними в найбільш тонких “робочих” ділянках АГБ, зберігаючи при цьому чіткість своїх контурів. Зі збільшенням термінів ХАІ базальні мембрани на значних ділянках АГБ поступово розпушувались і втрачали чіткість своїх контурів, інтерстиціальний простір ставав усе ширшим. Під кінець третього місяця ХАІ інтерстицій являв собою різної товщини “стрічкоподібне утворення”, і був заповнений або гомогенним або пухким аморфним вмістом. У більш пізні терміни в інтерстиції збільшувалася кількість колагенових волокон, розростання яких ставали все більш масивними та призводили до різкого потовщення й розширення міжмембранного простору. З функціональної точки зору такі зміни, кінець кінцем, призводять до формування повного альвеолокапілярного блоку (Загорулько О.К., 1989) і зниження еластичності легені. Крім волокнистих структур в інтерстиції збільшується кількість активно функціонуючих фібробластів, найбільш характерними рисами яких є ядра “лопатевої” форми з маргінальною концентрацією хроматину, численні, переважно дрібні мітохондрії зі щільним матриксом і кристами, розширені канальці цитоплазматичної мережі та наявність фокусів інтенсивного фібрилоутворення.

Результати фізико-хімічного й біохімічного дослідження свідчать про те, що зі збільшенням тривалості ХАІ відбувається пригнічення поверхнево-активних властивостей СЛ. На це вказують як показники коефіцієнта стійкості Паттла (ХАІ(1) - 0,88±0,03 (P<0,01), ХАІ(3) - 0,78±0,03 (P<0,001) і ХАІ(6) - 0,92±0,35 (P<0,05)), так і результати тонкошарової хроматографії фосфоліпідів СЛ. При цьому відзначається зниження відсоткового вмісту поверхнево активної фракції фосфатидилхоліну (ФХ) (ХАІ(1) - 22,80,6% (P<0,001), ХАІ(3) - 23,60,4% (P<0,05), ХАІ(6) - 18,80,6% (P<0,001)) і збільшення поверхнево неактивної фракції фосфатидилетаноламіну (ФЕА), що добре видно в групі ХАІ(1) -11,10,35% (P<0,001). З'являється практично відсутня у здорових експериментальних тварин фракція лізофосфатидилхоліну (ЛЛ) (ХАІ(1) - 8,70,6% (P<0,001), ХАІ(6) -9,20,4% (P<0,001), що свідчить про інтенсивні процеси розпаду та руйнування ендогенного СЛ.

Такі зміни з боку ССЛ, на наш погляд можуть бути наслідком кількох процесів: 1) порушення синтезу та секреції ендогенного СЛ внаслідок дистрофічних і деструктивних змін альвеолоцитів II типу; 2) зміна якісного складу фосфоліпідів, які входять до нього; 3) можливо також ушкодження інтраальвеолярного пула СЛ етанолом, який проникає через структури АГБ і є ліпотропною речовиною; 4) порушення процесів утилізації “відпрацьованого” СЛ альвеолярними макрофагами, кількість яких, як було зазначено вище, прогресивно зменшується, що цілком імовірно призводить до накопичення у просвіті альвеол одночасно й “відпрацьованого” й “функціонуючого” СЛ. Останнє, як видно, істотно відбивається на стані поверхневої активності СЛ. Незважаючи на підвищення вмісту фракції ФХ, в окремих групах відзначається зниження індекса стабільності (ІС) за Паттлом порівняно з контрольними групами експериментальних тварин.

Приєднання запалення легеневої тканини (групи ХАІ+ПН3) призводить до посилення порушень у мікроциркуляторному руслі: з'являються мікротромбози, поряд з інтерстиціальними з'являються внутрішньоальвеолярні крововиливи, а також серозно-лейкоцитарний ексудат.

Ультрамікроскопічні зміни в цей період також свідчать про подальше посилення порушень мікроциркуляції та виявів дистрофічних, а також деструктивних і некротичних змін у клітинах. У цитоплазматичних відростках ендотеліальних клітин і альвеолоцитів I типу спостерігається злиття мікропіноцитозних пухирців з утворенням різноманітних за розмірами й формою вакуолей, з'являються “парусоподібні” вирости та випинання апікальної плазмалеми альвеолоцитів I типу. На поверхні альвеолоцитів II типу практично відсутні мікроворсинки, у цитоплазмі наявні прояснення й вакуолі різних розмірів, мітохондрії мають округлу форму, виглядають набухлими, з проясненим матриксом і вкороченими кристами. У частини альвеолоцитів II типу відзначається прогресування набряку цитоплазми, мітохондрій, ОПТ, поява дефектів плазмалеми з виходом вмісту цитоплазми в просвіт альвеол.

Базальні мембрани ендотелію й епітелію виглядають набухлими, втрачають чіткість своїх контурів, інтерстицій різко розширений, заповнений аморфним гомогенним вмістом, а в більш пізні терміни ХАІ (6 місяців) фрагментованими і хаотично розташованими колагеновими волокнами.

Кількість АМ у просвіті альвеол невелика й в основному представлена неактивними в функціональному відношенні формами, що свідчить про різко виражене пригнічення системи місцевого захисту легень (Горова Е.В., 2001.).

У той же час, наявність невеликих за розміром ділянок незміненого АГБ мала або з невеликою кількістю альвеолоцитів II типу з ознаками підвищеної функціональної активності свідчать про те, що навіть в умовах ПН на фоні ХАІ у легені зберігаються можливості для відновлення ушкоджених структур і функцій. Ці дані співпадають з результатами, отриманими іншими авторами (Єрохін В.В., 1987).

Результати морфологічного дослідження легень тварин, які отримували тільки антибактеріальну терапію (групи ХАІ+ПН3 і ХАІ+ПН7) свідчать про те, що під впливом тільки антибактеріальної терапії відбувається лише часткове зниження запальних змін і неповне відновлення ушкоджених структур АГБ. При цьому відзначається ослаблювання ексудативних проявів, зниження інтенсивності дистрофічних і деструктивних змін у клітинах, які входять до складу АГБ, і дещо збільшується кількість альвеолоцитів II типу з ознаками високої функціональної активності. Разом з тим, майже в усіх тварин на багатьох ділянках АГБ зберігається гіперемія капілярів міжальвеолярних перегородок, інтрацелюлярний набряк альвеолярного епітелію, розширення інтерстицію, особливо в групах з тривалою ХАІ, де виражено явища інтерстиціального фіброзу. У більшості альвеолоцитів II типу зберігаються ознаки зниження їх функціональної активності, насамперед у вигляді зменшення кількості ОПТ у них і відсутності картин секреції цих тілець в просвіт альвеол. Залишається невеликою кількість АМ, у популяції яких переважають неактивні в функціональному відношенні форми.

Стан поверхневої активності у цих груп характеризується такими змінами: відзначається різке зниження щодо групи ХАІ(3), більш виражене в групах ХАІ(3)+ПН3 і ХАІ(3)+ПН7 індекса коефіцієнта стійкості за Паттлом - 0,730,02 (P<0,05) і 0,870,03(P<0,001) відповідно, при порівняно високому відсотковому вмісті ФХ у цих групах: ХАІ(3)+ПН3 - 30,31,25 (P<0,001), ХАІ(3)+ПН7 - 22,10,45 (P<0,01). Ці начебто парадоксальні дані можна пояснити безпосереднім токсичним впливом мікроорганізмів на поверхнево-активний шар СЛ та інактивуючим впливом білків плазменого походження (преальбумін, ₁-ліпопротеїн, -глобулін, і ланцюги гемоглобіну - за даними Загорулько О.К., 1989.). Підвищення синтетичної активності альвеолоцитів II типу в групі ХАІ(1)+ПН3 також не може компенсувати порушення поверхневої активності, хоч значення ІС у цій групі і є найвищим серед наявних у досліджуваних групах тварин, які не отримували ЗСТ.

З вищезазначеного випливає, що в групах тварин з гострою пневмонією, які отримували тільки антибактеріальну терапію, зміни клітин зводилися переважно до масивних явищ набряку та дистрофічних порушень, а порушення в системі СЛ виявлялись інактивуючим впливом білків ексудату плазменого походження на ендогенний сурфактант і підвищенням його руйнування токсинами бактерій і/або білками плазми крові. Ці дані свідчать про те, що базисна антибактеріальна терапія повністю не усунула описані явища, а лише знизила вираженість набряку та порушень у судинах мікроциркуляторного русла.

Можливо, що зміни поверхневої активності СЛ, можуть бути пов'язані також з порушенням утилізації “відпрацьованого” сурфактанту через зменшення загальної кількості АМ і зниження їх функціональної активності. Цікаво відзначити, що подібні процеси мають місце при розвиткові туберкульозного процесу в легенях (Лепеха Л.І., 1995).

При спільному застосуванні антибіотика і ЗСТ препаратом сурфактанту на 3-ій день (групи ХАІ+ПН+ЗСТ1(3)) при гістологічному дослідженні спостерігається різке зменшення повнокров'я і практично повна відсутність явищ стазу в капілярах міжальвеолярних перегородок, а також зниження ексудації в просвіт альвеол. Також спостерігалося зменшення поширеності та ступеня спадання альвеолярної тканини. В альвеолах тварин цих груп спостерігалася виражена макрофагальна реакція у вигляді великих скупчень цих клітин.

При електронно-мікроскопічному дослідженні також підтверджуються дані про зниження вираженості розладів мікроциркуляції: введення препарату “Сукрим” супроводжується вираженим зниженням кількості вакуолей у цитоплазмі ендотеліальних клітин і цитоплазматичних відростках альвеолоцитів I типу. На поверхні альвеолоцитів II типу з'являється помірна кількість мікроворсинок, матрикс мітохондрій ущільнюється, кристи розташовуються більш упорядковано, хоч в ОПТ деяких клітин зберігається частковий набряк і розволокнення бімембранних пластин з появою прояснень неправильної форми. Зниження набряку супроводжується зменшенням явищ гіпоксії, що, очевидно, призводить до посилення синтетичних процесів, про що свідчить поява мультивезикулярних тілець і збільшення кількості ОПТ у цитоплазмі альвеолоцитів II типу.

Крім того, нерідко виявляються картини секреції ОПТ в просвіт альвеол альвеолоцитами II типу, а в самому просвіті альвеол, як правило вільному від ексудату, часто помітні ОПТ, які розвертаються, і фігури тубулярного мієліну. Нарешті, відзначається збільшення загальної кількості АМ з переважанням активно функціонуючих клітин і появою юних, незрілих форм.

В екстрактах легень експериментальних тварин цих груп відзначається, порівняно з групою контролю (група К), збільшення відсоткового вмісту фракції ФХ у групах з термінами ХАІ 1 місяць - 29,60,65% (P<0,001) і 3 місяці - 35,21,4% (P<0,001), а в групі з алкоголізацією протягом 6 місяців спостерігається зниження вмісту цієї фракції до - 13,40,6% (P<0,001). Фракція ФЕА в цих же групах також збільшується: ХАІ(1) - 13,10,35% (P<0,001), ХАІ(3) - 4,30,35% (P<0,001), ХАІ(6) - 13,40,3% (P<0,001). У фракції ЛЛ найбільш виражене зростання відзначається в групі ХАІ(6)+ПН+ЗСТ1(3) - 18,80,6% (P<0,001).

Показники поверхневої активності СЛ у цих групах, незважаючи на високий вміст ФХ, нижчі порівняно з групами, які не отримали заміщувальну терапію препаратом “Сукрим” - максимальне значення ІС за Паттлом дорівнює 0,72±0,02 (група ХАІ(1)+ПН+ЗСТ1(3)).

Ці обставини говорять про те, що введення екзогенного сурфактанту супроводжувалося підвищенням вмісту поверхнево-активної фракції ФХ у всіх групах, що очевидно сприяло поліпшенню гістологічної й електронно-мікроскопічної картини (зменшилися прояви набряку та дистрофічних змін у компонентах АГБ, накреслилася тенденція до підвищення функціональної та синтетичної активності клітин легені).

Очевидно, відновлення поверхнево-активних властивостей СЛ і відповідне більш повне та швидке зниження запальних змін і нормалізація ультраструктури компонентів АГБ при включенні ЗСТ до комплексу лікування ПН на фоні ХАІ пов'язане з кількома обставинами.

По-перше, введений в легені екзогенний сурфактант компенсує утворений дефіцит ендогенного СЛ, що призводить до поліпшення аерації альвеол, транскапілярного газообміну через зниження інтрацелюлярного й інтерстиціального набряку та відновлення інших (у тому числі протизапальних) функцій СЛ.

По-друге, введення екзогенного СЛ стимулює вироблення ендогенного сурфактанту, очевидно, внаслідок зниження інтенсивності дистрофічних змін в альвеолоцитах II типу та посилення функціональної активності цих клітин.

По-третє, ЗСТ сприяє підвищенню мобілізації АМ, що призводить до поліпшення як утилізації “відпрацьованого” СЛ, так і елімінації з просвіту альвеол ексудату й інших продуктів запалення (фрагментів зруйнованих клітин та ін.).

Крім того, очевидно, у зв'язку з вищезазначеним, ЗСТ підвищує ефективність впливу антибіотика на мікрофлору в альвеолах. Ці припущення здебільшого підтверджують дані інших авторів, які вивчали ефективність ЗСТ при захворюваннях легенів (О.К. Загорулько, О.О. Біркун, М.Ю. Новиков, 1995; S. Hawgood, F. Poulian, 1995; A. Suwabe, K. Otake, N. Yakumuwa, 1998; T.E. Weaver, S. Johnson, J. Conkright, 2000; J.R. Wright, D.C. Youmans, 1993.).

На наш погляд, отримані результати дозволяють зробити висновок про те, що ЗСТ ПН на фоні ХАІ є патогенетично обґрунтованим і необхідним елементом у комплексному лікуванні цієї патології.

Застосування ЗСТ на 5-ий день від моменту моделювання експериментальної ПН супроводжується подальшим зменшенням запальних проявів і поліпшенням гемодинамики в капілярах міжальвеолярних перегородок (рідше зустрічаються стази, знижується кількість крововиливів та їх розміри), просвіти альвеол як правило вільні від ексудату або ж як у групі ХАІ(3)+ПН+ЗСТ1(5) лише в частині альвеол наявні залишки серозного ексудату зі значною кількістю АМ у їх просвітах.

Наведені вище дані підтверджуються за допомогою електронної мікроскопії - зменшуються процеси надмірного мікропіноцитозу та вакуолеутворення везикул і частково зникають випинання цитоплазми в ендотеліоцитах і альвеолоцитах I типу; в альвеолоцитах II типу також відзначається зниження кількості вакуолей і везикул, ущільнюється цитоплазма, з'являються мікроворсинки на апікальній поверхні, але при цьому частково залишаються явища набряку ОПТ і мітохондрій.

Крім цього виявляється значна кількість активно функціонуючих альвеолоцитів II типу, а також відзначається поява великої кількості активно фагоцитуючих альвеолярних макрофагів, у цитоплазмі яких виявляється велика кількість лізосом і фаголізосом з осміофільним матеріалом.

Значення ІС у груп, які отримували однократну ЗСТ на 5-ий день, порівняно з його показниками у груп, які отримували однократну ЗСТ на 3-ій день, при відповідній тривалості алкоголізації, мають чітку тенденцію до зростання. Так у групі ХАІ(1)+ПН+ЗСТ1(5) він становив 0,82±0,025 (P<0,001), ХАІ(3)+ПН+ЗСТ1(5) - 0,89±0,01 (P<0,001) і ХАІ(6)+ПН+ЗСТ1(5) - 0,89±0,025 (P<0,001). Фракція ФХ групи ХАІ(1)+ПН+ЗСТ1(5) дещо знижуючись - 18,80,65% (P<0,001), порівняно з ХАІ(1)+ПН+ЗСТ1(3), у групах з ЗСТ на 5-ий день з тривалістю ХАІ 3 і 6 місяців, продовжує зростати - 42,01,0% (P<0,001) і 25,70,5% (P<0,001) відповідно. Фракції ФЕА і ЛЛ мають тенденцію до зниження з максимальними цифрами в групі ХАІ(1)+ПН+ЗСТ1(5) - 7,50,25% (P<0,001) і 8,60,3% (P<0,001) відповідно, що узгоджується з більш низьким значенням ІС у цій групі.

Отже, використання ЗСТ у комплексі з антибактеріальною терапією на більш пізніх (5 днів) термінах призводить до більш вираженого поліпшення структури легеневої тканини, ніж на ранніх (3 дні), що можна пояснити зниженням кількості й активності як мікроорганізмів, так і продуктів їх життєдіяльності і, як наслідок, більш виражене відновлення вистилаючої альвеоли поверхнево-активної плівки.

Використання двократної ЗСТ, на 3-ій і 5-ий дні, практично не змінює ні гістологічної, ні ультрамікроскопічної картини в легеневій тканині порівняно з групами, які отримували ЗСТ однократно. Альвеоли також вільні від ексудату, а в їхніх просвітах відзначається значна кількість АМ. Знижені, порівняно з групами, які не отримували ЗСТ, явища набряку та повнокров'я капілярів міжальвеолярних перегородок, кількість і розміри крововиливів, зони дистелектазу. Лише де-не-де зберігалася лімфо-лейкоцитарна інфільтрація навколо судин і бронхів. У однієї тварини (ХАІ(6)+ПН+ЗСТ2) частина альвеол була заповнена серозним ексудатом з помірною кількістю макрофагів і помітні дрібні ділянки дистелектазу.

Електронно-мікроскопічні зміни зводилися до зниження кількості вакуолей у цитоплазматичних відростках альвеолоцитів I типу й ендотеліальних клітин, практично повного зникнення випинань плазмалеми. Значна частина альвеолоцитів II типу мала ознаки зниження вираженості дистрофічних процесів і підвищення функціональної активності.

Показники ІС за Паттлом у цих групах були навіть дещо нижчими, ніж у групах ХАІ+ПН+ЗСТ1(3) і значно знижувалися порівняно з групами ХАІ+ПН+ЗСТ1(5). Так у групі ХАІ(1)+ПН+ЗСТ2 ІС дорівнював 0,71±0,02, у ХАІ(3)+ПН+ЗСТ2 і ХАІ(6)+ПН+ЗСТ2 - 0,57±0,03 (P<0,001) і 0,64±0,03 (P<0,001) відповідно.

Фракційний склад фосфоліпідів у цих груп характеризується середніми значеннями, порівняно з групами, які отримували однократну ЗСТ, вмісту ФЕА і ЛЛ при зниженні відсотка ФХ, що перегукується зі змінними ІС, зазначеними вище. Ця обставина, а також дані, отримані при гістологічному й електронно-мікроскопічному дослідженнях, дозволяє говорити про те, що використання двократної ЗСТ не дає поліпшення, як можна було б очікувати, структури тканини легені, стану ССЛ і показників ІС за Паттлом.

Превентивне (за 1 добу до початку моделювання експериментальної ПН) введення при різних морфологічних і фізико- та біохімічних методах дослідження дає картину, яка незначно відрізняється від такої при однократному застосуванні ЗСТ на 3-ій день. Ці дані дозволяють говорити про те, що превентивне введення екзогенного сурфактанту на фоні ХАІне перешкоджає розвиткові запалення в легенях і не здійснює протекторної дії на компоненти АГБ.

Отже, отримані в результаті комплексних досліджень результати, свідчать про те, що ХАІ супроводжується прогресуючими зі збільшенням її тривалості дистрофічними змінами компонентів АГБ, пригніченням системи місцевого захисту легень і швидким розвитком склеротичних змін, що сполучається з вираженим пригніченням системи СЛ. Остання обставина як на нашу думку, так і за даними інших дослідників (Пауков В.С., Зинов'єва І.А., 1991), відіграє важливу роль у патогенезі запалення легень, яке виникає на фоні ХАІ, що дозволяє розглядати таку ПН здебільшого як “сурфактантозалежну”. Ця обставина є підставою для включення до комплексу лікувальних заходів у таких пацієнтів ЗСТ з використанням екзогенних сурфактантів, оскільки порівняно з традиційно застосованою антибактеріальною терапією таке комплексне лікування дає більш швидкий і виражений протизапальний ефект.

На підставі вище викладеного можна рекомендувати проведення клінічних випробувань препаратів екзогенних сурфактантів з метою виконання ЗСТ у комплексі лікування пневмоній різної етіології.

ВИСНОВКИ

1. У патогенезі легеневих захворювань, які виникають на фоні алкоголізму, велике значення мають порушення системи сурфактанту легень, пов'язані з ушкоджуючим ендогенний сурфактант впливом етанолу, що виділяється з видихуваним повітрям, зі зниженням вироблення сурфактанту дистрофічно зміненими альвеолоцитами II типу і порушенням утилізації “відпрацьованого” сурфактанту альвеолярними макрофагами. Ця обставина дозволяє розглядати ПН на фоні хронічної алкогольної інтоксикації як сурфактантозалежне захворювання.

2. Хронічна алкогольна інтоксикація зі збільшенням її тривалості супроводжується прогресуючими дистрофічними і деструктивними змінами компонентів аеро-гематичного бар'єру, зниженням морфофункціональної активності альвеолярних макрофагів і швидким розвитком склеротичних процесів у легенях з виникненням фіброзу інтерстиція і формуванням повного альвеолокапілярного блоку, а запалення, яке виникає при цьому, супроводжується деструктивно-некротичними змінами компонентів аеро-гематичного бар'єру, відрізняється схильністю до нагноювання тканин і тісно пов'язане з вираженим пригніченням поверхнево-активних властивостей сурфактанту легені.

3. Зі збільшенням тривалості алкогольної інтоксикації прогресують порушення поверхнево-активних властивостей ендогенного сурфактанту легень, на що вказує зниження індекса Паттла до 0,88±0,03 і 0,78±0,03 при одно- і тримісячній алкогольній інтоксикації, зменшення вмісту в складі сурфактанту найбільш активної в поверхневому відношенні фракції фосфатидилхолінів до 22,80,6% і 23,60,45% відповідно (у контролі 25,300,42%), і збільшення фракцій фосфатидилетаноламіну та лізофосфатидилхоліну. Ці зміни дозволяють розглядати порушення в системі сурфактанту легені як одне з основних патогенетичних ланок у розвитку ПН на фоні хронічної алкогольної інтоксикації.

4. Антибактеріальна терапія ПН на фоні хронічної алкогольної інтоксикації, хоч і призводить до зниження вираженості морфологічних виявів запалення в легені не завершується розв'язуванням запальних змін і відновленням структури аеро-гематичного бар'єру.

5. Використання препарату екзогенного сурфактанту для корекції порушень у системі сурфактанту легені призводить до збільшення відсоткового вмісту найбільш активної в поверхнево-активному відношенні фракції фосфатидилхоліну до 29,600,65%, 35,201,40%, 25,700,50% (1, 3 і 6 місяців відповідно) і зниження фосфатидилетаноламіну та лізофосфатидилхоліну, які з'являються в результаті руйнування й розпаду сурфактанту.

6. Застосування з метою корекції порушень у системі сурфактанту легені заміщувальної сурфактантної терапії в сполученні з антибактеріальним лікуванням пневмонії на фоні хронічної алкогольної інтоксикації дозволяє досягти більш повного і швидкого зменшення запальних змін у легені, відновлення ультраструктури ушкоджених компонентів аеро-гематичного бар'єру та стабілізації поверхнево-активних властивостей сурфактанту легені.

7. Превентивне введення екзогенного сурфактанту на фоні хронічної алкогольної інтоксикації не перешкоджає розвиткові запалення легень і не здійснює протекторної дії на компоненти аеро-гематичного бар'єру.

8. Ефективність заміщувальної сурфактантної терапії в комплексі лікування пневмонії на фоні хронічної алкогольної інтоксикації забезпечується за рахунок відновлення аерації альвеол внаслідок поверхнево-активних властивостей введеного в легені екзогенного сурфактанту, стимуляції вироблення ендогенного сурфактанту легень альвеолоцитами II типу, які збереглися, і стимуляції системи місцевого захисту в вигляді підвищення мобілізації та функціональної активності альвеолярних макрофагів.

Практичні рекомендації

Дані роботи розширюють уявлення про морфологічні зміни легень, системи сурфактанту в умовах хронічної алкогольної інтоксикації, а також при алкогольній пневмонії в тому числі при використанні заміщувальної сурфактантної терапії в її комплексному лікуванні. Отримані результати дозволяють обґрунтувати необхідність застосування заміщувальної сурфактантної терапії пневмоній на фоні алкогольної інтоксикації та виробити методику її застосування. Наукові результати дисертації можуть бути запроваджені в навчальний процес, наукову та практичну роботу кафедр патологічної анатомії, гістології та ембріології, судової медицини.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Шаланин В.В. Использование препарата естественного экзогенного сурфактанта “Сукрим” в лечении экспериментальной стафилококковой пневмонии // Матер. науч.-практич. конф.: “Новое в патологии: теория и практика” - Симферополь. 1999. - С. 64-66.

Загорулько А.К., Шаланин В.В. Влияние препарата “Сукрим” на морфологию легких при стафилококкових пневмониях // Пробл., достижения и перспективы развития мед.-биол. наук и практич. здравоохр.: Тр. КГМУ им. С.И. Георгиевского. - 1998. - Т. 134, Ч.I. - С.100-104.

Шаланин В.В. Морфологические изменения легких в условиях заместительной сурфактантной терапии экспериментальной пневмонии на фоне алкогольной интоксикации у белых крыс // Вісник морфології. - 2001. - №7(2). - С. 245 - 247.

Шаланин В.В. Влияние заместительной сурфактантной терапии на структуру аеро-гематического барьера при острой экспериментальной пневмонии в условиях хронической алкогольной интоксикации // Таврический мед.-биол. вестник. - 2001. - Т.4. №1-2. - С.166 - 170.

Шаланин В.В. Состояние поверхностной активности сурфактанта легких при хронической алкогольной интоксикации в эксперименте // Пробл., достижения и перспективы развития мед.-биол. наук и практич. здравоохр.: Тр. КГМУ им. С.И. Георгиевского, посвящ. 70-лет. КГМУ. - 2001. - Т. 137, Ч.2. - С.226 - 229.

Размещено на Allbest.ru

...