Міністерство охорони здоров’я україни

Тернопільська державна медична академія

ім. І.Я. горбачевського

ЧЕРНИШЕНКО Тетяна Іванівна

УДК 611.813.1[617–001.17–06:615.9.034.8/246.2

Закономірності морфофункціональних змін кори головного мозку при тяжкій термічній травмі та в умовах сорбційної детоксикації

14.03.01 – нормальна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Тернопіль – 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Тернопільській державній медичній академії ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук Пасєчко Надія Василівна, Тернопільська державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського, професор кафедри сестринської справи

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Піскун Раїса Петрівна, Вінницький державний медичний університет ім. М.І. Пирогова МОЗ України, завідувач кафедри медичної біології;

доктор біологічних наук, професор Стеченко Людмила Олександрівна, Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця МОЗ України, професор кафедри гістології, цитології та ембріології.

Провідна установа: Івано-Франківська державна медична академія МОЗ України, м. Івано-Франківськ.

Захист відбудеться 29 вересня 2000 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.601.01 у Тернопільській державній медичній академії ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України (46001, м. Тернопіль, майдан Волі, 1).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 12)

Автореферат розісланий 28 серпня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради, доктор медичних наук, професор Боднар Я.Я.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Вплив високих температур на шкіру викликає її пошкодження аж до некрозу, що є причиною складних морфо-функціо-нальних змін органів і систем організму (Федоров В.Д. и др., 1990; Вальдман Б.М. и др., 1992).

Актуальність вивчення реакції нервової системи на важку термічну травму визначається високою частотою її пошко-джен-ня, що виявляється у 25 % хворих з опіками (Burn J. D., Leighton F.A., 1996).

Незважаючи на те, що пусковим механізмом патогенезу опікової хвороби є надмірна аферентна імпульсація, структура кори головного мозку залишається недостатньо вивченою. Досить незначною є частка робіт, в яких використовуються морфометричні і електронномікроскопічні методи дослідження в комплексі з гістохімічними, що є особливо перспективним у трактовці розвитку складних патологічних процесів (Гембицкий Е.В. и др., 1994; Волков К.С., 1995). Поряд з цим пошкодження нервової системи інколи є настільки глибокими, що без їх врахування при інтенсивній терапії тяжкої опікової травми може наступити несприятливий перебіг захворювання (Козинец Г.П., 1992; Miyoshi Y. et al., 1995; Nesterenko V. S., et al., 1997).

Велике значення у морфогенезі ураження нервової системи при опіковій хворобі належить впливу токсинів внаслідок їх всмоктуванні із термічної рани, проте проблема етіопатогенезу та ефективних методів детоксикації при важких формах перебігу недуги далека від свого повного вирішення. Традиційні засоби детоксикаційної терапії досить часто виявляються мало ефективними та короткочасно діючими (Неделяева А.В., Кушнер Р.М., 1990; Сморщок Ю.С., 1993; Бигуняк В.В., 1995).

Наукові роботи останніх років засвідчили доцільність одного з методів сорбційної детоксикацї організму – ентеросорбції, який грунтується на видаленні токсинів з шлунково-кишкового тракту (Неделяева А.В., Левин Г.Я., 1992; Найда И.В. и др., 1993; Пасєчко Н.В., 1997).

Проте, згідно даних літератури, зовсім не розкрито багато аспектів патогенетичного застосування ентеросорбентів у хворих з тяжкими термічними опіками шкіри. Не вивчено впливу ентеросорбції на ступінь вираженості змін, рівень внутрішньоклітинної регенерації нервової тканини, стан і структурні взаємовідношення морфофункціональної тріади кори головного мозку “нейроцит – нейроглія – гемокапіляр”. Вищенаведене вимагає поглибленого комплексного вивчення застосування ентеросорбції при опіках, що визначає актуальність і мету дослідження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є фрагментом комплексної наукової програми кафедри гістології, цитології та ембріології Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського “Порушення механізмів регенерації тканин при важких термічних опіках та вплив на ці процеси ентеросорбентів” (держбюджетна науково-дослідна робота № 3 (206), номер держреєстрації А 01001234 Р, шифр державної науково-технічної програми ФК 91.79). Автором виконано її розділ щодо морфофункціональних змін кори головного мозку після тяжкої термічної травми та в умовах сорбційної детоксикації.

Мета дослідження. Визначити закономірності морфо-функціо-нальних змін кори головного мозку при тяжкій термічній травмі та в умовах сорбційної детоксикації.

Задачі дослідження:

1. Встановити послідовність і глибину гістологічних, гістохімічних, морфометричних і електронномікроскопічних змін в структур-них компонентах морфофункціональної тріади кори головного мозку: “нейроцит – нейроглія – гемокапіляр” при тяжких термічних опіках шкіри.

2. Дослідити вплив сорбційної детоксикації на ступінь вираженості морфофункціональних змін структурних компонентів кори головного мозку.

3. Вивчити динаміку пристосувально-компенсаторних змін на різних рівнях структурної організації в корі головного мозку при тяжкій термічній травмі та в умовах сорбційної детоксикації.

Об’єкт дослідження: тяжка термічна травма.

Предмет дослідження: пристосувально-компенсаторні реакції морфофункціональної тріади кори головного мозку “нейроцит – нейроглія – гемокапіляр” та внутрішньоклітинна репаративна регенерація в досліджуваному органі після корекції ентеросорбентом.

Методи дослідження: морфологічні – макроскопічні, гістологічні та субмікроскопічні, які дали можливість встановити зміни на різних рівнях структурної організації кори головного мозку. Морфометричні методи забезпечили об’єктивізацію отриманих даних. Гістохімічними методами вивчено активність лужної фосфатази, яка відображала перебіг обмінних процесів в судинах кори головного мозку, та сукцинатдегідрогенази, яка характеризувала активність енергетичних процесів в клітинах мозку. Біохімічні методи (використано метод прямої спектрофотометрії середньо-молекулярних олігопептидів) дали можливість вивчити ступінь ендогенної інтоксикації організму і обгрунтувати ефективність ентеросорбції. Статистичні методи використано для обробки всіх цифрових даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено комплексне морфофункціональне дослідження (макроскопічне, гісто-логічне, гістохімічне, морфометричне та електронномікроскопічне) структурних компонентів кори головного мозку в тварин з термічними опіками шкіри в динаміці розвитку опікової хвороби.

Вперше встановлено, що в стадії шоку в тварин з тяжкою термічною травмою у морфофункціональній тріаді головного мозку “нейроцит – нейроглія – гемокапіляр” переважають структурні зміни пристосувально-компенсаторного характеру, у стадії токсемії – поєднання альтерна-тивних з адаптаційними та регенеративними й у стадії септикотоксемії – виснаження альтерації на тлі пристосувально-компенсаторних.

В роботі дістало подальший розвиток вивчення динаміки змін ендогенної інтоксикації в опечених тварин. Вперше показано прямий кореляційний зв’язок між зростанням токсичності плазми крові і морфофункціональними змінами в корі головного мозку.

Вперше встановлено, що ентеросорбент (ентеросгель), зменшуючи вміст середньомолекулярних пептидів в крові, запобігає ушкодженню і сприяє внутрішньоклітинній регенерації структурних компонентів кори головного мозку.

Отримані дані засвідчують патогенетично обгрунтовану доцільність застосування ентеросорбції в комплексному лікуванні опечених хворих.

Практичне значення одержаних результатів. Практичне значення роботи полягає в тому, що результати проведених досліджень розширюють і поглиблюють уявлення про патогенез опікової хвороби. Вони перекон-ливо показують, що однією з основних причин розвитку морфологічних змін в корі головного мозку є токсичний вплив середньомолекулярних пептидів на структурну організацію нейроцитів, глії і гемокапілярів.

Встановлено, що сорбційна детоксикація сприяє зменшенню ендогенної інтоксикації опечених. Ентеросорбент ентеросгель активізував регенераторні процеси в нейроцитах, нейроглії та структурах судинного русла кори головного мозку.

Одержані результати дозволяють рекомендувати досліджуваний препарат як патогенетичний засіб в комплексному лікуванні опечених хворих.

Положення і висновки робо-ти використовуються при читанні лекцій і на практичних заняттях кафедр анатомії людини, патологічної анатомії, гістології, цитології та ембріо-логії Івано-Франківської, Буковинської та Тернопільської медичних акаде-мій, Одеського, Львівського та Націо-нального медичних університетів.

Особистий внесок здобувача. Автором здійснено розробку основних теоретичних і практичних положень роботи. Самостійно проведено інформаційний пошук та аналіз літературних джерел, забір матеріалу для світлової та електронної мікроскопії з наступною їх обробкою, заливкою та приготуванням препаратів. Здобувач самостійно описала гістологічні препарати та електронограми, провела мікроморфометрію з наступною статистичною обробкою отриманих результатів на персональному комп’ютері. Автором проведено аналіз та узагальнення результатів дослідження, сформульовано усі положення і висновки.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації оприлюднені на ХLІІІ підсумковій конференції Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського “Здобутки клінічної та експериментальної медицини” (2000), республі-канській науковій конференції анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів (Івано-Франківськ, 2000).

Дисертаційна робота з метою апробації доповідалась на спільному засіданні кафедр анатомії людини, гістології, цитології та ембріології, патологічної анатомії, фармакології, нормальної та патологічної фізіології, обласного опікового відділення міської лікарні № 1 (10.03.2000 р., м. Тернопіль). Одержана позитивна оцінка і рекомендації до її офіційного захисту.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 наукових праць, які повністю відображають зміст проведеного дослідження, із них 7 – у фахових виданнях, 2 – в матеріалах конференцій.

Структура і об’єм дисертації. Дисертація викладена на 158 сторінках машинописного тексту. Складається із вступу, огляду літератури, розділу “Матеріали і методи дослідження”, трьох розділів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій, списку літератури, який містить 230 джерел. Робота ілюстрована 66 рисунками, 15 таблицями.

Основний зміст роботи

Матеріал і методи дослідження. Досліди проводились на морських свинках-самцях, які вважаються найбільш придатним видом тварин для даних досліджень.

Опікова травма відтворювалась за методикою, розробленою на кафедрах біохімії та гістології Тернопільської державної медичної академії.

Дослід проведено на 140 морських свинках масою 550-600 г. Опікову трав-му наносили водяною парою під загальним ефірним наркозом при темпе-ратурі 96-97° С на епільовану поверхню шкіри спини протягом 60 секунд. Розмір пошкодженої ділянки визначали залежно від площі шкірного покриву, яка в середньому становила 18-20 % поверхні тіла тварини. Площу пошкодження розраховували за допомогою спеціальної таблиці (Казимирко Н.З., 1962).

Гістологічне дослідження ураженої шкіри свідчило, що при вищезазначених умовах виникав опік ІІІ А-Б ступеня, що згідно до сучасних уявлень є стандартною моделлю розвитку опікової хвороби в експерименті.

Піддослідні тварини були розділені на такі групи:

1 група – інтактні морські свинки (20 тварин);

2 група – тварини з опіковою травмою – контрольна група (60 тварин);

3 група – морські свинки з опіковою травмою, які одержували внутрішлунково ентеросгель в дозі 1,0 г/кг протягом 14 діб (60 тварин).

Доза препарату була обгрунтована клінічними дослідженнями, які показали, що такі дози і способи введення препаратів, що вивчаються, є найбільш оптимальними (Козинец Г.П., 1992).

З метою встановлення морфологічних змін в соматосенсорній зоні кори головного мозку і впливу на ці процеси ентеросорбента в динаміці досліду, морських свинок декапітували за допомогою гільйотини через 1, 7, 14, 21 добу, що відповідає стадіям шоку, ранньої і пізньої токсемії та септикотоксемії опікової хвороби. Одночасно забирали матеріал від 3 інтактних морських свинок.

При розтині черепа і вилученні головного мозку звертали увагу на його макроскопічний стан. Для вивчення мікроскопічної картини шматочки кори великих півкуль фіксували в етиловому спирті, розчині Ліллі і заливали в парафінові блоки. Зрізи органу фарбували гематоксилин-еозином та за Ніслем. Структуру кори досліджували і фотодокументували у світлооптичному мікроскопі МБД-6.

Для ультраструктурних досліджень маленькі шматочки головного мозку вирізали із задньо-центральної ділянки кори, де розташована соматосенсорна зона (поле 3, 4), фіксували в 2,5 % розчині глюта-р-альдегіду, постфіксували в 1 % розчині чотириокису осмію за Міллонігом, дегідратували в спиртах і ацетоні, фарбували уранілацетатом і заливали в епоксидні смоли. Ультратонкі зрізи, виготовлені на ультрамікротомі УМТП-7, фарбували 1 % водним розчином уранілацетату, контрастували цитратом свинцю за Рейнольдсом і вивчали в електронних мікроскопах ЕМВ-100ЛМ та ЕМ-125К.

Поряд із загальноприйнятими гістологічними якісними, проводили кількісні і морфометричні дослідження. Користуючись проекційним методом, визначали процентний вміст різних типів нейронів: нормохромних, гіпохромних, різко гіпохромних, гіперхромних, різко гіперхромних в пірамідному і гангліонарному шарах соматосенсорної зони кори головного мозку, що відображають різний морфофункціональний стан цих клітин. Для статистичного аналізу проводили підрахунок п’ятдесяти пірамідальних нейронів кори на трьох зрізах від 8 тварин кожної серії досліду. На препаратах, зафарбованих за методом Нісля, визначали лінійні розміри нейронів в 3 і 5 шарах соматосенсорної зони. Розміри тіл і ядер клітин вимірювали за допомогою окуляр-мікрометра (при збільшенні 600 разів) і проекційним способом (при збільшенні 1500 разів). Використовуючи дані цих вимірювань, визначали величину профільного поля тіл і площу ядер. Для статистичного аналізу використовували результати вимірювання розмірів 30-40 нейронів і їх ядер на трьох препаратах від кожної з 8 тварин.

Гістохімічно визначали активність сукцинатдегідрогенази (СДГ) за Нахласом - ключового фермента циклу трикарбонових кислот. Активність лужної фосфатази визначали за Гоморі. При цьому використовували зрізи, виготовлені в кріостаті із нефіксованої тканини мозку, а також із фіксованого в розчині Бекера матеріалу (Волкова О.В., Елецкий Ю.К., 1982; Пирс З., 1962). Поряд із якісними дослідженнями використовували метод напівкількісної візуальної оцінки інтенсивності забарвлення мікроструктур при гістохімічних реакціях (Бонашевс-кая Т.И. и др., 1984).

Керуючись даними літератури про те, що при важких термічних опіках шкіри виникає значна інтоксикація організму, яка зумовлена в основному середньомолекулярними олігопептидами, визначали рівень середніх молекул в плазмі крові у піддослідних тварин методом прямої спектрофотометрії після осаджування білків на спектрофотометрі СФ-46 (Габриэлян Н.И. и др., 1981; Галактионов С.Г. и др., 1984; Тембулатов М.М. 1990).

Статистична обробка цифрових даних усіх результатів досліджень проводилася з використанням методу варіаційної статистики. Відмінності між групами середніх величин з їх похибками оцінювали за допомогою критерія Ст’юдента-Фішера (Автандилов Г.Г., 1984, 1990).

Результати дослідження та їх обговорення. Результати проведених досліджень показали, що при важких термічних опіках шкіри на першу добу досліду в корі головного мозку морфофункціональні зміни розвивались на тлі порушень мікроциркуляції. Макроскопічно виявляли напруження та набряк мозкових оболонок, повнокрів’я судин. Встановлено периваскулярний набряк, розширення гемокапілярів, просвіти яких повністю виповнені форменими елементами. Спостерігали нерівномірне потовщення базального шару, його контури ставали нерівними, мембрани на окремих ділянках втрачали чіткість. Цитоплазма ендотеліоцитів просвітлювалась, в окремих її зонах було багато піноцитозних міхурців і мікроворсинок на люменальній поверхні. Такі зміни відповідають збільшенню активності лужної фосфатази в 1,22 раза у порівнянні з показником інтактних тварин. Це є проявом стрес-адаптації капілярів до дії пошкоджуючого фактора.

Больовий фактор та порушення мікроциркуляції в стадії опікового шоку зумовлювали зміни і у нейронному складі соматосенсорної зони кори головного мозку. Встановлено збільшення кількості гіпохромних нейроцитів, появу різко гіпохромних і зменшення числа нормохромних клітин за рахунок явища тигролізу. Середня площа перерізу нейроцитів збільшувалась на 11 %, а площа їх ядер – на 10 %, тому клітини виглядали набряклими і мали просвітлену нейроплазму та каріоплазму. Тенденцію до гіпохромії нервової тканини, очевидно, слід розглядати як часткове зменшення активності синтетичних процесів у клітинах. Тигроліз проявлявся зміною структурної організації ендоплазматичної сітки, розширенням її канальців та дегрануляцією мембран, зменшенням кількості рибосом.

В цей термін досліду зазнають змін і клітини макроглії. В астроцитах і олігодендроцитах виявлялись змінені ядра з розширеними перинуклеарними просторами, відбувалось локальне потовщення канальців ендоплазматичної сітки та елементів комплексу Гольджі.

В стадії опікового шоку набряк тіл і відростків астроцитів, зміни базального шару і ендотеліальної вистилки, збільшували транспортний шлях для кисню та поживних речовин, викликаючи гіпоксію мозку. Це підтверджується реакцією мітохондрій нейроцитів та зростанням активності сукцинатдегідрогенази в 1,42 раза порівняно з показником інтактних тварин.

Таким чином, на першу добу після важкої термічної травми в соматосенсорній зоні кори головного мозку розвивались пристосувально-компенсаторні зміни морфофункціональної тріади “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит”, які проявлялись активацією внутрішньоклітинних репаративних процесів. Це положення співпадає з даними авторів (Пекарский Д.Е. та ін., 1986; Волков К.С., 1995), які вивчали опікову патологію.

На 7 добу після дії термічного фактора структурні зміни в корі головного мозку наростали. Це проявлялось повнокрів’ям і розширенням судин, периваскулярним набряком. Стінки капілярів на окремих ділянках ставали хвилястими, нерівними. Проте, крім деструктивно змінених ендотеліоцитів спостерігали функціонально активні клітини із значною кількістю мікроворсинок на люменальній поверхні та пухирців і вакуолей у просвітленій цитоплазмі. Збереження на високому рівні процесів обміну у системі судина – нейроцит соматосенсорної зони кори головного мозку проявлялось підвищеним середнім цитохімічним коефіцієнтом активності лужної фосфатази - в 1,36 раза порівняно з інтактним показником.

На тлі порушень мікроциркуляції і зростання токсичності плазми крові наростали деструктивні порушення і в пірамідальних нейроцитах третього та п’ятого шарів кори головного мозку. Зміни гіпохромних клітин проявлялись збідненням нейроплазми базофільною речовиною і поєднувались з її вакуолізацією. Площа перерізу цих клітин зростала в середньому на 22,2 %, а ядер – на 18,5 %. Ці нейроцити перебували в стані периферійного або тотального тигролізу.

Відмічено, що зменшення кількості нормо- і гіпохромних клітин поєднувалось із збільшенням відсотка різко гіперхромних і пікноморфних нейроцитів. Гіперхромні нервові клітини мали темну базофільну цитоплазму та каріоплазму, тому ядра і ядерця погано виявлялись. В пікноморфних нейроцитах цитоплазма фарбувалась ще більш інтенсивно, а витончені відростки чітко простежувались на значному протязі. Ядра і ядерця цих клітин також були інтенсивно зафарбовані, але на тлі темної цитоплазми мали нечіткі контури. Середнє значення площі гіперхромних нейроцитів зменшувалось на 19,7 %, а в пікноморфних клітин цей показник був на 37,8 % меншим, ніж у нормохромних нейроцитів.

Наявність світлих і темних клітин в соматосенсорній зоні кори головного мозку свідчила про їх різну функціональну активність (Саркисов С.А., 1980; Туманов В.П. 1992).

В стадії ранньої токсемії зростали зміни і в гліальних клітинах. Набряк їх тіл та відростків супроводжувався набуханням, вакуолізацією і просвітленням матриксу мітохондрій, деструкцію крист; розширенням, вакуолізацією, набуханням канальців гранулярної ендоплазматичної сітки з частковою втратою рибосом, набуханням цистерн і збільшенням кількості вакуолей комплексу Гольджі, зростанням числа первинних і вторинних лізосом.

Встановлені зміни ми пов’язуємо з відповіддю нервової тканини на гіпоксію, яка виникала внаслідок порушення структури мікроциркуляторного русла і як наслідок порушення обмінних процесів в структурі “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит”. Одночасно на 7 добу досліду приєднувався токсичний вплив молекул середньої маси, переважно її високомолекулярної фракції, значення якої зростали в 23,8 раза.

Таким чином, стадія ранньої токсемії характеризувалась подальшим розвитком пристосувально-компенсаторних процесів в соматосенсорній зоні кори головного мозку, на тлі деструктивних змін.

На 14 добу експерименту деструктивний вплив тяжкої термічної травми наростав. Виявляли напруження мозкових оболонок і синюшність тканини мозку. Спостерігався значний периваскулярний набряк, зберігалось кровонаповнення та розширення просвіту гемокапілярів. Цитоплазма більшості ендотеліальних клітин просвітлена, набрякла, містила невеликі розширені цистерни гранулярної сітки, деструктивно змінені мітохондрії, підвищену кількість піноцитозних пухирців і вакуолей. Біля ядерної оболонки виявляли конденсований хроматин. Зменшувалась кількість функціонально активних капілярів, що проявлялось достовірним зменшенням коефіцієнта активності лужної фосфатази, порівняно з попереднім строком спостереження.

Дослідження нейронного складу соматосенсорної зони показали суттєве зменшення кількості нормо- і гіпохромних клітин, проте підвищувався вміст різко гіпохромних нейроцитів. Тотальний тигроліз в цитоплазмі цих клітин поєднувався з вакуолізацією, гідропічною дистрофією та перицелюлярним набряком. В цих клітинах виявляли світлу нейроплазму, в першу чергу за рахунок зменшення об’єму гранулярної ендоплазматичної сітки, на поверхні якої були майже відсутні рибосоми. Спостерігалось мало вільних рибосом і полісом, набухання структурних компонентів комплексу Гольджі, збільшувалась кількість вторинних лізосом. Збільшені набряклі мітохондрії мали в просвітленому матриксі невелику кількість крист. Тому активність СДГ значно знижувалась порівняно з попередніми строками досліду, середній коефіцієнт активності був навіть нижчим від показника інтактних тварин У ці строки пошкоджуючий вплив токсичних речовин зумовлював зміни і в ядрах нейроцитів, що проявлялись розширенням перинуклеарного простору, зменшенням числа ядерних пор в каріолемі.

Всі ці зміни свідчили про функціональне напруження гіпохромних нейроцитів, а також вказували на те, що пристосувально-компесаторна реакція, яка проявлялась активацією внут-рішньоклітинної регенерації, знаходилась на межі зриву (Боголепов Н.Н., 1992; Волков К.С., 1995; Кочетков А.Г., Эрастов Е.Р., 1998).

Одночасно в стадії пізньої токсемії великою залишалась кількість гіперхромних нейроцитів та значно зростало число пікноморфних клітин. Ці осміофільні клітини мали підвищену електронну щільність ядра і цитоплазми. Розподіл хроматину в ядрах цих нейроцитів помітно відрізнявся від норми, каріоплазма була заповнена щільним дрібногранулярним матеріалом. контури ядер були погано помітні, мембрани каріолеми розпушені, перинуклеарні простори розширені. В нейроплазмі виявлено багато вторинних лізосом, з’явились аутофагічні комплекси.

Таким чином, зростання числа гіперхромних і пікноморфних нейроцитів свідчило про розвиток дистрофічних явищ, які є морфологічним відображенням порушення метаболізму в клітинах мозку. І якщо гіперхроматоз слід, очевидно, розглядати як зворотній процес, пікноз, як правило, є проявом некрозу клітин, що знаходить підтвердження у низці інших досліджень (Шустова Т. И., Таюшев К. Г., 1998).

Суттєвих ушкоджень в стадії пізньої токсемії зазнавав третій ком-понент морфофункціональної тріади – нейроглія. На 14 добу після тяжкої опікової травми астроцити соматосенсорної зони кори головного мозку виглядали набряклими, мали потовщені відростки, які збільшували перикапілярні простори. Все це суттєво погіршувало обмінні процеси в морфофункціональній тріаді “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит”.

На 21 добу досліду деструктивні зміни наростали на тлі високого рівня токсичності плазми крові. Концентрація низько молекулярної фракції середніх молекул в 1,6 раза, а високотоксичної високо-молекулярної фракції в 25,0 раза більша порівняно з інтактними тваринами.

У ці строки досліду набряк кори головного мозку зменшувався, але зберігались збільшені периваскулярні простори, нерівність і атонія кровоносних капілярів, зростала кількість судинних ділянок, які спадались. Кількість активно функціонуючих судин зменшувалась, що проявлялось зниженням активності лужної фосфатази. Відносний коефіцієнт активності ферменту дорівнював 0,82 від показника в нормі. Зміни ендотеліоцитів мали незворотній характер і свідчили про розвиток в них некрозу.

Майже 40 % нейроцитів були пікноморфними. Вони мали подовгасте вузьке тіло, витончені, іноді звивисті відростки. Про глибоку деструкцію кори свідчила також наявність нервових клітин “тіней” та ділянок вільних від нейроцитів. Значні зміни були у різко гіпохромних клітинах із світлою нейроплазмою та невеликим вмістом органел, внаслідок їх руйнування, а також пікноморфних інтенсивно темних нейроцитах із гомогенною нейроплазмою, фрагментованими ядрами та значно пошкодженими органелами.

Поступове зростання змін в олігодендрогліоцитах харак-теризувалось дестабілізацією, деструкцією багатьох мембранних органел. Порушення плазматичних мембран супроводжувалось набряком тіл і відростків астроцитарної глії, збільшенням пери-капілярних просторів. Підвищувався вміст та нагромадження фагоцитованого матеріалу, вторинних лізосом, залишкових тілець.

Таким чином, значні пошкодження структури морфофункціональної тріади соматосенсорної зони кори головного мозку “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит” свідчили про те, що в стадії септикотоксемії наступав зрив пристосувально-компенсаторних процесів і розвивались глибокі деструктивні зміни в досліджуваних структурах.

Суттєвим фактором, який викликав глибокі морфофункціональні зміни у корі головного мозку, була висока токсичність плазми крові, яка значно активувалась на 7 добу після опіку і зберігалась на високому рівні до кінця досліду. Тому доцільним було вивчення морфології органа в умовах тяжкої термічної травми при застосуванні ентеросорбентів, які б знижували ендогенну інтоксикацію організму.

Результати досліджень кори головного мозку тварин, які одер-жували ентеросгель, свідчили про кращу збереженість тигроїду в нейронах вже в ранні терміни експерименту. Виявлявся менший відсоток гіпохромних і різко гіпохромних нейроцитів і більший – гіперхромних клітин.

В нейроцитах відзначалась краща збереженість і помірне розширення канальців гранулярної ендоплазматичної сітки і комплексу Гольджі, багато рибосом і полісом. Такі зміни свідчили про добру функціональну можливість, активний синтез нуклеїнових кислот і білка в нейронах. Це підтверджувалося збільшенням периметра каріолеми за рахунок глибоких інвагінацій, гіпертрофією і ектопією ядерець, підвищеним вмістом поблизу них гранулярного матеріалу рибосомного типу, великою кількістю ядерних пор. Такі зміни ядер, наявність добре розвинутої гранулярної сітки, рибосом і полісом розцінюються багатьма авторами як прояв активного функ-ціо-нального стану нейронів (Альбернс Б. та ін., 1986).

В умовах цього експерименту гіперпластичні процеси відмічені і в гіперхромних нейроцитах. Про це свідчила велика насиченість їх цитоплазми органелами, помірно розширеними цистернами гра-нулярної сітки, елементами комплексу Гольджі, численними рибо-сомами і полісомами, великою кількістю мітохондрій.

Така ультраструктурна організація свідчила про активацію регенераторних процесів в нейронах кори головного мозку опечених тварин, які отримували ентеросгель вже у ранні строки досліду. За даними П.В.Волошина (1982), Н.Н.Боголепова (1991), С.А.Сморщка и др. (1994) саме така субмікроскопічна будова нейронів забезпечує високий рівень функціонування.

Застосування ентеросгелю позитивно вплинуло на структуру кровоносних капілярів. Світлооптично рідше спостерігали різко розширені і переповнені кров’ю судини. Краще збереженими, порівняно з контролем, виглядали перикапілярні простори. Значно частіше зустрічалися функціонально активні гемокапіляри. Вони харак-теризувалися великою кількістю мікроворсинок, цитоплазматичних виростів на люменальній поверхні ендотелію, значним числом піноцитозних міхурців, кращою збереженістю органел ендотеліоцитів, рівномірним базальним шаром. Такі капіляри відзначалися високою активністю лужної фосфатази, середній коефіцієнт активності у 1,20 раза був більшим від показника інтактних тварин.

На 14-у добу експерименту у лікованих тварин зменшився набряк м’яких мозкових оболонок і речовини мозку. В досліджуваній ділянці кори головного мозку ще спостерігався великий відсоток гіпохромних нейроцитів, що містили знижену кількість грудочок тигроїду, але водночас виявлялося багато гіперхромних клітин і підвищувалася, порівняно з попередніми термінами, кількість нормохромних нейронів. Невеликим був відсоток різко гіпо- і гіперхромних нейроцитів. Все це помітно відрізняло морфологічну картину кори головного мозку лікованих тварин від контрольної групи морських свинок.

В нейроцитах і гліоцитах кори головного мозку тварин, які отримували ентеросгель, спостерігалася висока активність ядерного апарату. Про це свідчили глибокі і помірні інвагінації каріолеми, гіпертрофія і дублікація ядерець з утворенням великих скупчень рибосомальних гранул. Гіпертрофія та гіперплазія мітохондрій, збереженість крист відповідають високому рівню активності СДГ-ази. Середній коефіцієнт активності цього ферменту у 1,23 раза вищий від показника інтактної групи тварин.

В астроцитарній глії значно зменшувався набряк тіл і відростків, що покращувало структуру гістогематичних бар’єрів.

В цей термін досліду спостерігалася висока функціональна активність кровоносних капілярів. Відмічена підвищена активність лужної фосфатази (в 1,18 раза вище норми) свідчила про посилені обмінні процеси. Добра збереженість гемокапілярів у лікованих тварин характери-зу-валась значною кількістю мікроворсинок, складками люме-нальної поверхні ендотеліоцитів, активним піноцитозом, гіпертрофією і гіперплазією органел. Вузькі перикапілярні простори і відносно рівний базальний шар свідчили про покращення обмінних процесів в корі головного мозку. Аналогічними ультраструктурними ознаками характеризують перебудову капілярів мозку і пов’язують це з підвищеним їх функціонуванням ряд авторів (Боголепов Н.Н., 1979; Борисенко А.П., 1990; Бабминдра В.П., 1998).

До кінця експеримента в умовах ентеросорбції в корі головного мозку відзначалася нормалізація структури багатьох кровоносних капілярів, що значною мірою залежало від зменшення рівня токсичності плазми крові. Спостерігалося вирівнювання активності лужної фосфатази і наближення її інтенсивності до норми, що теж свідчить про покращення морфофункціонального стану капілярів. Це підсилювало обмінні процеси і, безперечно, позитивно проявлялося на морфологічній організації і функціональній активності основного структурного елемента головного мозку – нейрона.

На 21 добу досліду відзначалося до 50 % нормохромних клітин, однак залишався ще високим відсоток гіперхромних і різко гіперхромних клітин. На відміну від гіперхромних нейроцитів контрольної групи, профільне поле яких значно менше, ніж у нормохромних, площа їх тіл у тварин, яким вводили ентеросорбент, більша, ніж у нормохромних. В цитоплазмі гіперхромних нейроцитів спостерігалися множинні грудочки базофільної речовини, помірно щільні ядра і великі ядерця. Субмікроскопічно даний вид нейронів характеризувався добре розвиненою гранулярною ендоплазматичною сіткою і комплексом Гольджі, підвищеною кількістю рибосом і полісом. Внутрішньоклітинна гіперплазія ультраструктур, очевидно, призводила до гіпертрофії тіла клітин, що підтверджується дослідженнями гіперхромних нейроцитів головного мозку іншими морфологами (Струков А.И., 1993).

Позитивний вплив застосовуваного ентеросорбента позначався і на субмікроскопічній організації астроцитів. Менш виражене ураження органел, репаративні процеси, які активно відбувалися під впливом ентеросгелю, сприяли нормалізації структури гліальних клітин, що, безперечно, покращило забезпечення нейроцитів життєво необхідними субстратами і було важливою умовою їх відновлення. На всіх етапах репаративних процесів простежувався нерозривний зв’язок між нейронами і глією мозку.

Таким чином, в корі головного мозку морських свинок, які отримували ентеросгель, не відмічено глибоких деструктивних змін в морфо-функціональній тріаді “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит”. Тому виходячи із викладеного, можна вважати, що ентеросгель є перспективним препаратом для використання у комплексному лікуванні опечених хворих.

ВИСНОВКИ

1. У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у встановленні закономірностей морфофункціональних змін кори головного мозку при тяжкій термічній травмі та в умовах сорбційної детоксикації. Результати проведених макро-, мікроскопічних, ультраструктурних, морфометричних, гістохімічних та біохімічних досліджень обгрунтовують доцільність використання ентеросорбентів в комплексному лікуванні хворих з тяжкими опіками.

2. Важка опікова травма викликає значні структурні зміни в корі головного мозку. Характер і ступінь пошкодження морфофункціональної тріади “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит” в соматосенсорній зоні кори головного мозку неоднакові в різні терміни експерименту.

3. Термічна травма в ранні строки (1-7 доби) опікової хвороби, на тлі високої ендогенної інтоксикації, викли-кає розвиток пристосувально-компенсаторних процесів у всіх струк-тур-них компонентах кори головного мозку, які проявляються внутрішньоклі-тинною регенерацією, гіперплазією і гіпертрофією органел.

4. Важкі термічні опіки в пізніші строки після опіку (14-21 доби), коли концентрація токсичних продуктів в плазмі крові залишається високою, зумовлюють зрив пристосувально-компенсаторних реакцій і розвиток глибоких деструктивних змін у всіх структурних компонентах морфо-функціональної тріади кори головного мозку.

5. Ентеросорбція, з використанням ентеросгелю, помітно зменшує вміст токсичних продуктів у плазмі крові опечених тварин, що вже в стадії токсемії позитивно позначається на структурній організації мікроциркуляторного русла кори головного мозку. Покращення трофіки органу сприяє гіперплазії і гіпертрофії внутрішньоклітинних структур нейроцитів та гліальних клітин, що забезпечує активацію біосинтетичних процесів, які спрямовані на підтримку і відновлення порушених функцій.

6. Ентеросорбент ентеросгель здійснює виражений стабілізуючий вплив на морфофункціональний стан тріади “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит”, стимулює процеси внутрішньоклітинної регенерації, тому відбувається нормалізація структурної організації органа в пізні терміни досліду.

Практичні рекомендації

1. Проведені на різних рівнях структурної організації морфологічні дослідження кори головного мозку після тяжкої термічної травми шкіри вказують на необхідність корекції деструктивних змін, які розвиваються в морфофункціональній тріаді “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит”.

2. Виявлений високий рівень ендогенної інтоксикації після тяжкої термічної травми потребує відповідної медикаментозної сорбційної терапії (зокрема, ентеросорбентом ентеросгелем).

3. Матеріали даного дослідження можна рекомендувати для використання при викладанні студентам відповідних розділів з анатомії, гістології та цитології, патологічної анатомії і фізіології, загальної та факультетської хірургій, при написанні монографій і підручників.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Чернишенко Т.І., Волков К.С., Пасєчко Н.В. Ультраструктурний стан тріади гемокапіляр – нейроглія – нейроцит в корі великого мозку при термічній травмі // Вісник морфології. – 2000. – Т. 6, № 1. – С. 29-30.

2. Чернишенко Т.І. Вплив ентеросгелю на внутрішньоклітинну регенерацію нейронів кори головного мозку при тяжкій опіковій травмі // Медична хімія. – 2000. – Т. 2, № 3. – С. 50-51.

3. Чернишенко Т.І. Морфофункціональні зміни кори головного мозку при тяжких опіках // Експериментальна та клінічна фізіологія та біохімія. – 2000. – № 3. – С. 64-66.

4. Особливості репаративної регенерації нейроцитів спин-номозкових вузлів та кори великого мозку при опіковій травмі в умовах ентеросорбції /О.П.Андріїшин, Т.І.Чернишенко, К.С.Волков, А.В.Довбуш, А.О.Котик // Шпитальна хірургія. – 1999. – № 4. – С. 86-87.

5. Чернишенко Т.І., Волков К.С., Пасєчко Н.В. Вплив енте-росорбції на структурні зміни нейроцитів кори великого мозку при термічній травмі // Вісник Вінницького державного медичного університету. – 2000. – Т. 4, № 1. – С. 53-54.

6. Значення інтоксикації організму в розвитку ультраструктурних змін в органах нервової системи і серці при експериментальній термічній травмі /О.П.Андріїшин, Т.І.Чернишенко, С.А.Антонюк, К.С.Волков, Н.В.Пасєчко // Вісник наукових досліджень. – 2000. – № 2. – С. 74-76.

7. Особливості репаративної регенерації внутрішніх органів при важких опіках в умовах сорбційної детоксикації /К.С.Волков, Н.В.Пасєчко, Т.І.Чернишенко, С.А.Антонюк, О.П.Андріїшин, О.С.Тугарова // Український медичний альманах. – 2000. – Т. 3, № 3. – С. 35-38.

8. Репаративні процеси в тканинах і органах при термічній травмі в умовах ентеросорбції /К.С.Волков, Н.В.Пасєчко, Т.І.Чернишенко, С.А.Антонюк, Т.В.Бігуняк, О.П.Андріїшин, А.В.Довбуш, О.С.Тугарова // Український медичний альманах. – 2000. – Т. 3, № 1 (додаток). – С. 11-12.

9. Гістологічні та гістохімічні зміни внутрішніх органів та опікової рани при термічних ураженнях в умовах сорбційної детоксикації /К.С.Волков, Т.І.Чернишенко, С.А.Антонюк, О.П.Андріїшин, Л.В.Якубишин, О.С.Тугарова, Т.В.Бігуняк, А.В.Довбуш // Здобутки клінічної та експериментальної медицини. – Випуск 5. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – С. 465-471.

Анотація

Чернишенко Т.І. Закономірності морфофункціональних змін кори головного мозку при тяжкій термічній травмі та в умовах сорбційної детоксикації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 14.03.01 – нормальна анатомія – Тернопільська державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського, Тернопіль, 2000.

Дисертація присвячена вивченню закономірностей морфофункціо-нальних змін кори головного мозку при тяжкій термічній травмі та в умовах сорбційної детоксикації. Встановлено, що тяжка термічна травма викликає значні структурні зміни в корі головного мозку, послідовність і ступінь вираження яких залежить від стадії опікової хвороби. У ранні строки досліду, на тлі високої ендогенної інтоксикації, в морфофункціональній тріаді “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит” у соматосенсорній зоні кори головного мозку спостерігаються пристосувально-компенсаторні процеси, які проявляються внутрішньоклі-тинною регенерацією, гіперплазією і гіпертрофією органел. В більш пізні строки після важкої термічної травми, яка характеризується збереженням високого рівня токсичних продуктів у плазмі крові, наступає зрив пристосувально-компенсаторних реакцій і розвиток глибоких деструктивних змін в корі головного мозку. Встановлено, що ентеросорбент ентеросгель, знижуючи рівень ендогенної інтоксикації, стимулює процеси внутрішньоклітинної регенерації, здійснює виражений стабілізуючий вплив на морфофункціональний стан тріади “гемокапіляр – нейроглія – нейроцит”.

Ключові слова: морфологія, кора головного мозку, нейроцит, нейроглія, гемокапіляр, тяжка термічна травма, ентеросорбція.

Аннотация

Чернышенко Т.И. Закономерности морфофункциональных изменений коры головного мозга при тяжелой термической травме и в условиях сорбционной детоксикации. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 14.03.01 – нормальная анатомия – Тернопольская госу-дарс-твенная медицинская академия им. И.Я. Горбачевського, Тернополь, 2000.

Диссертация посвящена изучению закономерностей морфофункциональных изменений коры головного мозга при тяжелой термической травме и в условиях сорбционной детоксикации.

В эксперименте на 140 морских свинках с ожогами ІІІА-Б степени при помощи макроскопических, гистологических, электронномик-роскопи-ческих, гистохимических, морфометрических и биохимических методов исследования было изучено влияние тяжелой термической травмы на структуру коры головного мозга.

Установлено, что тяжелая термическая травма вызывает существенные структурные изменения коры головного мозга, последовательность и степень повреждения которых зависит от стадии ожоговой болезни.

Морфофункциональные изменения в стадии ожогового шока развивались на фоне нарушений микроциркуляции, которые проявлялись периваскулярным отеком, расширением сосудов, их кровенаполнением. Определялось большое количество нейроцитов с четко выраженным периферическим тигролизом, который проявлялся дегрануляцией эндоплазматической сети, уменьшением количества рибосом и полисом.

В стадии токсемии, на фоне высокой эндогенной интоксикации, выявлялось уменьшение количества нормохромных клеток, возрастало число гипохромных, резко гиперхромных и пикноморфных нейроцитов. Наличие светлых и темных нервных клеток свидетельствовало о нарушении их функциональной активности. Развивались повреждения клеточных и внутриклеточных мембран в структурах морфофункциональной триады “гемокапилляр – нейроглия – нейроцит”. В глиоцитах отмечался отек, просветление и вакуолизация цитоплазмы, утолщение отростков. Деструктивные изменения происходили и в стенках гемокапилляров. Экстремальный термический фактор вызывал повреждение гематоэнцефалического барьера в соматосенсорной зоне коры головного мозга. Приспособительно-компенсаторные процессы, проявляющиеся внутрикле-точной регенерацией (гиперплазией и гипертрофией органелл), начинали угасать.

В поздние сроки после тяжелой термической травмы на фоне высокого уровня токсических продуктов в плазме крови, происходит срыв приспособительно-компенсаторных реакций и развитие глубоких деструктивных изменений в коре головного мозга. Число активно функционирующих сосудов значительно уменьшается, что подтверждается падением активности щелочной фосфатазы. Установлено большое число резко гиперхромных, пикноморфных нейроцитов, которые имели удлиненносуженные тела и истонченные, извитые отростки. В их интенсивно осмиофильной цитоплазме отмечались глубокие повреждения ядер и органелл. О глубоких деструктивных изменениях свидетельствовало наличие нервных клеток “теней” и участков, свободных от нейроцитов. В клетках олиго- и астроглии определялись значительные повреждения плазматических и внутриклеточных мембран.

Установлено, что энтеросорбент энтеросгель, снижая уровень эндогенной интоксикации, оказывает выраженное стабилизирующее влияние на морфофункциональное состояние триады “гемокапилляр – нейроглия – нейроцит”, стимулирует процессы внутриклеточной регенерации. Положительное влияние исследуемого сорбента проявлялось увеличением количества нормохромных нейроцитов, хотя оставался еще высоким процент гиперхромных клеток. Глия, являясь структурным барьером между кровью и нейронами мозга, сохраняла относительно неповрежденные клеточные и внутриклеточные мембраны и активно функционирующие органеллы. Заметно улучшалась структура гематоэнцефалического барьера.

В отличие от обожженных животных в коре головного мозга леченых морских свинок не развивались глубокие деструктивные изменения в капиллярах, нейроцитах и глиоцитах, поскольку одновременно с деструкцией происходили активные восстановительные процессы.

Проведенные исследования позволяют рекомендовать энтеросорбент энтеросгель в комплексном лечении больных с тяжелыми термическими ожогами.

Ключевые слова: морфология, кора головного мозга, нейроцит, нейроглия, гемокапилляр, тяжелая термическая травма, энтеросорбция.

Annotation

Chernyshenko T.A. Cerebral cortex morphofunctional changes conformities in severe thermal