МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

Андріїшин Олександра Прокопівна

УДК 611.82–018–06:[617–001.17–085.272.4/246.2

Морфологія спинномозкових вузлів

При тяжкій термічній травмі

та застосуванні Антиоксидантів

і ентеросорбента

14.03.09 – гістологія, цитологія, ембріологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ – 2001

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 пропедевтики внутрішніх хвороб №1, хірургії і сестринської справи

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Яценко Валентин Порфирович, Національний медичний університет ім.О.О.Богомольця, завідувач науково-дослідного лабораторного центру

кандидат медичних наук Проша Максим Васильович, Київський медичний інститут Української асоціації народної медицини, доцент кафедри гістології, цитології та ембріології

Провідна установа: Львівська державна медична академія, м. Львів

Захист відбудеться 01.02.2001 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.00.3.06 при Національному медичному університеті імені О.О.Богомольця (03057, м. Київ, пр. Перемоги, 34)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету імені О.О.Богомольця МОЗ України (03057, м. Київ, вул. Зоологічна, 3)

Автореферат розісланий 28.08.2000р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради

кандидат медичних наук, Грабовий О.М.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Нервовій системі поправу належить провідна роль в регуляції всіх процесів життєдіяльності біологічних індивідів. Неабияке значення мають її периферійні відділи, особливо спинномозкові вузли, в яких лежать тіла сенсорних нейронів. Саме ці клітини першими сприймають подразнення з периферії і нерідко є ініціаторами розладів регуляторних функцій нервової системи (Берсенев В.А., 1980).

Однією з причин цих порушень може бути безперервний потік нервово-больових імпульсів з місця ураження (Иткин И.С., 1972; Волков К.С., 1996). В загальній структурі травматизму навіть у мирний час не-впинно зростає питома вага опіків (Герасимова Л.И., 1990; Федоров В.Д. и др., 1990; Raff T. et al., 1996). Глибокі поширені опіки характеризуються не лише локальним пошкодженням тканин, а й викликають загальні різноманітні тривалі і своєрідні морфологічні й функціональні зміни внутрішніх органів і систем організму, які об'єднуються нозологічним поняттям "опікова хвороба" (Кузин М.И. и др., 1982; Aikowa N. et al., 1987 Гембицкий Е.В. и др., 1994).

Патологічні зміни при опіках ініціально розвиваються в рецепторному апараті й нервових волокнах периферійного відділу нервової системи (Иткин С.И., 1972; Чайковский А.Б., 1973), тому вивчення морфофункціональних особливостей протікання в них пристосувально-компенсаторних процесів за таких умов і розробка на основі цього патогенетично обґрунтованих методів та засобів її лікування є однією з актуальних проблем сучасної медицини (Волошин П.В., 1982; Федоров Н.А., 1984; Корякина И.К., 1986).

Важливою ланкою пато-і морфогенезу опікової хвороби є специфічне токсиноутворення, яке виникає в результаті пошкодження шкірного покриву, протеолізу зруйнованих тканин і альтерації гістогематичних бар'єрів (Неделяева А.В., Кушнер Р.М., 1990).

Одним із об'єктів дії опікових токсинів є клітинні та внутрішньоклітинні мембрани (Rosenthal S.R., 1982; Сморщок С.А., 1994; Бигуняк В.В., 1995), які зазнають значної руйнації також і продуктами активації перекисного окислення ліпідів (Сморщок С.А. и др., 1986; Пашко К.А., 1992; Волков К.С., 1996). Літературні дані переконливо свідчать, що застосування мембранопротекторних препаратів сприяє збереженню структури мембран і нормалізації метаболічних процесів (Кузин М.И., Заец Т.Л., 1985; Rock C.L. et al., 1997). Особливо перспективним є одночасне використання водо- та жиророзчинних антиоксидантів, які в такому випадку діють як синергісти (Пашко К.А., 1992; Волков К.С., 1996; Пасєчко Н.В., 1997). Ці біологічно активні речовини не лише запобігають руйнуванню біологічних мембран, а й активують репаративну регенерацію, яка є важливим складником механізму адаптації і компенсації клітин і тканин в умовах опікової патології.

Однак багато аспектів внутрішньоклітинної регенерації структурних компонентів аферентних ланок периферійної нервової системи за дії термічних опіків залишаються ще нез'ясованими і потребують їх дослідження в умовах експерименту, особливо при застосуванні ентеросорбентів та антиоксидантів.

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 "Вивчити вплив спільного застосування антиоксидантів на структурно-метаболічні зміни печінки і раневої ділянки при термічних опіках з метою їх застосування в комплексній терапії тяжкоопечених" (держбюджетна НДР, номер держреєстрації 01860057256) та"Порушення механізмів регенерації тканин при тяжких термічних опіках та вплив на ці процеси ентеросорбентів" (держбюджетна науково-дослідна робота № (206), номер держреєстрації А 01001234 Р, шифр державної науково-технічної програми ФК 91.79).

Мета дослідження. Встановити закономірності морфофункціональних змін структурних компонентів спинномозкових вузлів морських свинок та особливості пристосувально-компенсаторних процесів в них в різних стадіях опікової хвороби, а також при застосуванні антиоксидантів і ентеросорбента.

Завдання дослідження.

1. Простежити послідовність, характер і ступінь вираженості пристосувально-компенсаторних процесів у структурних компонентах спинномозкових вузлів при тяжкій експериментальній опіковій травмі.

2. З'ясувати вплив ентеросорбції на протікання репаративної регенерації і ступінь вираженості морфофункціональних змін сенсорних гангліїв в умовах опікової хвороби.

3. Визначити ефективність впливу комплексного застосування водо- та жиророзчинного антиоксидантів на стан плазматичних і внутрішньоклітинних мембран та їх оновлення в динаміці опікової хвороби.

Об'єкт дослідження: спинномозкові вузли.

Предмет дослідження: пристосувально-компенсаторні реакції структурних компонентів спинномозкових вузлів морських свинок та процеси репаративної регенерації в них при тяжких опіках та при застосуванні антиоксидантів a-токоферолу та флакуміну і ентеросорбента ентеросгелю.

Методи дослідження: морфологічні – гістологічні (світлооптичні та електронномікроскопічні), які дозволили встановити зміни на різних рівнях структурної організації спинномозкових вузлів. Морфометричні методи забезпечили отримання кількісних параметрів процесів, що вивчалися та їх вірогідно-статистичний аналіз. Біохімічні методи (визначення спонтанної хемілюмінесценції плазми крові та пряма спектрофотометрія середньомолекулярних олігопептидів) дали можливість вивчити ступінь активності перекисного окислення ліпідів і ендогенної інтоксикації організму та обгрунтувати ефективність застосування антиоксидантів та ентеросорбента.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше з допомогою комплексу методів дослідження – мікроскопічного, електронномікроскопічного, морфометричного, біохімічного та статистичного аналізу вивчені морфофункціональні особливості спинномозкових вузлів морських свинок в нормі та їх зміни при опіковій хворобі.

В роботі знайшов своє відображення подальший розвиток вчення про внутрішньоклітинну регенерацію в нервовій тканині, а саме в її аферентній ланці – спинномозкових вузлах. Встановлено послідовність і характер процесів репаративної регенерації в досліджуваних структурах в динаміці опікової хвороби.

Показано, що основою всіх деструктивних змін є руйнування переважно мембранних компонентів клітин, яке безпосередньо залежить від рівня перекисного окислення ліпідів та ендогенної інтоксикації організму при тяжких опіках.

Уперше при термічних пошкодженнях проведено комплексне дослідження регенераторних та деструктивних процесів у спинномозкових вузлах в динаміці опікової хвороби та при застосуванні ентеросорбції.

Уперше доказано, що комплексне застосування водо- та жиророзчинних антиоксидантів при опіках стабілізує плазматичні та внутрішньоклітинні мембрани структурних компонентів сенсорних гангліїв, позитивно впливає на процеси регенерації в цих органах внаслідок зниження рівня перекисного окислення ліпідів.

Практичне значення одержаних результатів. В результаті комплексних досліджень вивчено особливості пристосувально-компенсаторних процесів та ха-рактер і глибину морфологічних змін, які розвиваються в спинномозкових вузлах при експериментальній опіковій хворобі. На субклітинному рівні встановлено тісний взаємозв'язок між високим рівнем токсичності плазми крові і активності перекисного окислення ліпідів та уповільненням процесів регенерації поряд із наростанням деструктивних і некротичних змін в досліджуваних структурах.

Положення і висновки роботи про морфофункціональний стан спинномозкових вузлів при тяжкій термічній травмі та при корекції антиоксидантами та ентеросорбентом впроваджені в науково-дослідну роботу і використовуються в педагогічній практиці при читанні лекцій і на практичних заняттях кафедр гістології, цитології та ембріології, анатомії людини та патологічної анатомії Івано-Франківської, Буковинської і Тернопільської медичних академій, Львівського та Національного медичних університетів.

Особистий внесок здобувача. Пошукувач самостійно розробила основні теоретичні і практичні положення роботи, провела інформаційний пошук та проаналізувала літературні першоджерела. Автор самостійно провела гістологічні, електронномікроскопічні та морфометричні дослідження, проаналізувала і узагальнила результати досліджень, зробила статистичу їх обробку.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались і були обговорені на 32, 35, 40 і 43 підсумкових конференціях Тернопільської державної медичної академії, Тернопільській обласній науково-практичній конференції "Нові методи діагностики, лікування і профілактики" (Тернопіль, 1989), конференції "Застосування електронної мікроскопії в медицині" (Івано-Франківськ, 1989), І Національному конгресі АГЕТ України (Івано-Франківськ, 1994), науковій конференції АГЕТ України "Актуальні проблеми функціональної анатомії судинної системи" (Львів, 1995), Міжнародній конференції "Актуальні питання морфології" (Тернопіль, 1996), 17 конгресі польського анатомічного товариства (Гданськ, 1996).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 18 наукових робіт, які повністю відображають зміст проведеного дослідження, з них 5 – у фахових виданнях, 13 – у збірниках робіт симпозіумів і наукових конференцій.

Структура і об'єм дисертації. Дисертація викладена на 138 сторінках машинописного тексту. Складається з вступу, огляду літератури, розділу "Матеріали і методи дослідження", трьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій, списку літератури, який містить 207 джерел. Робота ілюстрована 41 рисунком, 11 таблицями, 7 діаграмами.

Основний зміст роботи

Матеріали і методи дослідження. Експерименти проведено на 170 статевозрілих морських свинках-самцях, які вважаються найбільш придатними саме для таких досліджень. Маса тіла становила 550-600 г. При проведенні дослідів дотримувались "Правил використання лабораторних тварин", 1984, додаток 4. Опікову травму відтворювали згідно методики, розробленої на кафедрах біохімії та гістології Тернопільської медакадемії. Площа враженої ділянки становила 18-20поверхні тіла тварин згідно спеціальної таблиці (Казимирко Н.З., 1962). Результати гістологічних досліджень пошкодженої шкіри засвідчили глибину ураження, що відповідає опіку ІІІА-ІІІБ ступеня.

Піддослідні тварини були розділені на чотири групи : 1) – інтактні морські свинки – 30 голів; 2) – тварини з опіковою травмою – 50 голів (контрольна група); 3)– опечені тварини, що отримували ентеросорбент ентеросгель – 40 голів; 4) – морські свинки з опіковою травмою, котрі отримували водо- і жиророзчинні антиоксиданти – 50 голів.

Тваринам третьої групи вводили ентеросорбент ентеросгель. Морські свинки четвертої групи отримували водорозчинний антиоксидант a-токоферол і жиророзчинний флакумін. Вибір доз зазначених препаратів та термін і способи введення їх дослідним тваринам грунтувався на результатах досліджень (Козинец Г.П., 1992; Сморщок Ю.С., 1993; Волков К.С., 1996), які підтвердили їх оптимальність.

Тварини всіх груп утримувались на загальному раціоні віварію Тернопільської медичної академії. Щоденно контролювали загальний стан, ступінь прояву місцевих змін в ділянці опікової рани, масу тіла і летальність морських свинок.

Об'єктом дослідження обрані нижні грудні та поперекові спинномозкові вузли, пов'язані із зоною термічного враження, в яких лежать тіла нейронів, котрі є першою ланкою чутливого больового аналізатора.

Матеріал для досліджень забирали через 24 години, на 7, 14 і 21 добу (відповідно – стадії шоку, ранньої і пізньої токсемії та септикотоксемії опікової хво-роби). Евтаназію тварин здійснювали за допомогою гільйотини під рауш-наркозом. Після декапітації забирали спинномозкові вузли від 3-5 тварин до початку розвитку посмертних змін. При морфологічних дослідженнях основну увагу звертали на нейрони середнього розміру, тому що саме ці клітини інервують склеротомні тка-нини і забезпечують термічну протопатичну чутливість (Norcio R., Santis D., 1976).

Гістологічні препарати забарвлювали згідно методики Нісля та гематоксиліном-еозином, досліджували в світлооптичному мікроскопі і документували за допомогою мікроскопа МБД-6.

При проведенні електронномікроскопічних досліджень використовували загальновживані методики (Уіклі Б., 1975).Ультратонкі зрізи спинномозкових вузлів вивчали в електронному мікроскопі ЕМВ-100ЛМ.

Поряд із якісними гістологічними проводили й кількісні морфометричні дослідження. З допомогою окуляр-мікрометра визначали лінійні розміри 44-50 нейронів від 6 тварин кожної дослідної групи. На основі отриманих даних розрахували площу перерізу тіл нейронів, їх ядер, ядерець та ядерно-цитоплазматичний індекс (Автандилов Г.Г., 1990; Сморщок С.А., 1984).

Кількісний аналіз ультраструктурних компонентів спинномозкових вузлів проведено методом точково-лічильної об'ємометрії, який широко використовується в сучасній морфології (Автандилов Г.Г., 1990), розрахували відносні об'єми мітохондрій та гранулярної ендоплазматичної сітки в нейроцитах.

Поряд з морфологічними дослідженнями провели також біохімічні, наприклад, рівень ендогенної інтоксикації опечених морських свинок оцінювали по вмісту молекул пептидів середньої маси, їх низько- і високомолекулярних фракцій шляхом прямої спектрофотометрії на СФ-46, після осадження білків (Габриелян Н.И. и др.,1981; Галактионов С.Г. и др., 1984; Тембулатов М.М., 1990).

На хемілюмінометрі ХЛМ ІЦ-01 визначали інтенсивність спонтанної хемілюмінесценції плазми крові морських свинок, які отримували антиоксиданти, як показник активності перекисного окислення ліпідів (Храпова Н.Г., 1975).

Статистичну обробку цифрових даних, отриманих при біохімічних, морфометричних дослідженнях та визначенні летальності піддослідних тварин і зміни маси їх тіла в динаміці експерименту здійснювали методом варіаційної статистики . Достовірність різниці середніх величин та їх похибок оцінювали за критерієм Стьюдента-Фішера (Автандилов Г.Г., 1990).

Результати дослідження та їх обговорення. Нами досліджено стан системи "гемокапіляр-нейроглія-нейрон" сенсорних гангліїв інтактних морських свинок. На світлооптичному рівні ми не виявили видових особливостей цих органів. Згідно отриманих результатів діаметр тіл середніх нейронів становить 32,7±±1,2 мкм. Субмікроскопічні дослідження показали, що для основного структурного компонента спінальних гангліїв досліджуваних тварин – чутливих нейронів – характерні всі основні ознаки цього типу клітин (Чайковский А.Б., 1973; Яценко В.П., 1986). Згідно наших результатів та даних літератури, розрізняють світлі і темні нейроцити, інтенсивність забарвлення яких залежить від їх функціонального стану (Саркисов С.А., 1980; Туманов В.П., 1992). Активними є світлі клітини, які характеризуються низькою електронною щільністю нейроплазми з добре розвиненими внутрішньоклітинними органелами. Тому відправним морфологічним фоном для наступних спостережень та інтерпретації даних, отриманих в експерименті, стали світлі нейрони.

Стан тріади "гемокапіляр-нейроглія-нейрон" при тяжких термічних опіках шкіри. Результати проведених досліджень показали, що в спінальних гангліях розвивався складний комплекс морфологічних змін. Ступінь їх прояву перебувала в прямій залежності від стадії опікової хвороби

Реакції всіх компонентів спинномозкових вузлів на тяжку термічну травму на першу добу досліду значною мірою були зумовлені пошкодженням мембранних структур продуктами перекисного окислення ліпідів, вміст яких зростав в 3,4 рази (Волков К.С., 1995; Пашко К.А., 1992).

Розвивались ці зміни на фоні порушень мікроциркуляції і були проявом стрес-адаптації капілярів до дії пошкоджуючого фактора. Мікроскопічно встановлено периваскулярний набряк, розширення судин, заповнення їх просвіту форменними елементами крові. Електронномікроскопічно в гемокапілярах спостерігали набряк базального шару, його контури ставали нерівними, мембрани на окремих ділянках втрачали чіткість. В ендотеліоцитах спосттерігали витончення зони органел та периферійної частини клітин, просвітлення їх цитоплазми, збільшення кількості піноцитозних пухирців і мікроворсинок на люменальній поверхні, набухання мітохондрій з частковою редукцією їх крист. Згідно наших даних та даних інших авторів (Волков К.С., 1996; Куприянов В.В. и соавт., 1973; Чернишенко Т.І., 2000), все це зумовлювало порушення трофіки чутливих клітин, а отже впливало на їх функціональний стан.

В нервових клітинах розвивалось явище тигролізу, характерним проявом якого було набухання тіл і відростків нервових клітин, крім цього виникало розпушення хроматофільної речовини і її периферійний лізис. Збільшувались розміри ядер, відмічалось просвітлення в них каріоплазми.

Морфометрично встановлено збільшення площі тіл середніх нейроцитів на 9%, площі ядер на 7%, ядерець на 26%. Тенденцію до гіпохромії нейронів та збільшення їх розмірів, очевидно, слід розглядати як часткове зменшення активності синтетичних процесів в клітині.

Субмікроскопічно це підтверджувалось появою клітин з чітко вираженим тигролізом: розширенням та фрагментацією канальців ендоплазматичної сітки. Відносний об'єм зазначеної органели зменшився на 19%. Одночасно в нейроплазмі збільшувався вміст вільних рибосом і полісом. Мітохондрії були набряклими, з частково редукованими кристами, об'єм їх за рахунок цього зростав на 16%. Цистерни комплексу Гольджі розширювались, ставали більш звивистими, збільшувалась кількість лізосом в нейроплазмі. Круглі ядра з світлою каріоплазмою і розширеними порами розташовувались ексцентрично. Подібні зміни описані при тяжких опіках на першу добу досліду в спинномозкових вузлах білих щурів (Чайковский А.Б., 1973).

Аналогічно змінювались і клітини макроглії, яким притаманна висока реактивність, спостерігалися як світлі набряклі, так і темні зменшені в об'ємі мантійні гліоцити (Чайковский А.Б., 1973).

В стадії ранньої токсемії активність перекисного окислення ліпідів залишалась доволі високою, перевищуючи показник інтактних тварин в 3,05 рази. Одночасно, в цей термін досліду приєднувався вплив ендотоксинів, концентрація яких в плазмі крові зростала, переважно за рахунок високомолекулярної фракції молекул середньої маси – в 23,8 рази. Однойменні зміни описані й іншими дослідниками (Волков К.С., 1996; Пасєчко Н.В., 1997; Сморщок Ю.С., 1993). На такому фоні наростали структурні зміни в спінальних гангліях. Зберігалось повнокрів'я і розширення судин. Стінки капілярів на окремих ділянках ставали хвилястими, нерівними. Електронномікроскопічно виявляли багато функціонально активних ендотеліоцитів з великою кількістю цитоплазматичних виростів на люменальній поверхні та пухирців і вакуолей в просвітленій цитоплазмі. Схожі зміни спостерігали морфологи в інших органах нервової системи (Волков К.С., 1996; Туманов В.П., 1992; Чернишенко Т.І., 2000).

Наростали деструктивні порушення і в нейроцитах спинномозкових вузлів. Площа їх тіл, ядер і ядерець перевищувала ці показники в інтактних тварин відповідно на 16%, 12% і 16%, а ядерно-цитоплазматичне співвідношення було на 5% меншим, ніж у групі порівняння. Внаслідок руйнації органел цитоплазма клітин просвітлювалась, явище тигролізу захоплювало не лише периферійну, але й парануклеарну зону. Частина канальців ГЕС розширювались, фрагментувались і вакуолізувались, що зумовило зменшення відносного об'єму цієї органели на 45%. Пошкодження мітохондрій супроводжувалось значним просвітленням їх матриксу, руйнуванням крист. Об'єм цієї органели, в порівнянні з попереднім терміном спостереження, зменшився на 9%. В набряклих ядрах виявляли розшарування мембран каріолеми, помірне вогнищеве розширення перинуклеарного простору, зменшення кількості ядерних пор.

В гліальних клітинах виявляли набухання, вакуолізацію і просвітлення матриксу мітохондрій, в деяких з них спостерігалася деструкція крист з їх фрагментацією; розширення, вакуолізація і набухання канальців ендоплазматичної сітки з одночасною частковою втратою рибосом; набухання цистерн і збільшення кількості диктіосом комплексу Гольджі; збільшення кількості первинних і вторинних лізосом. Всі ці зміни були реакцією нервової тканини на гіпоксію, яка виникала внаслідок порушення структури мікроциркуляторного русла і токсичний вплив продуктів перекисного окислення ліпідів та молекул середньої маси. В стадії пізньої токсемії пошкоджуючий вплив важкої термічної травми наростав. Показники ендогенної інтоксикації залишались досить високими, високомолекулярна фракція молекул середньої маси в плазмі крові піддослідних тварин перевищувала відповідний показник в інтактних тварин в 22,8 рази. Активність перекисного окислення ліпідів також була вищою, ніж в нормі (в 2,1 рази). В елементах мікроциркуляторного русла 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.

Під дією поіменованих вище факторів зміни в нервових клітинах наростали. Площа їх тіл була найбільшою за весь період досліду і перевищувала цей показник у інтактних тварин на 19%. Тотальний тигроліз в цитоплазмі клітин поєднувався з гідропічною дистрофією та перицелюлярним набряком. Субмікроскопічно в цих клітинах виявляли світлу нейроплазму, із зменшеним об'ємом гранулярної ендоплазматичної сітки в 1,71 рази, на поверхні якої майже відсутні були рибосоми, мало вільних рибосом і полісом, набухання структурних компонентів комплексу Гольджі, мембранні компоненти якого втрачали чіткість, збільшувалась кількість вторинних лізосом. Набряклі мітохондрії містили невелику кількість крист, окремі з них мали неправильну форму, мембрани їх були розпушені, нечіткі, відносний об'єм їх був в 1,15 рази меншим, ніж у інтактних тварин. Зменшувалась площа ядер на 3% порівняно з попереднім строком спостереження і ядерно-цитоплазматичне співвідношення на 11% порівняно з інтактними тваринами. Площа ядерець була в 1,37 рази меншою, ніж у тварин без опіків. Розширювався також перинуклеарний простір, зменшувалась кількість ядерних пор в каріолемі.

Суттєво ушкоджувалась нейроглія в цей термін досліду. В мантійних клітинах осміофільні ядра мали численні неглибокі інвагінації, розширений перинуклеарний простір. В нейроплазмі спостерігали розриви мембран розширених канальців ендоплазматичної сітки і цистерн комплексу Гольджі, набряклі мітохондрії були майже позбавлені крист. Виявляли багато лізосом різної величини. Потовщення гліальної капсули нейроцитів суттєво погіршувало обмінні процеси в морфофункціональній тріаді "гемокапіляр-нейроглія-нейроцит".

Одержані нами дані тотожні змінам, виявленим в інших органах нервової системи при опіковій хворобі (Волков К.С., 1996; Туманов В.П., 1992; Чернишенко Т.І., 2000).

На 21 добу досліду в стадії септикотоксемії в плазмі крові опечених тварин вміст токсичних продуктів зберігався високим: активність перекисного окислення ліпідів в 1, 62 рази вищою, а вміст високомолекулярної фракції молекул середньої маси в плазмі крові в 25,0 разів перевищував аналогічний показник в інтактних тварин. Це співпадає з дослідженнями інших авторів (Волков К.С., 1996; Чернишенко Т.І., 2000).

В спинномозкових вузлах зберігались ознаки атонії капілярів, поряд із розширенними ділянками капілярів спостерігались ділянки їх спадання. Площа тіл нейронів тепер дещо зменшувалась, а площа ядер змінювалась суттєво – на 18%, що зумовило зменшення ядерно-цитоплазматичного співвідношення в 1,31 рази.

Електронномікроскопічно часто виявляли звивистість і нерівномірне потовщення базального шару гемокапілярів, поєднання в одній судині як світлих так і темних ендотеліальних клітин. Темні ендотеліоцити характеризувались наявністю аутофагічних комплексів і мієліноподібних структур, а світлі – гомо-генізацією і суцільною вакуолізацією цитоплазми. На їх люменальній поверхні спостерігали великі цитоплазматичні вирости. Зміни в таких ендотеліоцитах мали на цій стадії опікової хвороби незворотній характер і свідчили про загибель клітин (Волков К.С., 1996; Чернишенко Т.І., 2000).

Найбільш глибоких змін зазнавали у ці строки досліду нейроцити. Мікро-скопічно в світлих клітинах спостерігали тотальний тигроліз із вираженим просвітленням цитоплазми. Електронномікроскопічно виявляли значну деструкцію елементів гранулярної ендоплазматичної сітки, її відносний об'єм зменшу-вався в 1,89 разів порівняно з інтактними тваринами. Різко розширені і вакуолізовані цистерни гранулярної ендоплазматичної сітки майже позбавлялись рибосом. Мітохондрії мали неправильну форму, їх мебрани повністю руйну-валися, що зумовило зменшення їх відносного об'єму в 1,32 рази. Ядра окремих нейроцитів набували неправильної форми, каріолема утворювала численні інвагінації, помітно розширювався перинуклеарний простір, обриси мембран були нечіткими, в каріоплазмі виявлявся гетерохроматин, ядерця розташовувались ексцентрично, їх площа зменшувалась в півтора рази. Зміни такого характеру, очевидно, слід розглядати як каріопікноз, який передує загибелі клітини. (Волков К.С., 1996; Чернишенко Т.І., 2000)

Суттєво змінювались мантійні клітини. Ядра їх мали глибокі інвагінації, перинуклеарні простори значно розширювались. В цитоплазмі спостерігалась вакуолізація і гомогенізація пошкоджених органел. Збільшення кількості речовин і структур, які підлягали лізису і виділенню, призводило до збільшення числа і розмірів лізосом, а надмірне їх перевантаження – до виходу гідролітичних ферментів, аутолізу і загибелі клітин (Волков К.С., 1996).

Отже, в умовах експериментальної термічної травми в спінальних гангліях морських свинок виникав комплекс складних морфофункціональних змін нейроцитів, гліальних клітин та гемокапілярів. На ранніх стадіях досліду (1–7 доби) ці зміни мали реактивний характер і були зворотніми. Наші дані узгоджуються з даними літератури ( Чайковский А.Б., 1973).

В стадії пізньої токсемії екстремальний термічний чинник викликав порушення нейрогематичного бар'єру та морфофункціонального комплексу "гемокапіляр – нейроглія – нейроцит", при цьому розвивались зміни, характерні для клітин, які зазнають значної гіпоксії і чиї пристосувально-компесаторні ресурси перебувають на межі виснаження, тому в стадії септикотоксемії розвивались глибокі некробіотичні зміни в частині досліджуваних структур. Це узгоджується із результатами досліджень інших авторів (Волков К.С., 1996; Чернишенко Т.І., 2000).

Стан морфофункціональної тріади спинномозкових вузлів при тяжких опіках і застосуванні антиоксидантів і ентеросорбента. Введення антиоксидантів зменшило активність перекисного окислення ліпідів через добу в 1,81, а на 7 добу в 2,08 рази порівняно з контрольним показником. Результати світлооптичних досліджень спинномозкових вузлів виявили кращу збереженість їх структурних компонентів вже в ці ранні терміни експерименту. Площа тіл сенсорних нейронів під кінець першої доби досліду була на 9% більшою, ніж у контрольній групі тварин. Така динаміка змін зберігалась і на 7 добу досліду, що сприяло збільшенню ядерно-цитоплазматичного співвідношення на 3%.

При застосуванні a-токоферолу та флакуміну явища тигролізу в нейроцитах були дещо менше виражені, що підтверджувалось кращою збереженістю канальців і цистерн ГЕС та збільшенням відносного об'єму цієї органели на 28% в стадії ранньої токсемії в порівнянні з контрольною групою. Стабілізуючий вплив антиоксидантів сприяв кращому перебігу внутрішньоклітинної регенерації, яка проявлялась гіпертрофією та гіперплазією органел. Ядра нейроцитів були дещо краще збереженими, містили добре виражені ядерця, площа яких була на 25% більшою, ніж в контрольній групі. Одержані результати такі ж як виявлені в нейронах кори головного мозку (Волков К.С.,1983).

Субмікроскопічні дослідження гліальних клітин і судин мікроциркуляторного русла показали, що і в цих структурах зміни не сягали такої глибини, як у тварин контрольної групи. Гіпертрофічні і гіперпластичні процеси в мантійних гліоцитах забезпечували добру внутрішньоклітинну регенерацію, чому сприяла краща збереженість ядерного апарату клітин. Каріолема утворювала невеликі інвагінації, в каріоплазмі переважав еухроматин, на фоні якого добре контурувалися ядерця. Наші дані співпадають з дослідженнями нейроморфологів (Волков К.С., 1996). Менше набухання тіл і відростків сателітоцитів проявлялось в помірному розширенні перикапілярних просторів. В просвітленій цито-плазмі ендотеліоцитів виявляли численні піноцитозні пухирці, що свідчили про активний транскапілярний обмін.

Застосування ентеросорбента ентеросгелю вже на 7 добу досліду зменшило концентрацію високомолекулярної фракції молекул середньої маси в плазмі крові піддослідних тварин в 13,08 рази порівняно з контрольною групою.

Субмікроскопічно в цей термін опікової хвороби відзначалася краща збе-реженість структури гранулярної ендоплазматичної сітки і комплексу Гольджі, ве-ликий вміст рибосом і полісом в клітинах. Ці зміни свідчили про високу функці-ональну можливість, активний синтез нуклеїнових кислот і білка в нейронах і гліоцитах досліджуваних органів, що підтверджувалося і збільшенням у багатьох клітинах протяжності каріолеми за рахунок глибоких інвагінацій, гіпертрофією і ектопією ядерець, зростанням їх площі на 22%, порівняно з контрольною групою, підвищеним вмістом поблизу них гранулярного матеріалу рибосомного типу, ве-ликою кількістю ядерних пор у каріолемі. Подібні зміни при активному функціональному стані нейронів спостерігали ряд авторів (Волков К.С., 1995; Волошин П.В., 1982; Чернишенко Т.І., 2000).

Менш зміненим виявився і енергетичний апарат нервових і гліальних клітин. У гіпертрофованих мітохондріях нейроцитів деструкція крист і просвітлення матрикса було не настільки виражене, як в контрольній групі. На 7-му добу у морських свинок, "лікованих" ентеросорбентом, мембрани органел і каріолеми були чіткіше виражені, зберігалася правильна орієнтація помірно розширених цистерн гранулярного ретикулуму, відносний об'єм якого був на 19% більшим, ніж в контрольній групі. Велика кількість ядерних пор і своєрідні вирости зовнішньої ядерної мембрани свідчили про інтенсивну ядерно-цитоплазматичну

взаємодію. Подібні зміни трактуються як ознаки підвищення метаболічних процесів в нейронах, пов'язані з їх напруженим функціональним станом (Саркисов Д.С., 1988).

Ентеросгель сприятливо діяв і на структуру кровоносних капілярів. Світлооптично спостерігалося менше різко розширених і переповнених кров'ю су-дин. Краще збереженими виглядали перикапілярні простори. Значно частіше зу-стрічалися функціонально активні гемокапіляри. Субмікроскопічно вони харак-теризувалися великою кількістю цитоплазматичних виростів на люменальній по-верхні ендотелію, великою кількістю піноцитозних пухирців, кращою збереженіс-тю органел ендотеліоцитів, рівнішим базальним шаром.

На 14-ту добу досліду кількість токсичних продуктів у плазмі крові "лікованих" тварин суттєво зменшувалась. Активність перекисного окислення ліпідів зменшувалась в 1,64 рази , а рівень середніх молекул зменшувався в 1,31 раза у тварин відповідних груп. Все це сприяло кращому збереженню структурних компонентів спинномозкових вузлів.

В стадії пізньої токсемії у "лікованих" тварин обох груп явища тигролізу в нейроцитах були менше виражені, аніж у тварин контрольної групи. Зменшувався набряк тканин спинномозкових вузлів, що відрізняло морфологічну картину досліджуваних органів зазначених груп тварин. Як на світлооптичному, так і на субмікроскопічному рівнях в нейроцитах і гліоцитах тварин, що отримували ентеросгель та антиоксиданти, спостерігалася висока активність ядерного апарату. Про це свідчили глибокі і помірні інвагінації каріолеми та підвищена кількість рибосом в таких ділянках. Гіпертрофія і редуплікація ядерець та скупчення біля них гетерохроматину була характерна для тварин, які отримували ентеросгель.

Часто поблизу ядерної оболонки в таких нейронах розташовувалися мітохондрії з добре вираженими кристами і помірно щільним матриксом, які, очевидно, забезпечували енергетичні процеси транспорту і метаболізму ядерно-цитоплазматичної взаємодії (Боголепов Н.Н., 1979; Волошин П.В., 1982). Це підтверджено зростанням відносного об'єму мітохондрій у тварин "лікованих" антиоксидантами на 33%, а ентеросорбентом – на 36%. Така позитивна динаміка енергетичних процесів у клітинах зумовила зростання відносного об'єму ГЕС в 1,80 рази при застосуванні a-токоферолу й флакуміну та в 1,88 рази – ентеросгелю.

Однак дещо краща збереженість мембран і більш виражена гіперплазія з боку органел спостерігалася у структурних елементах гангліїв тварин, що отримували ентеросгель. У нервових і гліальних клітинах морських свинок цієї групи було помітно менше первинних і вторинних лізосом. В гліоцитах у цей терміни досліду могли зустрічатися лише поодинокі великі аутофагосоми. Гіперплазія і гіпертрофія органел, які перебували в умовах тривалого функціонального напруження, змінилися помітними пошкодженнями багатьох із них.

На 14-ту добу досліду спостерігалася висока функціональна активність кровоносних капілярів, що переконливо підтвердили ультраструктурні дані. Виявляли численні вирости на люменальній поверхні ендотеліоцитів, велику кількість піноцитозних пухирців і невеликих вакуолей, гіпертрофією і гіперплазією органел. Неширокі перикапілярні простори і відносно рівний базальний шар свідчили про покращення транскапілярного обміну. Аналогічними ультраструктурними ознаками характеризують компенсаторну перебудову капілярів мозку Н.Н.Боголепов (1979), К.С.Волков (1983) і пов'язують це з активним їх функціонуванням.

Під кінець експерименту, в стадії септикотоксемії, досліджувані препарати ще бідльше змінювали кількість токсичних речовин в плазмі крові піддослідних тварин. Активнісь хемілюмінесценції зменшилась в 1,46 разів, а вміст молекул середньої маси в 1,34 рази. Отримані результати узгоджуються з дослідженнями ряду авторів (Волков К.С., 1996; Пасєчко Н.В., 1987, 1997; Сморщок С.А., 1994). Слід зазначити, що високомолекулярна фракція середніх молекул зменшувалась в 5,66 разів. Це є особливо важливим, оскільки в стадії септикотоксемії опікової хвороби стан опечених погіршується через приєднання токсичного впливу патогенної мікрофлори.

На 21 добу в спинномозкових вузлах тварин 3-ї і 4-ї груп відзначалася нормалізація структури багатьох кровоносних капілярів, що значною мірою ослаблювало токсичну дію, покращувало обмінні процеси і, безперечно, позитивно впливало на морфологічну організацію і функціональну діяльність основного структурного компонента спинномозкового вузла – нейрона.

Середня площа тіл нейроцитів обох груп була на 14% меншою, ніж в контрольній групі, а площа ядер у тварин 3-ї групи на 11%, а 4-ї на 14% менша, ніж у групі порівняння. Така динаміка змін свідчить про зменшення набряку нейронів та кращу збереженість їх ядер, що, в свою чергу, зумовило зростання ядерно-цитоплазматичного співвідношення відповідно на 31 та 27%. Субмікро-скопічно великі світлі ядра нейроцитів містили гіпертрофовані ядерця, площа яких була більшою в 1,81 та 1,73 рази відповідно, порівняно з контрольною групою.

Аналогічна тенденція прослідкована і в структурах цитоплазми. Добре збереженими були компоненти ГЕС, на поверхні яких локалізувались численні рибосоми, об'єм цієї органели наближався до показника інтактних тварин, при цьому він майже вдвічі перевищував дані контрольної групи (в 3-ій групі він збільшувався в 1,98 разів, а в 4-ій в 1,94 рази). Поблизу таких краще збережених компонентів ГЕС виявляли численні вільні рибосоми та полісоми. Таку позитивну динаміку морфологічних змін згідно даних Волкова К.С. (1996), Струкова А.І. (1993), Чернишенко Т.І. (2000) та ін. слід розглядати як пристосувально компенсаторні процеси, які забезпечують адаптацію нейроцитів до дії патологічного чинника (термічного пошкодження).

Аналогічні зміни спостерігалися і в мітохондріях, їх відносний об'єм на 40% перевищував цей показник в нейронах тварин контрольної групи. Як зазначають ряд авторів, добра енергозабезпеченість клітин сприяє стабілізації їх морфо-функціонального стану (Струков А.И., Серов В.В., 1993).

Позитивний вплив застосовуваних препаратів позначався і на субмікроскопічній організації мантійних гліоцитів. Їх органели були менше вражені, активні репаративні процеси сприяли нормалізації структурної організації гліальних клітин, що, безперечно, поліпшило забезпечення нейроцитів життєво важливими субстратами і було важливою умовою їх відновлення. На всіх етапах репаративних процесів простежувався нерозривний зв'язок між реакцією нейронів і глії спинномозкових вузлів. Активація регенераторних процесів у нейроцитах завжди супроводжувалася посиленням їх в сателітоцитах.

Отже, на відміну від контрольної групи тварин, в сенсорних гангліях лікованих морських свинок не відбувалося глибоких деструктивних змін в нейронах, глії і кровоносних капілярах, не спостерігалося масової загибелі клітин, оскільки поряд з деструкцією одночасно відбувалися активні відновні процеси.

Все вищезазначене дозволяє вважати доцільним використання водорозчинного антиоксиданта флакуміну та жиророзчинного a--токоферолу для корекції метаболічних порушень в опечених хворих. Таке їх поєднання забезпечувало швидкий і стабільний ефект протягом всього терміну спостереження. Для запобігання впливу інших токсичних чинників оправданим було використання кремнійорганічного ентеросорбента ентеросгелю, ефективність якого проявлялася швидко і зберігалася тривалий час.

ВИСНОВКИ

1. У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у встановленні закономірностей морфологічних змін спинномозкових вузлів при тяжкій термічній травмі та в умовах застосування антиоксидантів та ентеросорбента. Результати проведених мікроскопічних, ультраструктурних, морфометричних та біохімічних досліджень обгрунтовують доцільність використання антиоксидантів та ентеросорбентів у комплексному лікуванні хворих з тяжкими опіками.

2. Тяжка опікова травма викликає значні структурні зміни в спинномозкових вузлах. Характер і ступінь пошкодження морфофункціональної тріади "гемокапіляр – нейроглія – нейроцит" чутливих вузлів неоднакові в різні терміни експерименту.

3. Термічна травма в ранні строки (1-7 доби) опікової хвороби, на тлі високої активності перекисного окислення ліпідів та ендогенної інтоксикації, викликає розвиток реактивних та пристосувально-компенсаторних процесів у всіх структурних компонентах спінальних гангліїв, які проявляються активацією внутрішньоклітинної регенерації, гіперплазією і гіпертрофією органел.

4. В пізніші строки після тяжкої термічної травми (14-21 доби) концентрація токсичних продуктів в плазмі крові зберігається високою, що зумовлює виснаження і зрив пристосувально-компенсаторних реакцій і розвиток глибоких деструктивних змін у всіх структурних компонентах морфофункціональної тріади спинномозкових вузлів.

5. Застосування антиоксидантів a-токоферолу і флакуміну та ентеросорбента ентеросгелю помітно зменшує вміст токсичних продуктів у плазмі крові опечених тварин, що вже в стадії токсемії позитивно позначається на структурній організації мікроциркуляторного русла досліджуваного органа. Покращення трофіки сприяє гіперплазії і гіпертрофії внутрішньоклітинних структур нейроцитів та гліальних клітин, що забезпечує активацію біосинтетичних процесів, спрямованих на підтримку і відновлення порушених функцій.

6. Досліджувані препарати мають виражену стабілізуючу дію на морфофункціональний стан тріади "гемокапіляр – нейроглія – нейроцит", стимулюють внутрішньоклітинну регенерацію, тому структурна організація органа нормалізується в пізні терміни досліду.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Проведені на різних рівнях структурної організації морфологічні дослідження спинномозкових вузлів після тяжкої термічної травми шкіри вказують на необхідність корекції деструктивних змін, які розвиваються в морфофункціональній тріаді "гемокапіляр – нейроглія – нейроцит".

2. Виявлений високий рівень активності перекисного окислення ліпідів та ендогенної інтоксикації після тяжкої термічної травми потребує відповідної медикаментозної корекції (зокрема, антиоксидантами a-токоферолом і флакуміном та 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.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. 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. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2000. – № 2 – С.74-76.

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

3. Особливості репаративної регенерації нейроцитів спинномозкових 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. – № 4. – Тернопіль: Укрмедкнига. 1999. – С.86-87.

4. Андріїшин О.П. Морфофункціональні зміни рецепторних нейронів спинномозкових вузлів при опіковій хворобі // Вісник Вінницького державного медичного університету. – Вип.2. – Вінниця, 1998. – С.296-297.

5. Волков К.С., Пасєчко Н.В., Андріїшин О.П. Ультраструктурні основи деструктивних і регенераторних процесів у внутрішніх органах при важких опіках шкіри в умовах сорбційної детоксикації організму // Вісник наукових досліджень. – № 2-3. – Тернопіль, 1997. – С.31-32.

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

7. Стан регенераційних процесів у деяких внутрішніх органах при тяжких опіках за умов сорбційної детоксикації /К.С.Волков, Н.В.Пасєчко, Л.В.Якубишина, О.П.Андріїшин // Здобутки клінічної та експериментальної медицини. – Вип.2, ч.11. – Тернопіль: Медична академія, 1997. – С.525-525.

8. Андріїшин О.П. Ультраструктурні зміни спинномозкових вузлів в ранні стадії опікової хвороби // Щорічник "Наукові записки". – Ч.1 – Київ, 1997. – С.20-21.

9. Андріїшин О.П. Зміни мікроциркуляторного русла спинномозкових