Патоморфологічні зміни респіраторного відділу легень та стан сурфактанта при печінковій недостатності

Аналіз послідовності патоморфологічних змін респіраторного відділу і сурфактантної системи легень при розвитку гострої і хронічної печінкової недостатності. Динаміка порушень компенсаторного і декомпенсаторного характеру в експерименті та у людини.

Рубрика Медицина
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.06.2014
Размер файла 92,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського

УДК 616.24-008.818-018-091-02:616.36-008.64

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Патоморфологічні зміни респіраторного відділу легень та стан сурфактанта при печінковій недостатності

14.03.02 - патологічна анатомія

Алєксєєнко Олександр Адольфович

Сімферополь 2003

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Респіраторний відділ легень (РВЛ) є важливим компонентом системного гомеостазу, який при різноманітних патологічних станах, незважаючи на ряд деструктивних і дистрофічних змін у своєму складі, виявляє широкі компенсаторні властивості. Пошкодження системи органів дихання є одним із компонентів синдрому поліорганної недостатності (О.К. Загорулько, М.Ю.Новіков, 1996; О.К. Загорулько та співавт., 2000).

При дії різноманітних екзогенних та ендогенних токсичних факторів найбільш чуттєвою в складі РВЛ є сурфактантна система легень (ССЛ). Встановлено, що поверхнево-активні властивості сурфактанту легень (СЛ) зазнають істотних змін при різних видах легеневої та позалегеневої патології, що обумовлено ушкодженням структур аерогематичного бар'єру, інактивацією ССЛ, зміною кількісного та якісного складу СЛ та його компонентів (R.H.Notter, 2000). Відповідно до сучасних уявлень, по даній проблемі склалося чітке розуміння того факту, що патологічних процесів у легенях, не пов'язаних зі змінами в структурі і функції ССЛ, не існує (M.P. Hlastasla, H.T. Robertson, 1998; S. Lazarov et al., 2001).

Так, органи дихання в умовах ендогенного токсикозу для підтримки гомеостазу функціонують у декількох напрямках, що знаходить своє закономірне відображення в зміні їх морфо-функціонального стану. Ймовірно, що зазначені зміни в легенях і в печінці розвиваються паралельно із зростанням ступеня ендогенного токсикозу, однак прямі вказівки на це в науковій літературі відсутні. Залишаються фрагментарними та суперечливими знання про динамічні перебудови РВЛ і ССЛ на етапах формування печінкової недостатності (ПчН), при цьому уявлення про механізми компенсаторних реакцій при ПчН носять лише гіпотетичний характер.

Таким чином, на даний момент комплексний аналіз стану РВЛ та ССЛ при формуванні ПчН не знайшов достатнього відображення в системі медико-біологічних знань. З огляду на той факт, що захворювання печінки, які ускладнюються розвитком ПчН, обумовлюють високий рівень первинної інвалідізаціі та летальності в людей працездатного віку (V.L. Scott et al., 1999), ми вважаєм досить актуальним проведення кількісного морфологічного аналізу структур РВЛ та ССЛ з урахуванням динаміки змін фізико-хімічних властивостей СЛ на етапах формування ПчН.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до тематичного плану Дніпропетровської державної медичної академії в рамках науково-дослідної теми кафедри патологічної анатомії №0100U002347 ”Патоморфологія респіраторного відділу легень і стан системи сурфактанта при різноманітних патологічних станах".

Мета і задачі дослідження. Установити послідовність патоморфологічних змін респіраторного відділу і сурфактантної системи легень при розвитку гострої і хронічної печінкової недостатності, а також кількісно оцінити динаміку порушень компенсаторного і декомпенсаторного характеру в експерименті та у людини.

Задачі дослідження:

1. Кількісно оцінити динаміку морфологічних змін РВЛ при експериментальному моделюванні гострої і хронічної ПчН у щурів.

2. Вивчити функціональний стан ССЛ в умовах експериментального ендогенного токсикозу, що обумовлений ПчН.

3. Виявити стереотипні структурно-функціональні порушення у РВЛ в осіб, що померли від гострої та хронічної ПчН.

4. Вивчити структурні, функціональні та композиційні зміни сурфактанту легень фізико-хімічними і біохімічними методами у ділянках емфіземи, ателектазу, пневмонії та пневмофіброзу в осіб, що померли від ПчН.

5. На підставі порівняння клініко-анатомічних та експериментальних даних, визначити послідовність та кількісно оцінити виразність компенсаторних реакцій клітинного та позаклітинного компонентів ССЛ при розвитку гострої і хронічної ПчН.

Об'єкт дослідження - легені та печінка 85 осіб, що померли від гострої і хронічної печінкової недостатності, а також органи 108 білих щурів лінії Вістар при експериментальному моделюванні печінкової недостатності.

Предмет дослідження - стан РВЛ на органному, тканинному, клітинному та субклітинному рівнях організації; фізико-хімічні властивості сурфактанту легень на фоні гострого та хронічного ендогенного токсикозу.

Методи дослідження - моделювання гострої та хронічної печінкової недостатності, кількісна морфологія на світлооптичному та ультраструктурному рівнях, фізико-хімічний та біохімічний аналіз фосфоліпідного складу сурфактанту легень, біометричний аналіз отриманих результатів.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше виявлені закономірності структурно-функціональних змін клітинного та позаклітинного компонентів ССЛ при ендогенному токсикозі, що зумовлений ПчН. При експериментальному моделюванні ПчН було виявлено, що вказані зміни на фоні хронічного ендогенного токсикозу проходять дві фази розвитку: компенсації і декомпенсації.

При дослідженні клініко-морфологічного матеріалу виявлена залежність між порушеннями кількісного та якісного складу фосфоліпідів СЛ і станом легеневої тканини в ділянках емфіземи, ателектазу, пневмонії та пневмофіброзу. За допомогою методів кількісної морфології в роботі охарактеризована динаміка структурних порушень у компонентах РВЛ на різних рівнях організації (органному, тканинному, клітинному, ультраструктурному), визначені основні розходження в реакціях РВЛ на гострий та хронічний ендогенний токсикоз, що обумовлений ПчН. Крім того, виявлена загальна спрямованість змін, що носять характер компенсації і декомпенсації у тварин в експерименті та в осіб, що померли від ПчН.

Практична значимість отриманих результатів. Виявлені в роботі структурно-функціональні зміни в респіраторному відділі легень при ендогенних токсикозах доповнюють та уточнюють уявлення про пато- і морфогенез ушкоджень легень. Нові дані про процеси компенсації та декомпенсації в легенях при ендогенному токсикозі, що розвивається при ПчН, є базою для створення нових методів діагностики ранніх етапів токсичних ушкоджень органів дихання і пошуку можливих шляхів їх корекції.

Матеріали дисертації використовуються в навчальному процесі на кафедрах патологічної анатомії, патологічної фізіології та судової медицини Дніпропетровської державної медичної академії. Результати досліджень впроваджені в науково-дослідну та практичну роботу Дніпропетровського обласного патологоанатомічного бюро, Дніпропетровського і Запорізького бюро судово-медичної експертизи.

Особистий внесок автора. Автором самостійно проводилося вивчення та аналіз наукової літератури, виконані експериментальна і клініко-анатомічна частини роботи, проведені морфологічні та фізико-хімічні дослідження, здійснена статистична обробка отриманих даних, а також проведено аналіз і узагальнення результатів дослідження.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були представлені і обговорені на Міжнародній конференції “Актуальні питання морфології”, присвяченій пам'яті академіка, лауреата Державної премії України, професора Сморщка С. А. (Тернопіль, 1996), 2-м съезде Международного Союза Ассоциаций Патологоанатомов (Москва, 1999), 9-м Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (Москва, 1999), 10-м Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (С.-Петербург, 2000), 7-м Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов (С.-Петербург, 2000), The 10th International Conference оn Colloid аnd Interface Science (Bristol, England, 2000), Всеросійській науковій конференції “Фізіологічно активні речовини на основі перфторвуглеців в експериментальній та клінічній медицині” (С.-Петербург, 2001).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в 12 наукових працях, 4 з них у спеціалізованих виданнях, у тому числі 1 самостійна.

Структура та обсяг дисертації. Матеріали дисертації викладені на 142 сторінках машинописного тексту. Дисертаційна робота складається зі вступу, огляду наукової літератури, матеріалів та методів дослідження, двох розділів власних досліджень, глави обговорення отриманих результатів, висновків і списку використаної літератури. Дисертація містить 12 мікрофотографій і 20 електронно-мікроскопічних фотографій, 6 таблиць і 13 діаграм. Список використаної літератури нараховує 364 джерела, з них 241 закордонні.

Основний зміст роботи

легені сурфактант печінкова недостатність

Матеріал та методи. Клініко-анатомічний матеріал був отриманий в ході 85 аутопсій, проведених у Дніпропетровських обласних патологоанатомічному бюро і бюро судово-медичної експертизи в осіб, що померли від гострої (ГПчН) і хронічної печінкової недостатності (ХПчН), не пізніше 4 годин після смерті. Весь клініко-анатомічний матеріал, у залежності від причин смерті, був розподілений на три групи:

27 померлих (19 чоловіків, 8 жінок у віці від 24 до 45 років) від ГПчН, що виникла внаслідок отруєння дихлоретилом та чотирьоххлористим вуглецем;

33 померлих (21 чоловік, 12 жінок у віці від 36 до 52 років) від цирозу печінки різного генезу в набряково-асцитичній стадії. Розподіл матеріалу в залежності від форми цирозу печінки був наступним: портальний цироз - 18 чоловік, постнекротичний - 6, біліарний - 3, змішаний - 6. У більшості випадків цироз печінки мав алкогольну або невстановлену етіологію (відповідно 12 і 16 випадків), вірусну етіологію - у 5 випадках.

25 померлих (11 чоловіків, 14 жінок у віці від 38 до 44 років) від різних причин, що не мали патологічних змін у системі легень і печінки як контрольна група.

Дані експериментального розділу роботи виконувалися на базі віварію ДДМА. В експерименті були використані 108 статевозрілих білих щурів лінії Вістар обох статей, масою тіла від 180 г до 240 г. Усі тварини, в залежності від задач дослідження, були розподілені на три групи.

У першу експериментальну групу (n=20) входили щури, яким моделювання ГПчН проводили за методикою G.R. Cameron (1962) шляхом однократного внутрішньочеревинного введення 40% розчину чотирьоххлористого вуглецю (ССl4) в оливковій олії в дозі 0,5 мл розчину на 100 г маси тіла тварини.

В другу експериментальну групу (n=64) були включені щури, яким моделювання ХПчН здійснювали шляхом внутрішньочеревинного введення розчину ССl4 у дозі 0,2 мл на 100 г маси тіла щура з частотою 1 раз у тиждень протягом 16 тижнів. Матеріал легень та печінки тварин досліджували через 2, 4, 8 і 16 тижнів з моменту початку експерименту.

Контрольну групу (n=24) складали щури, яким протягом 16 тижнів щотижня внутрішньочеревинно вводили 0,2 мл оливкової олії.

Після фіксації проводили вирізку фрагментів легеневої тканини, що не мали в своєму складі великих судин і бронхів з верхніх (1-й сегмент), середніх (3-й сегмент) і нижніх (10-й сегмент) відділів легень, які потім підлягали гістологічному, електронно-мікроскопічному, фізико-хімічному, хроматографічному дослідженням. Фрагменти печінки вирізались із субкапсулярних та глибоких ділянок правої і лівої часток та підлягали гістологічному дослідженню.

Статистичну обробку отриманих морфометричних показників проводили шляхом визначення наступних характеристик: х - середня арифметична; sx2- дисперсія; sx - середнє квадратичне відхилення; Cv - коефіцієнт варіації; ss - помилка середнього квадратичного відхилення.

Результати роботи і їх обговорення. Отримані результати дозволили встановити, що в осіб, які померли від ГПчН, у респіраторному відділі легень розвивалося повнокров'я судин мікроциркуляторного русла, плазматичне просякання їх стінок, набряк та геморагії. Морфометрично визначено зниження питомого об'єму легеневої тканини з незміненою структурою (55,2%; p<0,05), за рахунок різкого збільшення емфіземи (139,0%; p<0,05), дистелектазу (228,3%; p<0,05) і ателектазу (79,6%; p<0,05) у порівнянні із контрольними величинами (рис.1).

У структурних компонентах аерогематичного бар'єру визначалися дистрофічні зміни, цитоплазматичний набряк ендотеліоцитів і альвеолоцитів I і II типів. При морфометричному аналізі РВЛ в осіб, що померли від ГПчН, виявлялося статистично достовірне збільшення діаметру респіраторних бронхіол (50,9%), альвеолярних ходів (83,7%), діаметру (46,1%) і глибини (16,0%) альвеол у порівнянні з контролем. В цілому, даний розподіл порушень вивчених показників вказував на формування панацинарної емфіземи.

Ультраструктурні зміни аерогематичного бар'єру характеризувалися везикулоутворенням з наступним злиттям пухирців і появою великих вакуолей в цитоплазмі ендотеліоцитів і епітеліоцитів, осередковими просвітленнями цитоплазми та центральних відділів каріоплазми, набряканням мітохондрій з укороченням та дискомплексацією крист. За даними ультраструктурної морфометрії, в умовах формування ГПчН відбувалось збільшення частки септального інтерстицію (на 98,5%) на фоні 3-кратного зниження відносної товщини епітеліального та ендотеліального компонентів бар'єру.

Рис. 1. Значення питомих об'ємів легеневої тканини з незміненою архітектурою (1), ділянок емфіземи (2), дистелектазу (3), ателектазу (4) та пневмосклерозу (5) у легенях осіб, що померли від гострої та хронічної печінкової недостатності

Характерною реакцією альвеолоцитів II типу було зниження вмісту осміофільного матеріалу в пластинчастих тільцях, згладжування апікальної поверхні альвеолоцитів, набрякання, потовщення та руйнування базальних мембран, які у деяких ділянках оголювалися внаслідок десквамації епітеліоцитів. Епітеліальний компонент аерогематичного бар'єру виявився більш чуттєвим до впливу ендогенного токсикозу в порівнянні з інтерстиціальним та ендотеліальним компонентами. Формування ГПчН супроводжувалося збільшенням товщини інтерстиціального компоненту (91,9%; p<0,05) поряд із пропорційним зниженням частки епітеліального (60,2%; p<0,05) та ендотеліального (66,7%; p<0,05) компонентів бар'єру.

Дослідження поверхнево-активних властивостей СЛ в осіб, що померли від ГПчН, показало підвищення поверхневої активності у вигляді зниження мінімального поверхневого натягу (на 27,3%; р<0,05) та зростання індексу стабільності моношарів по Клементсу (на 27,1%; р<0,05).

Поряд з цим відбувалося посилення функціональної активності альвеолоцитів II типу, що виражалося в загальних ультраструктурних зрушеннях, збільшенні числа осміофільних тілець, їх виході в просвіти альвеол. Таким чином, при розвитку гострого ендогенного токсикозу має місце посилений стресовий викид великої кількості осміофільних пластинчастих тілець, що веде до нагромадження в просвітах альвеол осміофільного матеріалу і збільшення кількості фосфоліпідів, що входять до складу СЛ.

Виявлене значне збільшення вмісту фосфоліпідів у паренхімі легень (73,1%; p<0,05) підтверджує припущення, що при гострих ендогенних токсикозах реалізується "стресовий" викид альвеолоцитами ІІ типу великої кількості фосфоліпідів, що підвищують поверхневу активність СЛ, у просвіт альвеол. При цьому нам не вдалося знайти істотних змін фракційного складу фосфоліпідів СЛ у порівнянні з контрольними величинами, за винятком достовірного збільшення рівня лізофосфатидилхоліна (на 46,2%), що на фоні підвищеної фосфоліпазної активності легень (37,4%; p<0,05) свідчило про посилення процесів гідролізу фосфоліпідів при ГПчН. Вміст сфінгомієліну, фосфатидилхоліну, фосфатидилетаноламіну в складі фосфоліпідів СЛ при ГПчН залишався на рівні контрольних значень (табл.1).

Найбільш виражені зміни активності СЛ виявлялися в тих ділянках, де превалювала гостра емфізема легень, а також у ділянках ателектазу. Зокрема, мінімальний поверхневий натяг у ділянках емфіземи був на 45,0% (p<0,05) нижче контрольних значень, а індекс стабільності моношарів Клементса підвищувався. У той же час у ділянках дистелектазу й ателектазу поверхнева активність нативного СЛ та його фосфоліпідів значно знижувалася, про що свідчило статистично достовірне зростання мінімального поверхневого натягу (на 71,0%) та зниження індексу стабільності моношарів Клементса (на 32,7%). Поряд з порушеннями в співвідношенні фракцій фосфоліпідів СЛ у вивчених ділянках, загальний вміст фосфоліпідів у ділянках емфіземи більш ніж 2-кратно перевищував контрольні значення, а в ділянках ателектазу - на 85,0% (p<0,05).

Таким чином, при ГПчН спостерігалося як ушкодження структур аерогематичного бар'єру, так і посилений викид альвеолоцитами ІІ типу осміофільного матеріалу в просвіт альвеол, що слід розглядати як прояв компенсаторної реакції, спрямованої на підтримку респіраторної функції в умовах гострого токсикозу.

Таблиця 1. Фізико-хімічна та біохімічна характеристика сурфактанту легень у контрольній групі та в осіб з ГПчН і ХПчН (M±m)

Показники

Контроль

ГПчН

ХПчН

Мінімальний поверхневий натяг (мН/м)

13,87±0,85

10,08±0,65*

14,010,36

Індекс стабільності Клементса

1,07±0,12

1,36±0,09*

1,010,19

Кількість фосфоліпідів (мг/г)

2,01±0,21

3,48±0,26*

4,980,72*

Мінімальний поверхневий натяг фосфоліпідів (мН/м)

12,85±0,56

12,91±0,96

12,360,32

Лізофосфатидилхолін (%)

2,6±0,2

3,8±0,3*

4,20,4*

Сфінгомієлін (%)

12,2±0,6

11,4±1,0

10,10,4

Фосфатидилхолін (%)

48,8±2,2

48,9±2,7

46,22,8

Фосфатидилетаноламін (%)

35,4±1,9

35,9±1,6

39,53,4

Показник фосфоліпазної активності

7,25±0,50

9,96±0,58*

9,120,54

Ще одна, не менш важлива, патогенетична ланка у формуванні порушень ССЛ при гострій печінковій недостатності пов'язана з інактивацією СЛ протеінами плазми крові та його вимиванням з альвеол при набряку легень, на що вказують у своїх роботах І.А.Серебровська та співавт. (1978), Є.М.Нєстєров (1996), Holm із співавт. (1987). О.К.Загорулько (1989) на фоні запалення легень виділив зі складу поверхнево-активної фракції СЛ ряд білкових фракцій плазменного походження, що не виявляються у СЛ у нормі. На наш погляд, виражений набряк легень при ендогенному токсикозі сприяє порушенню складу гіпофази сурфактанту, що служить додатковим фактором, який збільшує порушення позаклітинного компоненту СЛ.

При експериментальному моделюванні ГПчН було виявлене зростання дистрофічних змін у гепатоцитах до формування великих некротичних вогнищ, а також виражена реакція з боку синусоїдів, проте сполучнотканинний компонент печінки в цей період залишався мало залученим у патоморфогенез гострого процесу. Легені макроскопічно були значно збільшені в об'ємі, мали блідо-рожевий колір, повнокров'я судин, що мало місце, в одиничних випадках супроводжувалося субплеврально розташованими геморагіями невеликих розмірів. Поряд з окремими ділянками підвищеної повітряності в легенях виявлялися ділянки ателектазу. При морфометричному аналізі було показано, що формування ГПчН супроводжувалося збільшенням об'ємної щільності емфізематозних ділянок. Дистелектази займали 32,5 4,0 % об'єму тканини, а частка легеневої тканини з незміненою архітектонікою знижувалася більш ніж у 10 разів (7,22,6 %; р<0,05).

При патологоанатомічному дослідженні органів дихання осіб, що померли від ХПчН, легені макроскопічно були збільшені в обсязі, бурувато-вишневого кольору, різалися з хрустом, з поверхні розрізу стікала велика кількість червоної пінистої рідини і темної рідкої крові. Судини та бронхи виступали над поверхнею розрізу, сполучнотканинний малюнок визначався у вигляді крупнотяжистої мережі периваскулярно та перибронхіально.

Мікроскопічно в РВЛ спостерігалося підвищення проникності стінок судин. Значно рідше виявлялися крововиливи в паренхіму легень, що займали незначний об'єм. Пневмонія спостерігалася у 21,2% випадків, були виражені явища пневмофіброзу.

При розвитку ХПчН на фоні вираженого зниження питомого об'єму гепатоцитів за рахунок вираженої проліферації сполучнотканинних структур та інфільтрації гематогенними клітинами відбувалося значне зниження питомого об'єму легеневої тканини з незміненою архітектонікою, поряд зі збільшенням обсягу зон емфіземи, дистелектазу та ателектазу. Характерною в умовах ХПчН була поява численних дрібних осередків пневмофіброзу.

Проведений морфологічний аналіз дозволив встановити, що при ХПчН відбувається істотна зміна повітряності РВЛ. Ступінь редукції питомого об'єму легеневої тканини з незміненою архітектонікою в даній групі спостережень (67,3%; p<0,05) перебільшувала значення в осіб, що померли від ГПчН (55,2%; p<0,05) за рахунок наростання частки емфізематозних ділянок (185,4%; p<0,05), а також зон дистелектазу (169,6%; p<0,05) і ателектазу (157,1%; p<0,05) (рис.1). Виявлялися численні дрібні осередки пневмофіброзу, що займали у середньому 2,8± 0,4 % легеневої паренхіми.

Розвиток ХПчН не призводив до достовірної зміни відносної товщини інтерстицію в складі аерогематичного бар'єру, проте обумовлював статистично достовірне зниження частки альвеолярного епітелію (на 28,9%) і збільшення відносної товщини капілярного ендотелію (на 25,3%).

При ультраструктурному вивченні РВЛ у ендотеліальних та епітеліальних клітинах спостерігалися дистрофічні та некробіотичні зміни, вакуолізація цитоплазми і десквамація альвеолоцитів у просвіти альвеол. Базальні мембрани виглядали набряклими та оголеними. У просвітах альвеол поряд з десквамованими альвеолоцитами I і ІІ типів виявлялася велика кількість альвеолярних макрофагів і осміофільного матеріалу у вигляді фрагментів клітин та дрібних осміофільних зерен. Альвеолоцити ІІ типу в більшості випадків були гіпертрофованими, із проясненою каріоплазмою, гідратованою цитоплазмою та дискомплексованими, набряклими крістами мітохондрій. Ультраструктурні порушення в ендотеліоцитах, що виявлялися в різноманітних альтеративних змінах, дозволили нам виділити 2 варіанти ушкодження судин. Перший з них обумовлений набряком цитоплазми ендотеліоцитів з утворенням великих вакуолей, що призводять до здавлення та відшарування ендотелію; другий - фибриноїдним набряканням самої судинної стінки. В обох випадках порушення цілісності ендотелію призводило до підвищення судинної проникності.

При розвитку ХПчН фізико-хімічні властивості СЛ змінювалися незначно, за винятком підвищення загальної кількості фосфоліпідів (147,8%; p<0,05) та фракції лізофосфатидилхоліна (61,5%; p<0,05) (табл.1).

Збільшення кількості лізофосфатидилхоліна у складі фосфоліпідів та тенденція до наростання фосфоліпазної активності легень вказувала на активацію процесів катаболізму фосфоліпідів СЛ в умовах ХПчН.

В емфізематозних ділянках спостерігалося підвищення поверхневої активності СЛ у вигляді зниження мінімального поверхневого натягу на 42,2% (p<0,05) та підвищення індексу стабільності моношарів по Клементс на 27,1% (р<0,05) у порівнянні з контролем. У ділянках ателектазу на фоні розвитку ХПчН відбувалося зростання мінімального поверхневого натягу СЛ (85,2%; p<0,05) і зниження індексу стабільності моношарів по Клементс (24,3%; p<0,05), що свідчило про зниження поверхнево-активних властивостей СЛ. Незважаючи на відносне збільшення кількості фосфоліпідів у зоні ателектазу, в їх якісному складі значно збільшувався процентний вміст лізофосфатидилхоліна з одночасним зростанням фосфоліпазної активності на 40,3% (р<0,05) у порівнянні з контролем.

В ділянках пневмофіброзу поверхнева активність СЛ залишалася на рівні контрольних значень, проте кількість фосфоліпідів значно зростала (на 57,2%; р<0,05). Рівень лізофосфатидилхоліну та активність тканинних фосфоліпаз також вірогідно зростали (61,5% і 50,5% відповідно) у порівнянні з контролем.

Серед альвеолоцитів II типу переважали форми з проясненою каріоплазмою, ділянками фокального некрозу, набряклими фрагментованими мітохондріями. При ультраструктурному дослідженні на місці осміофільних пластинчастих тілець визначалися вакуолі, що містили залишки осміофільного матеріалу. У цитоплазмі клітин з'являлися великі вакуолі, які містили нейтральні ліпіди, що свідчило про спотворення синтетичної функції альвеолоцитів. Зменшувалася кількість альвеолоцитів з великою кількістю зрілих осміофільних пластинчастих тілець, гіпертрофованими мітохондріями, наявністю перехідних форм осміофільних пластинчастих тілець, а також мультивезикулярних тілець. Описані зміни в РВЛ можна розглядати як спотворення адаптаційних можливостей ССЛ, які полягали в зниженні проліферативної, синтетичної та секреторної активності її компонентів.

При експериментальному моделюванні ХПчН було з'ясовано, що на фоні набряку, виражених гемодинамічних розладів та підвищення проникності судин мікроциркуляторного русла, відбувався закономірний розвиток дистрофічних змін у компонентах аерогематичного бар'єру. Зокрема, середній діаметр прекапілярних артеріол протягом перших 4-х тижнів експерименту зростав, проте у наступному зменшувався і до 16-го тижня не відрізнявся від контрольного рівня. Навпаки, гемокапіляри до 4-го тижня розвитку ХПчН не змінювали свого діаметра, тоді як на 8-му і 16-му тижневі після початку експерименту їхній просвіт більш ніж 2-кратно перевищував початковий рівень.

На наш погляд, зазначені розлади в складі судин мікроциркуляторного русла є результатом складної взаємодії різних за своїм походженням патогенетичних механізмів. З одного боку, на ранніх етапах ендогенного токсикозу мікроциркуляція у складі РВЛ реагує типовими реактивними зрушеннями, які спостерігалися нами з більш вираженими змінами при моделюванні ГПчН (зокрема, у складі артеріолярного компонента мікроциркуляторного русла). З іншого боку, при ХПчН та на її термінальних етапах на ці прояви накладаються системні гемодинамичні порушення (характерні для цирротичного пошкодження печінки), що призводять, головним чином, до перебудов венулярного відділу мікроциркуляторного русла РВЛ.

На фоні розвитку ХПчН відзначалося прогресуюче накопичення альвеолярних макрофагів та поява в просвітах альвеол десквамованих альвеолоцитів. Одночасно з набряком в інтерстицій мігрували клітини гематогенного походження, значно збільшувалася кількість фібробластів. З огляду на дані наукової літератури про синтез макрофагами численних факторів, що модулюють проліферацію та диференціювання фібробластів, ми вважаємо, що саме "макрофагальна" активація клітин фібробластичного ряду є найважливішою патогенетичною ланкою в розвитку і прогресуванні склеротичних змін у РВЛ. За нашими даними, при моделюванні в щурів з ХПчН з 8-го тижня після початку експерименту в міжальвеолярних перегородках реалізувалися прояви гипереластозу та інтерстиціального склерозу, формуючи в такий спосіб морфологічний субстрат своєрідного токсичного проліферативно-продуктивного альвеоліта. Крім того, хронічний ендогенний токсикоз викликав істотне пригнічення поверхневої активності СЛ за рахунок підвищення мінімального поверхневого натягу та зниження індексу стабільності моношарів по Клементс. На термінальних стадіях процесу відбувалася зміна фракційного складу СЛ і інтенсифікація катаболізму фосфоліпідів, що реєструвалася по зростанню рівня лізофосфатидилхоліну і активації альвеолярних фосфоліпаз.

На тканинному рівні зниження поверхневої активності СЛ виявлялося у прогресуванні гістоархітектурних порушень. За даними морфометрії, наростання об'ємної щільності емфізематозних ділянок при розвитку ХПчН відбувалося з 2-тижневим запізнюванням; найбільш активне збільшення параметру спостерігалося в період з 4-го по 8-й тиждень, а розлади після 16-го тижня експерименту помітно поступалися по своїй виразності частці ділянок емфіземи в щурів з ГПчН.

Ступінь формування дистелектазів був однаковий в моделях гострого і хронічного ендотоксикозу за кінцевим результатом, але відрізнявся за швидкістю. Поява ділянок ателектазів на фоні розвитку ХПчН також відбувалась із запізнюванням, однак остаточні значення їх об'ємної щільності 2-кратно перевищували рівень, що спостерігався у тварин з ГПчН.

На підставі зазначених даних можна зробити припущення про те, що зниження поверхневої активності СЛ пов'язане з розвитком дистрофічних та деструктивних процесів в альвеолоцитах ІІ типу на початкових етапах токсикозу, що обумовлюють зниження синтезу фосфоліпідів. При цьому пошкодження структур аерогематичного бар'єру та альвеолярно-капілярний блок, що формується, призводили до обмеження адекватного надходження з крові в цитоплазму альвеолоцитів II типу необхідних метаболітів ліпідного обміну. Компенсаторне посилення синтетичної активності в альвеолоцитах ІІ типу на фоні гіпоксії і склерозування аерогематичного бар'єру в умовах токсикозу супроводжується поступовим спотворенням синтезу специфічних компонентів СЛ. Якщо враховувати, що гепатоцити синтезують велику частину альбумінів плазми крові, а плазменні білки входять до складу гипофази нормального СЛ, що динамічно відновлюється, то пряме порушення білкового синтезу в гепатоцитах є, можливо, одним з важливих первинних факторів, що викликають пошкодження ССЛ на фоні ПчН.

Вивчення фізико-хімічних властивостей СЛ у порівнянні з морфологічними змінами в легенях при ХПчН надає можливість вважати, що зміни гістоархітектурних властивостей легень мають сурфактантзалежний характер, а ступінь пригнічення активності СЛ залежить від виразності та тривалості ендогенного токсикозу як у клініці, так і при експериментальному моделюванні ПчН. При цьому РВЛ приймає на себе частину детоксикаційних функцій організму і виявляє комплекс стереотипних реакцій компенсаторного та декомпенсаторного характеру в їх динамічному взаємозв'язку.

Результати проведеного дослідження при багатьох невирішених питаннях пато- і морфогенезу дозволяють виділити деякі важливі ланки у формуванні характерних реакцій РВЛ і ССЛ на розвиток ПчН, у вигляді альтерації епітеліального, ендотеліального та інтерстиціального компонентів аерогематичного бар'єру, порушень фізико-хімічних властивостей СЛ, гемодинамічних розладів на рівні мікроциркуляції, що зумовлюють підвищення проникності мікросудин з розвитком набряку, протеінозу, виникнення дистелектазу, ателектазу та пневмосклерозу. Паралельно цим розладам реалізуються процеси компенсаторного характеру, що мають певну стадійність і значною мірою залежать від тривалості і виразності ендотоксикозу.

При ендогенних токсикозах на фоні ГПчН альвеолоцити II типу активно секретують фосфоліпіди, що сприяє підвищенню поверхневої активності СЛ і формуванню компенсаторної емфіземи для підтримки респіраторної функції легень.

При ХПчН РВЛ зазнає складних перебудов, динаміка яких складається з двох фаз - компенсації і декомпенсації. Перша з них, що розвивається до 8-го тижня експериментального ендотоксикозу, полягає в закономірному посиленні синтетичної і секреторної активності альвеолоцитів ІІ типу, у посиленні їх проліферації і значному зростанні кількості фосфоліпідів у тканині легень з паралельним підвищенням активності СЛ.

Фаза декомпенсації, що при моделюванні ХПчН розвивається після 8-го тижня ендотоксикозу, виявляється в зниженні активності СЛ, перевазі альтеративних змін в альвеолоцитах II типу, зменшенні кількості та спотворенні фракційного складу синтезованих фосфоліпідів СЛ, у формуванні альвеоло-капілярного блоку, посиленні судинної проникності, крововиливах, мікротромбозах, прогресуванні дистелектазів та ателектазів, приєднанні пневмонії. На термінальних етапах ХПчН під впливом альвеолярних макрофагів відбувається активація клітин фібробластичного ряду та зростання склерозу міжальвеолярних перегородок з розвитком пневмофіброзу.

Висновки

1. Комплексний аналіз стану респіраторного відділу легень при розвитку печінкової недостатності на даний момент не знайшов достатнього відображення в системі медико-біологічних знань. У дисертації представлені теоретичне узагальнення і нове рішення наукової задачі, що полягає у виявленні характеру структурно-функціональних перебудов РВЛ і ССЛ при формуванні гострої і хронічної печінкової недостатності.

2. При експериментальному моделюванні гострої печінкової недостатності й в осіб, що померли від ГПчН, у респіраторному відділі легень спостерігаються аналогічні за спрямованістю та виразністю зміни у вигляді збільшення питомого об'єму ділянок емфіземи, дистелектазу та ателектазу, спостерігається виражене порушення мікроциркуляції та пошкодження структур аерогематичного бар'єру. У його складі збільшується частка інтерстицію поряд зі зниженням відносної товщини епітеліального компоненту альвеол та ендотелію гемокапілярів.

3. Найбільш чуттєвим компонентом РВЛ до впливу гострого ендогенного токсикозу є альвеолярний епітелій, у клітинах якого відзначається везикулоутворення та вакуолізація цитоплазми, деструкція мітохондрій, згладжування апікальної поверхні. Альвеолоцитами II типу здійснюється стресовий викид великої кількості осміофільних пластинчастих тілець, що призводить до накопичення осміофільного матеріалу та підвищення вмісту фосфоліпідів у просвітах альвеол.

4. В осіб, що померли від ГПчН, у ділянках емфіземи на фоні збільшення рівня фосфоліпідів спостерігається зниження мінімального поверхневого натягу СЛ та збільшення індексу стабільності моношарів по Клементс. В осередках дистелектазу та ателектазу відзначається збільшення мінімального поверхневого натягу нативного СЛ, зниження індексу стабільності моношарів по Клементс і підвищення рівня фосфоліпазної активності.

5. Структурно-функціональні перебудови РВЛ і ССЛ при хронічній печінкової недостатності проходять дві фази: компенсації і декомпенсації.

6. Фаза компенсації, що розвивається до 8-го тижня експериментального моделювання хронічного ендогенного токсикозу, полягає в підсиленні синтетичної та секреторної активності альвеолоцитів ІІ типу, їх проліферації, значному зростанні кількості фосфоліпідів і поверхневої активності СЛ.

7. Фаза декомпенсації, що розвивається після 8-го тижня ендогенного токсикозу, полягає в зниженні поверхневої активності СЛ обумовленої зменшенням кількості і зміною композиційного складу фосфоліпідів, що входять до його складу, перевазі альтеративних змін в альвеолоцитах II типу, формуванні альвеоло-капілярного блоку, підвищенні судинної проникності, розвитку крововиливів, мікротромбозів, дистелектазу та ателектазу. На термінальних етапах хронічного ендогенного токсикозу відбувається зростання склерозу міжальвеолярних перегородок з розвитком дрібновоосередкового пневмофіброзу.

8. Компенсаторне підсилення синтезу фосфоліпідів СЛ при розвитку гострої і хронічної печінкової недостатності в людей супроводжується підвищенням рівня лізофосфатидилхоліна та зростанням фосфоліпазної активності, що підтверджується експериментальними даними.

Список опублікованих праць за темою дисертацїї

Корнилов Б.Е., Алексеенко А.А. Патоморфология респираторного отдела и состояние сурфактантной системы лёгких при хронической печёночной недостаточности // Вестник проблем биологии и медицины. - Харьков. - 1997.- Вып.7. - С.93-98.

Корнілов Б.Ю., Алєксєєнко О.А., Шпонька І.С. Морфологічні зміни респіраторного відділу легень при гострій печінковій недостатності // Медичні перспективи. - 2000.- Том 5, №1. - С.31-34.

Алєксєєнко О.А., Шпонька І.С., Корнілов Б.Ю. Деякі фізико-хімічні та біохімічні аспекти стану системи сурфактанту легень при гострій печінковій недостатності // Медичні перспективи. - 2000.- Том 5, №4. - С.57-60.

Алексеенко А.А. Структурные изменения респираторного отдела легких при экспериментальном моделировании печеночной недостаточности // Вестник проблем биологии и медицины. - Полтава. - 2002.- Вып.11-12. - С.61-65.

Корнилов Б.Е., Алексеенко А.А. Функциональная морфология респираторного отдела легких при печеночной недостаточности // Матеріали конференції “Актуальні питання морфології”. - Том 2. - Тернопіль. - 1996. - С. 330.

Корнилов Б.Е., Алексеенко А.А. Морфо-функциональное состояние аэрогематического барьера и системы сурфактанта лёгких при печёночной недостаточности в эксперименте // Сборник научно-практических статей к 200-летию областной клинической больницы им. И.И. Мечникова. - Днепропетровск. - 1998.- С. 291-292.

Маковецкий А.В., Корнилов Б.Е., Лымарь Л.И., Алексеенко А.А. Морфофункциональное состояние сурфактантной системы при различных патологических состояниях // Тезисы 2-го съезда Международного Союза Ассоциаций Патологоанатомов. - Москва.- 1999. - С.193-194.

Корнилов Б.Е., Алексеенко А.А. Сурфактантная система легких при почечной и печёночной недостаточности // Пульмонология (Сборник резюме девятого национального конгресса по болезням органов дыхания). - Москва. - 1999.-С.340.

Корнилов Б.Е., Маковецкий А.В., Алексеенко А.А. Сурфактантная система лёгких при эндогенных токсикозах // 10 национальный конгресс по болезням органов дыхания. - С.- Петербург. - 2000. - С.257.

Усенко Л.В., Станин Д.М., Царев А.В., Дудукина С.А., Орешников К.П., Киливник К.Е., Алексеенко А.А. Перфторан в комплексе интенсивной терапии респираторного дистресс-синдрома // Тезисы докладов 7 Всероссийского съезда анестезиологов и реаниматологов. - С.- Петербург. - 2000. - С.274.

Kylyvnyk K.E., Usenko L.V., Tsarev A.V., Alekseyenko A.A. Change of a surfactant surface activity of the patients in critical states // The 10th Іnternatіonal Conference оn Colloіd аnd Іnterface Scіence. -Brіstol. -England.- 2000.- Р. 53.

Усенко Л.В., Киливник К.Е., Алексеенко А.А. и др. / Повреждение сурфактанта легких у пациентов в критических состояниях: Перфторорганические соединения как возможный путь коррекции // Материалы Всероссийской научной конференции "Физиологически активные вещества на основе перфторуглеродов в экспериментальной и клинической медицине".- С.- Петербург.- 2001.- С.90-91.

Анотація

Алєксєєнко О.О. Патоморфологічні зміни респіраторного відділу легень та стан сурфактанту при печінковій недостатності. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.02. - патологічна анатомія. Кримський державний медичний університет. Сімферополь, 2003.

Дисертація присвячена виявленню закономірностей морфо-функціональних змін респіраторного відділу легень та сурфактантної системи при розвитку гострої та хронічної печінкової недостатності.

При експериментальному моделюванні в щурів та в осіб, що померли від гострої печінкової недостатності, встановлено подібні за направленістю та виразністю зміни респіраторного відділу у вигляді збільшення питомої ваги ділянок емфіземи, дистелектазу, ателектазу, інтерстицію, порушення мікроциркуляції та структур аерогематичного бар'єру. Виявлено, що найбільш чутливим до дії ендогенного токсикозу компонентом є альвеолярний епітелій.

Встановлено дві фази функціональних перебудов респіраторного відділу легень при хронічній печінковій недостатності - компенсації (до 8-го тижня експерименту) та декомпенсації (після 8-го тижня моделювання).

У фазу компенсації відбувається посилення синтетичної та секреторної активності альвеолоцитів ІІ типові, їх проліферація, збільшення кількості фосфоліпідів та поверхневої активності сурфактанту легень.

У фазу декомпенсації спостерігається зниження поверхневої активності сурфактанту легень внаслідок зміни складу фосфоліпідів, формування альвеоло-капілярного блоку, розвитку геморагій, дистелектазу та ателектазу.

Ключові слова: респіраторний відділ легень, сурфактант легень, гостра печінкова недостатність, хронічна печінкова недостатність.

Аннотация

Алексеенко Александр Адольфович. Патоморфологические изменения респираторного отдела легких и состояние сурфактанта при печеночной недостаточности. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.02. - патологическая анатомия. Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского. - Симферополь, 2003.

Диссертация посвящена определению закономерностей морфо-функциональных изменений респираторного отдела легких и сурфакатнтной системы при развитии острой и хронической печеночной недостаточности. Материалом для исследования послужили легкие и печень 60 умерших от острой и хронической печеночной недостаточности, а также те же органы 108 белых крыс обоего пола, линии Вистар, из которых у 20 экспериментально моделировали острую, а у 64 - хроническую печеночную недостаточность путем внутрибрюшинного 40% раствора четыреххлористого углерода. Для исследования использовали световую и электронную микроскопию, физико-химические и биохимические методы.

Установлено, что при экспериментальном моделировании у крыс и у лиц, умерших от острой печеночной недостаточности, в респираторном отделе легких наблюдаются аналогичные по своей направленности и выраженности изменения в виде увеличения удельного объема участков эмфиземы, дистелектаза и ателектаза, резкого нарушения микроциркуляции и повреждения структур аэрогематического барьера. В его составе отмечается увеличение доли интерстиция наряду со снижением относительной толщины эпителиальной выстилки альвеол и эндотелия гемокапилляров. Было выявлено, что наиболее чувствительным компонентом респираторного отдела легких к воздействию острого эндогенного токсикоза, является альвеолярный эпителий.

При хронической печеночной недостаточности, в респираторном отделе легких и сурфактантной системе структурно-функциональные перестройки проходят две фазы: компенсации и декомпенсации. Фаза компенсации, развивающаяся до 8-й недели экспериментального моделирования хронического эндогенного токсикоза, заключается в усилении синтетической и секреторной активности альвеолоцитов ІІ типа, их пролиферации, значительном нарастании количества фосфолипидов и поверхностной активности сурфактанта легких.

Фаза декомпенсации, развивающаяся после 8-й недели эндогенного токсикоза, проявляется в снижении поверхностной активности сурфактанта легких, что обусловлено уменьшением количества и изменением композиционного состава фосфолипидов входящих в его состав; преобладании альтеративных изменений в альвеолоцитах II типа, формировании альвеоло-капиллярного блока, повышении сосудистой проницаемости, развитии кровоизлияний, микротромбозов, дистелектаза и ателектаза.

На терминальных этапах хронического эндогенного токсикоза происходит нарастание склероза межальвеолярных перегородок с развитием мелкоочагового пневмофиброза.

Ключевые слова: респираторный отдел легких, сурфактант легких, острая печеночная недостаточность, хроническая печеночная недостаточность.

Summary

Alekseyenko A.A. The pathomorphological changes of lung's respiratory system and surfactant's system with hepatic insuffiency.- Manuscript.

Dissertation for a candidate's degree in medical science by specialty 14.03.02. - pathologic anatomy. Crimean State Medical University. Sympheropil', 2003.

The dissertation is devoted to revealing of morphofunctional changes of lung's respiratory system and surfactant's system with acute and chronical hepatic insuffiency formation.

There are same changes of lung's respiratory system have been determinate in rats and persons with acute hepatic insufficiency. There are increases of emphysema parts and interstitial component, dysthelectasis, athеlectasis, insures of haemocapillar endothelium and aerohaematical barrier's structures were established. It has been determine the alveolar epithelium - is the most sensitive component to effect of endotoxicosis.

We have established the two phases of lung's respiratory system structures modifications with chronical hepatic insuffiency. The first phase - compensate (before 8 week), the second one - decompensate phase (after 8 week of experiment).

There are increases of s ynthetic, proliferative activity of II alveolocyte's type, phospholipids and lung's surfactant system activity in the compensative phase.

We have investigated the decrease of lung's surfactant system activity because of the phospholipids have the changes of their composition, insures of aerohaematical barrier, hemorrhages, dysthelectasis, athеlectasis formation in decompensative phase.

Key words: lung's respiratory system, surfactant's system, acute hepatic insufficiency, chronical hepatic insufficiency.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.