МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ДЕРЖАВНА МЕДИЧНА АКАДЕМІЯ

ВАСИЛИК ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 616-092+616-008.6+616.381-002

ПАТОМОРФОЛОГІЯ ГОСТРОГО ПОШКОДЖЕННЯ ЛЕГЕНЬ ПРИ

КАЛОВОМУ ПЕРИТОНІТІ ТА ЇЇ ЗМІНИ ПІД ВПЛИВОМ КОРВІТИНУ (ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ)

14.03.02 – патологічна анатомія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Дніпропетровськ – 2008

Дисертацією є рукопис.

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

Науковий керівник:

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

Офіційні опоненти:

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

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

Захист дисертації відбудеться “3” липня 2008 року о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 08.601.03 в Дніпропетровській державній медичній академії МОЗ України (49005, м. Дніпропетровськ, вул. Севастопольська, 17).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Дніпропетровської державної медичної академії (49044, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 9).

Автореферат розісланий “30” травня 2008 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К 08.601.03

доктор медичних наук, доцент Машталір М.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

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

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

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

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

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

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

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

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

Завдання дослідження:

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

2. Дослідити зміни мікроциркуляторного русла, паренхіми легень і стру-ктур аерогематичного бар’єру на різних стадіях експериментального калового перитоніту.

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

4. Оцінити залежність ультраструктури компонентів міжальвеолярної стінки від тривалості внутрішньовенного введення корвітину при експеримен-тальному каловому перитоніті.

5. Вивчити зміни функціональної активності сурфактанту легень при екс-периментальному каловому перитоніті та під впливом застосування корвітину.

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

Предмет дослідження: альвеолоцити І типу, альвеолоцити ІІ типу, ендотеліоцити гемо-капілярів, альвеолярні макрофаги, сурфактант.

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

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

На ультрамікроскопічному рівні встановлено, що з розвитком експериме-нтального калового перитоніту з першого ж дня в паренхімі легень нагрома-джуються альвеолярні макрофаги та нейтрофільні лейкоцити, і під впливом ко-рвітину їх деструкція зменшується. Доведено, що внутрішньовенне введення корвітину щурам з експериментально відтвореним каловим перитонітом змен-шує альтерацію компонентів аерогематичного бар’єру. Показано, що корвітин, введений довенно з початком і на протязі розвитку калового перитоніту, збіль-шує тривалість життя експериментальних тварин.

Удосконалено і запатентовано експериментальну модель перитоніту.

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

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

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

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

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

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним до-слідженням автора. На підставі проведеного аналізу наукових джерел літера-тури пошукач визначив напрямки наукового пошуку. Дисертантом особи-сто виконані: методика визначення функціональної активності сурфактанту легень (за Pattle), гістологічні, електронномікроскопічне дослідження, з використан-ням удосконаленої та запатентованої ним експериментальної моделі перитоні-ту. Проведена статистична обробка створеної бази даних, аналіз і узагальнення отриманих результатів, сфор-мульовано вис-нов-ки, написані розділи дисертації. Обґрунтування та узгод--жен-ня отриманих ре-зуль-татів проведено разом із нау-ковим керівником. Самос-тійно проведена підго-товка науко-вих даних до опуб-лікування.

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

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

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

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

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

Використання білих безпородних щурів дозволяє проводити групові екс-перименти на значній кількості тварин. Їх легені по своїй структурі наближа-ються до такої у людей. Важливим також є те, що порівняно невеликі розміри легень дозволяють при дослідженні на гістологічних препаратах вивчати знач-ну площу органу.

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

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

Таблиця 1

Розподіл експериментальних тварин (щурів)

по групах та методах дослідження

№ | Методи дослідження | Введення корвітину |

Методи дослідження |

Кількість інтактних тварин |

Кількість тварин з експериментальним каловим перитонітом | Всього тварин

контроль | Розподіл тварин з перитонітом по фазах перитоніту

Реактивна фаза (1-й день) | Токсична фаза (2-й день) | Термінальна фаза (3-й день

1 | Гістологічні | - | Гематоксилін-еозин |

10 |

10 | - | - | - |

50

За Ван-Гізоном

За Хартом на еластин

За Зербіно-Лукасе-вичем на фібрин

Азур ІІ - еозин

+ | Гематоксилін-еозин | - |

- |

10 | 10 | 10

За Ван-Гізоном

За Хартом на еластин

За Зербіно-Лукасе-вичем на фібрин

Азур ІІ - еозин

2 | EM | З перитонітом без корвітину | 4 |

5 | 4 | 4 | 4 | 33

З перитонітом і корвітином | 12

3 | ФАСЛ | З перитонітом без корвітину | 10 | - | 10 | 10 | 10 | 70

З перитонітом і корвітином | 30

4 | Тривалість життя | З перитонітом без корвітину | - | - | 10 | 20

З перитонітом і корвітином | - | - | 10

5 | Всього | 24 | 15 | 134 | 173

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

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

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

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

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

N = K / 30,

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

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

Х = маса щура в грамах / 100.

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

Розподіл експериментальних тварин по групах дослідження та використа-ні методи досліджень представлені в таблиці 1.

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

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

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

Результати дослідження та їх обговорення.

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

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

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

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

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

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

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

Характерною ознакою цієї фази перитоніту було значне збільшення кіль-кості альвеолярних макрофагів у просвіті альвеол та поява тут поодиноких ери-троцитів. Основна частина альвеолярних макрофагів зберігала свою структуру. У іншої частини спостерігалась збільшена кількість первинних і вторинних фа-госом, лізосом та мітохондрій.

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

На третій день відтворення калового перитоніту, тобто в його терміналь-ній фазі, явища деструкції міжальвеолярної стінки наростали. Відмічалося знач-не пошкодження стінок гемокапілярів з виходом еритроцитів та інших формен-них елементів у тканину легень. В альвеолах виявлялася рідина з наявністю в їх просвіті лейкоцитів та еритроцитів. Відмічалися фігури адгезії клітинних еле-ментів, зокрема нейтрофілів та еритроцитів, до стінок гемокапілярів з деструк-цією тут компонентів аерогематичного бар’єру. Ендотеліоцити ставали ще більш нерівномірно потовщеними, місцями відшаровуючись від базальної мем-брани. В просвіті гемокапілярів все більше зустрічалась адгезія нейтрофільних гранулоцитів до ендотеліоцитів, що супроводжувалось деструкцією аероге-матичного бар’єру. В інших місцях відмічалась адгезія еритроцитів до ендоте-ліоцитів з деструкцією підлягаючої базальної мембрани, яка місцями потов-щена і розшарована. В ядрах окремих альвеолярних макрофагів виявлялася значна конденсація хроматину по периферії ядра, в інших виявлялись гігантські фагосоми, очевидно, залишки розпаду клітин.

Вплив корвітину на ультраструктуру аерогематичного бар’єру легень щу-рів з каловим перитонітом. У першій групі тварин, яким корвітин вводився тільки в останній (третій) день експериментального перитоніту, патологічні змі-ни в елементах міжальвеолярної стінки були такими, як і у легенях тварин чет-вертої групи з каловим перитонітом, яким корвітин не вводився.

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

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

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

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

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

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

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

Таким чином, вивчаючи синдром гострого пошкодження легень при ка-ловому перитоніті та морфологічні зміни під впливом внутрішньовенного вве-дення корвітину, констатуємо, що корвітин значно послаблює пошкодження ле-гень при експериментальному каловому перитоніті внаслідок стабілізації біоло-гічних мембран клітин, в тому числі структурних компонентів аерогематичного бар’єру легень. Виявлене нами зменшення явищ синдрому гострого пош-кодження легень під впливом довенного введення корвітину при експеримен-тальному перитоніті можна пояснити опираючись на відомі з літератури основ-ні властивості кверцетину (рис. 1).

Рис. 1. Механізми захисту легень корвітином при каловому перитоніті.

ВИСНОВКИ

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

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

2. У легенях щурів з експериментальним каловим перитонітом розвива-ються і поступово підсилюються явища порушення гемодинаміки мікроцирку-ляторного русла, що проявляється тромбозом мікросудин, крововиливами, під-ендотеліальним набряком, мікроателектазами, набряком міжальвеолярної стін-ки, появою в судинах та паренхімі легень скупчень нейтрофільних лейкоцитів та альвеолярних макрофагів, кількість яких збільшується в області колобованих вогнищ легень.

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

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

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

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

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

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

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

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

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

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

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

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

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

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

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

АНОТАЦІЯ

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

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

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

Ключові слова: синдром гострого пошкодження легень, перитоніт, кор-вітин, аерогематичний бар’єр.

АННОТАЦИЯ

Василик В.М. Патоморфология острого повреждения легких при ка-ловом перитоните и её изменения под влиянием корвитина (эксперимен-тальное исследование).- Рукопись.

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

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

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

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

В реактивной фазе перитонита отмечалось повреждение паренхимы лег-ких в виде полнокровия, точечных кровоизлияний, скопления лейкоцитов. В первую очередь увеличивалось количество нейтрофилов и макрофагов. В вену-лах и гемокапиллярах наблюдались сладжи эритроцитов. Вокруг сосудов опре-делялся фибрин. Отмечался отек стромы легких в виде снижения ее осмио-фильности. В токсической фазе эти патологические изменения нарастали. От-мечалась адгезия нейтрофилов к эндотелиоцитам, с повреждением в этом месте аерогематического барьера в виде его отека и деструкции эндотелиоцитов. Пла-стинчатые тельца в альвеолоцитах II типа склеивались в конгломераты в их ци-топлазме. В терминальной фазе перитонита возникало значительное количество оча-гов альтерации ткани легких и кровоизлияний. В гемокапиллярах появля-лись нити фибрина, тромбоцитарные и тромбоцито-лейкоцитарные тромбы, местами аэрогематический барьер разрывался, и клеточные элементы крови по-являлись в альвеолах.

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

В целом, межальвеолярная перегородка при ежедневном внутривенном введении корвитина крысам с каловым перитонитом являлась также более ос-миофильной в сравнении с таковой у крыс, которым корвитин вводился только в последний день. При ежедневном внутривенном введении корвитина не отмечалось адгезии эритроцитов к эндотелиоцитам. Эритроциты в гемока-пиллярах