Рефераты по медицине
Морфологические изменения селезенки в динамике алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма
Скачать реферат [84,2 К] Информация о работе
Государственное образовательное учреждение
"Сибирский государственный медицинский университет
Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию"
Кафедра биохимии и молекулярной биологии
Зав. кафедрой д.м.н. профессор Серебров В.Ю.
Дипломная работа
Морфологические изменения селезенки в динамике алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма
Никифорова Марина Валериевна
Научные руководители:
Доцент кафедры судебной медицины
с курсом токсикологической химии
ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава Алябьев Ф. В.
Заведующий кафедрой биохимии и молекулярной биологии
ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава профессор В.Ю. Серебров
Томск – 2012
Оглавление
Список сокращений
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Реакция органов и систем организма на воздействие алкоголя
1.1.1 Действие алкоголя на клетки
1.1.2 Влияние этанола на конкретные органы и ткани
1.2 Воздействие холода на организм
1.2.1 Последствия воздействия гипотермии на клетки и ткани
1.2.2 Изменения внутренних органов при гипотермии
1.3 Совместное действие алкоголя и холода на организм
1.4 Изменения в ткани селезенки в результате экспериментов по воздействию стрессорных раздражителей на организм
Глава 2. Материалы и методы
Глава 3. Результаты исследований
Выводы
Список литературы
Список сокращений
АЛТ – аланинаминотрансфераза
АСТ – аспартатаминотрансфераза
АТФ – аденозинтрифосфат
АХП – алкогольный хронический панкреатит
АцА – ацетальдегид
НАД+– никотинамидадениндинуклеотид, окисленная форма
НАДН – никотинамидадениндинуклеотид, восстановленная форма
ЦОГ-1 – циклооксигеназа-1
ЦНС – центральная нервная система
Введение
Актуальность работы
Алкогольная интоксикация во все времена являлась национальной проблемой России. Около трети всех смертей в РФ связаны с алкоголем. Таким образом, каждый год преждевременно умирает 500-700 тыс. российских граждан, это 30-35% от всей насильственной смерти. Для сравнения отметим, что в США этот показатель равен 4,4%. Население России ежегодно уменьшается на 800 тыс. человек. Специалисты в области здравоохранения считают, что именно алкоголь повинен в сокращении средней продолжительности жизни в России, которая в настоящее время составляет 59 лет.
С алкоголем связано 72% убийств, 42% самоубийств, 53% смертей при действии прочих внешних факторов. Кроме того, употребление алкоголя приводит к смерти в 68% случаев при циррозах печени, составляет 60% при панкреатитах, 23% при сердечно-сосудистых заболеваниях, 25% - при прочих болезнях. (А. Немцов «Алкогольный урон России», М., 2003). В разных регионах РФ смертность от алкогольной интоксикации варьируется от 30 до 46%. Лидирует Дальневосточный округ. Алкогольная смерть в Южном федеральном округе, по сравнению с другими регионами нашей страны, отличается меньшим количеством потребления алкоголя и имеет несколько меньшую общую смертность.
На среднестатистического россиянина приходится 15 литров этилового спирта в год (в США – около 8 л.). Усугубляет положение частота употребления в России, в отличие от США, Франции и других стран, крепких и недоброкачественных спиртных напитков. Если так будет продолжаться и дальше, прогнозирует крупный американский политолог Н. Эберстадт, в докладе «Обезлюдевшая Россия», то к 2025 году население нашей страны уменьшится на 10 миллионов человек! Примечательно, что к главным причинам смертности этот учёный относит распространение пьянства и курения, а также неправильное питание, сидячий образ жизни, большое число абортов и плохое медицинское обслуживание населения. На Западе существует мнение, что Россия – умирающая страна, она интересна лишь своими ресурсами.
Даже небольшое отрезвление населения - самый простой путь уменьшить напряженность демографических проблем за счет сокращения смертности работоспособных мужчин. Снижение потребления алкоголя в России на 5-10% сохранит жизнь 100-200 тыс. россиян в год!
Процент погибших от основных видов насильственной смерти, находившихся в состоянии алкогольного опьянения в момент смерти, 2005 год
Как видно из диаграммы, почти половина погибших от переохлаждения находились в состоянии алкогольного опьянения... Употребление алкогольных напитков в холодное время года может быть смертельно опасным. Алкоголь не согревает! Смерть на холоде в состоянии алкогольного опьянения наступает гораздо чаще и быстрее, чем в трезвом состоянии.
Попадая в мозг, алкоголь угнетает центральную нервную систему. Вызванное алкоголем наркотическое опьянение подавляет зачастую даже инстинкт самосохранения, снижает восприятие болевых сигналов переохлаждения. Зачастую пьяный, замерзает на морозе, потому как не чувствуя холода засыпает, так как в неконтролируемой из-за алкоголя ситуации мозг не воспринимает ни сигналов боли, ни сигналов о низкой температуре.
Алкоголь в холод не согревает, а лишь создает ложное ощущение тепла. При сильном холоде алкоголь кратковременно расширяет кровяные сосуды и увеличивает скорость циркуляции крови, создавая иллюзию тепла. При попадании алкоголя в кровь начинается кратковременное расширение сосудов. Этот процесс сопровождается улучшением притока крови к конечностям, что вызывает первоначальный и ожидаемый эффект согревания в холоде. Поэтому пьяные люди на холоде начинают расстегивать куртки, чего делать нельзя, потому что затем сосуды сужаются, а организм, потерявший тепло, очень быстро охлаждается.
В настоящее время существуют проблемы с определением причины смерти у погибших на холоде – дифференциацией между острым отравлением алкоголем и переохлаждением.
На собственном материале нами рассмотрены изменения в ткани селезенки экспериментальных животных, подвергнутых различным по силе и длительности гипотермическим воздействиям и алкогольной интоксикации. Представлены различия изменений паренхимы селезенки при воздействии холода и алкоголя.
Цель исследования
Изучить изменения морфофункционального состояния селезенки в динамике алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма.
Задачи:
1. Установить различия в морфофункциональном состоянии селезенки в динамике алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма.
2. Установить хронологию морфофункциональных изменений селезенки с учетом зонального строения органа при алкогольной интоксикации, вызванной интрагастральным введением алкоголя и общем переохлаждении организма.
3. Установить зависимость величины изменений в структуре селезенки крыс от силы действия холодового стрессора (–10°С и –18°С).
4. Установить зависимость величины изменений в структуре селезенки крыс от дозы вводимого алкоголя (2, 4 и 8 мл/кг).
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Реакция органов и систем организма на воздействие алкоголя
1.1.1 Действие алкоголя на клетки
Систематическое употребление этилового алкоголя, в отличие от большинства других психоактивных веществ, с высокой долей вероятности приводит к развитию патологических процессов в разных органах и тканях организма. Накопленные к настоящему времени сведения о механизмах токсического действия этилового спирта позволяют четко выделять его прямые и опосредованные токсические эффекты.
Прямое токсическое действие этанола на клеткиосновано на его способности оказывать мембранотропное и конформационное действие, а также на способности непосредственно взаимодействовать с неэтерифицированными жирными кислотами [Билибин Д.П., Дворников В.Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий. Москва, Университет дружбы народов. _ 1990. _ 104 с..].
Мембранотропное действие
Эта отличительная особенность биологического действия этанола определяется его влиянием на биологические мембраны и отсутствием способности специфически взаимодействовать с рецепторными структурами. Действие этанола неспецифично и, подобно другим средствам для наркоза алифатического ряда, реализуется посредством полярного и неполярного взаимодействия с мембранами. Растворимость этанола в воде выше, чем в липидах. Сильное внутримолекулярное взаимодействие между гидроксильными группами удерживает этанол в водной фазе. Поэтому характер и скорость распределения этанола в организме определяются прежде всего его распределением в водной среде. Прохождение этанола через мембраны осуществляется, главным образом, по градиенту концентрации через каналы, обеспечивающие прохождение ионов и, в меньшей степени, за счет растворения в липидном слое. Растворяясь в воде и частично в липидах мембран клеток и субклеточных структур, этанол вызывает флюидизацию (повышение текучести) мембран. Изменение агрегатного состояния мембран в области ионных каналов и местах фиксации белковых молекул сопровождается нарушением трансмембранного переноса ионов кальция. Применительно к возбудимым мембранам это выражается в снижении их возбудимости.
В условиях хронического воздействия этанола в мембранах возникают адаптивные изменения: увеличивается содержание холестерина, изменяется структура фосфолипидного слоя и снижается текучесть (повышается ригидность) мембран. Последнее сопровождается усилением активного трансмембранного транспорта Na+ в результате увеличения числа переносчиков и возрастания их сродства к Na+, а также стабилизации внутри- и внеклеточного обмена Ca++. Все это сопровождается изменением режима функционирования фиксированных на мембранах ферментных, рецепторных, иммунных и иных комплексов, ведет к развитию толерантности к этанолу и другим наркотическим веществам алифатического ряда (феномен перекрестной толерантности) и к снижению выраженности кардиодепрессивного действия этанола [Билибин Д.П., Дворников В.Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий. Москва, Университет дружбы народов. _ 1990. _ 104 с..]..
Конформационное действие
Этанол обладает способностью непосредственно влиять на конформацию белковых молекул (прежде всего контрактильных белков), нарушая их способность к функционированию. Именно этим определяется способность этанола снижать силу сердечных сокращений. Кардиодепрессивный эффект этанола проявляется при употреблении его в дозах, вызывающих тяжелую интоксикацию. Алкоголь при концентрациях в крови 4,5 г/л и выше снижает максимальную скорость нарастания, амплитуду и продолжительность потенциала действия кардиомиоцитов. Сходное действие оказывают и другие спирты (метанол, бутанол, пентанол). Указанный эффект связан пре-имущественно с подавлением входящего тока кальция, а слабая деполяризация сарколемальной мембраны обусловлена снижением быстрого входящего тока натрия [Успенский А.Е. Токсикологическая характеристика этанола. – Итоги науки и техники. Сер. Токсикол./ – ВИНИТИ. – М, 1984. – Т. 13.].
Этерификация жирных кислот
Прямое токсическое действие этанола на митохондрии обусловлено его способностью метаболизироваться в тканях, прежде всего в миокарде, с образованием эфиров жирных кислот. Этанол при участии цитоплазматической эстеразы взаимодействует с длинноцепочными жирными кислотами, в основном, пальмитиновой, олеиновой и линолевой, с образованием их эфиров. Способность эфиров этих кислот удерживаться в связанном с белками состоянии значительно ниже, чем у неэтерифицированных жирных кислот. Последнее обеспечивает их массивное поступление в митохондрии с последующей деэтерификацией, где вновь образованные жирные кислоты реализуют свой токсический эффект. Скорость синтеза этиловых эфиров жирных кислот весьма высока (около 40 нМ/г в час), а их содержание в тканях сердца у лиц, погибших в состоянии острой алкогольной интоксикации, увеличено в 3–4 раза. Механизм токсического действия эфиров жирных кислот определяется их способностью ингибировать Na+,К+-АТФазу, угнетать дыхание митохондрий, активировать перекисное окисление липидов в мембранах митохондрий и разобщать окисление и фосфорилирование [Успенский А.Е. Токсикологическая характеристика этанола. – Итоги науки и техники. Сер. Токсикол./ – ВИНИТИ. – М, 1984. – Т. 13.].
Опосредованное токсическое действие этанола на клеткиопределяется каскадом метаболических расстройств, возникающих при его окислении, а также токсическими эффектами ацетальдегида и продуктов его метаболизма.
Метаболическое действие
Исключительно важной особенностью этилового спирта, отличающей его от других ПАВ, в том числе и от средств для наркоза алифатического ряда, является его способность выступать в качестве пищевого субстрата. Его энергетическая ценность составляет 7,1 ккал/г. При систематическом употреблении алкоголя в количествах, не превышающих 5–10% энергетической ценности пищевого рациона, он не оказывает влияния или увеличивает уровень энергопоступлений, способствуя увеличению массы тела. При употреблении алкоголя в больших количествах (до 50% от общей энергетической ценности пищевого рациона у больных алкоголизмом) значительно снижается поступление в организм различных пищевых веществ, в том числе белков, витаминов, микроэлементов и других нутриентов, что ведет к развитию парциальной пищевой недостаточности. На фоне последней токсические эффекты алкоголя и его метаболитов усиливаются[Билибин Д.П., Дворников В.Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий. Москва, Университет дружбы народов. _ 1990. _ 104 с..]..
Поступающий в организм этанол почти полностью подвергается биотрансформации. В неизмененном виде выводится менее 5% принятого алкоголя. Окисление алкоголя протекает в основном в цитоплазме гепатоцитов (от 80% до 90%). Остальная часть поступившего в организм алкоголя подвергается биотрансформации в других тканях и органах (легкие, почки, эндотелий сосудов и др.). Окисление осуществляется при участии алкогольдегидрогеназной (АДГ) и, в меньшей степени, микросомальной и каталазной систем с образованием ацетальдегида. Скорость окисления этанола после его однократного приема составляет примерно 100 мг/кг/час для мужчин и 85 мг/кг/час для женщин. Незначительная часть (менее 10%) образовавшегося ацетальдегида поступает в кровоток. При употреблении алкоголя в дозе 1 г/кг (пиковая концентрация этанола в крови – около 1,0 г/л) ацетальдегид обнаруживается в крови на протяжении 3-х часов в концентрациях 0,0001 – 0,001 г/л. При увеличении нагрузки алкоголем поступление ацетальдегида в кровь возрастает. Ацетальдегид обладает способностью угнетать дыхательную цепь митохондрий на участке между пиридиннуклеотидами и флавопротеидами и вызывать торможение всех оксилительно-восстановительных процессов в митохондриях, что приводит к накоплению недоокисленных продуктов и нарушению аккумуляции АТФ в реакциях окислительного фосфорилирования [Билибин Д.П., Дворников В.Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий. _ Москва, Университет дружбы народов. _ 1990. _ 104 с.].
Около 90% ацетальдегида подвергается дальнейшему окислению по месту его образования до ацетата при участии митохондриальной и, в меньшей степени, цитоплазматической альдегиддегидрогеназы (АлДГ). В итоге 70–80% поступившего в организм человека этанола превращается в свободный ацетат. Примерно 25% образовавшегося ацетата утилизируется в печени, около 70% – в других тканях, и лишь незначительная часть выделяется с мочой. Нагрузка алкоголем закономерно сопровождается увеличением уровня ацетата в крови, а его содержание в крови коррелирует с содержанием этанола. В печени и периферических тканях ацетат трансформируется в активную форму ацетил-КоА, который включается в цикл трикарбоновых кислот, где участвует в процессе окислительного фосфорилирования, а также используется в процессах биологического синтеза. Однако в печени ацетат, образующийся из ацетальдегида, включается в обменные процессы за счет затраты энергии АТФ. В результате происходит значительная деэнергизация внутримитохондриального матрикса и уменьшение фонда свободного HS-KoA. Дефицит последнего тормозит процессы окисления углеводов и жирных кислот, поставляющих восстановительные эквиваленты в дыхательную цепь митохондрий, где потребляется кислород и образуется АТФ [Билибин Д.П., Дворников В.Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий].
Метаболизм этанола в печени, протекающий по дегидрогеназному пути, сопровождается значительным уменьшением уровня окисленной и увеличением уровня восстановленной формы приридиннуклеотидов (снижение отношения НАД/НАДН), что сопровождается ослаблением других окислительно-восстановительных процессов, осуществляемых при участии НАД (метаболизм углеводов, триглицеридов, жирных кислот, гормонов, разного рода процессы биологического синтеза и т.д.), и ведет к развитию гиперпротонемии. Изменение отношения НАД/НАДН в печени широко распространяется и на другие клеточные системы и органы. Последнее связано, прежде всего, с увеличением отношения лактат/пируват и нарастанием концентрации глицерол-3-фосфата. Снижение стационарной концентрации пирувата сопровождается угнетением глюконеогенеза из ряда субстратов. Все это ведет к истощению запасов гликогена в печени, гипогликемии (вплоть до гипогликемической комы), развитию метаболического ацидоза и нарушению обмена липидов в печени (накопление триглицеридов) [Косенко Е.А., Каминский Ю.Г. Углеводный обмен, печень и алкоголь. _ Пущи-но. _ 1988. – 148 с.].
Резюмируя вышеизложенное, следует отметить, что при алкогольной интоксикации развивается состояние, обнаруживающее большое сходство с таковым при гипоксии разного генеза. Как и при гипоксических состояниях, при острой и хронической алкогольной интоксикации возникает каскад вторичных метаболических реакций и расстройств. Например, гиперлактатемия при систематическом злоупотреблении алкоголем является причиной задержки в организме мочевой кислоты, развития урикемии, накопления мочевой кислоты в тканях суставов и возникновения приступов подагры.
Еще одно событие, чреватое рядом патологических последствий, прежде всего, некомпенсированным ацидозом, нарушением обмена одновалентных и двухвалентных ионов и значительным ухудшением общего состояния больных, связано с увеличением в крови уровня кетоновых тел (ацетон, ацетоацетат и бета-оксибутират). Необходимо отметить, что кетоз относится к числу довольно редких явлений и развивается лишь при сахарном диабете, патологии беременности, длительном голодании и проведении тетурамотерапии. Механизм формирования гиперкетонемии при алкогольной интоксикации определяется следующими событиями: повышенным липолизом в жировой ткани и значительным увеличением уровня свободных жирных кислот в крови вследствие активации симпатоадреналовой системы; торможением бета-окисления жирных кислот в печени в результате ингибирующего влияния ацетальдегида на ферменты цикла Кребса, что сопровождается образованием избытка ацетил-КоА и деацилированием его с образованием ацетоацетата; укоренным восстановлением ацетоацетата в бета-оксибутират и частичным декарбоксилированием последнего с образованием ацетона[Билибин Д.П., Дворников В.Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий. Москва, Университет дружбы народов. _ 1990. _ 104 с..]..
Прямое конформационное действие ацетальдегида
Ацетальдегид, благодаря высокой реакционной способности своей карбонильной группы, почти лишен возможности существовать в биологических средах в свободном виде. Его способность к прямому, неферментативному взаимодействию распространяется прежде всего на белки и определяется возможностью вступать к ковалентное взаимодействие с их амино- и сульфгидрильными группами. При этом возникают относительно неустойчивые связи (меркаптополуацеталь, основания Шиффа), которые через непродолжительный промежуток времени становятся необратимыми. Вступая во взаимодействие со структурными и функциональными белками плазмы и форменных элементов крови, клеточных элементов эндотелия сосудов и других тканей, ацетальдегид нарушает их структурную организацию и функциональную активность. Около 20% поступающего из печени в кровь ацетальдегида связывается белками плазмы. В крови больных алкоголизмом обнаруживаются парные соединения ацетальдегида с валином, лизином, гликолизированным лизином, тирозином. Ацетальдегид взаимодействует с белковыми факторами свертывающей системы крови, нарушая их функциональную активность. Не менее 15% циркулирующего ацетальдегида связано с гемоглобином. Ацетальдегидные аддукты гемоглобина стабильны (полупериод жизни 5,5 дней) и обладают малым сродством к кислороду. Предполагается, что активация аллергических и аутоиммунных реакций при алкоголизме связана с иммунным ответом организма на продукты взаимодействия ацетальдегида с белковыми структурами крови, печени и других тканей.
Необходимо добавить, что способность ацетальдегида к прямому конформационному действию лежит в основе его стимулирующего влияния на процесс высвобождения биогенных аминов из надпочечников и нервных терминалей периферического отдела симпатоадреналовой системы, а также гормонов из некоторых желез внутренней секреции. Благодаря такой способности, ацетальдегид, образующийся при острой алкогольной интоксикации и постинтоксикационном алкогольном синдроме, оказывает мощное воздействие на функционирование секреторного звена нейрогуморальной и эндокринной систем регуляции, вызывая стрессоподобную активацию симпатоадреналовой системы и каскад вторичных нарушений в деятельности ряда органов и систем. [Угрюмов А.И., Беляева Н.Ю., Тихонова Г.Н. и соавт. // Архив патологии. – 1986. – т. 68, вып. 10. – С. 14–21.]
Прямое угнетающее влияние ацетальдегида на процессы белкового синтеза
В экспериментах на клеточных культурах, изолированных органах и целостном организме установлено, что ацетальдегид обладает способностью специфично ингибировать синтез клеточных и секреторных белков печени, сердца, скелетных и гладких мышц, селезенки, поджелудочной железы и других органов. Этанол обладает аналогичной способностью, однако этот его эффект проявляется только при высоких, не совместимых с жизнью концентрациях этанола в биологических жидкостях. Установлено, что хроническая алкогольная интоксикация приводит к уменьшению синтеза белка в сердце на 15–20% с преимущественным нарушением процесса включения аминокислот в короткоцепочные белки миокарда. Угнетение механизмов белкового синтеза при хронической алкогольной интоксикации ведет, прежде всего, к нарушению белковосинтетических процессов в печени (снижение уровней альбумина, глобулина, факторов свертывающей системы крови и др.), нарушению процессов тканевой репарации и развитию дистрофических процессов в разных органах (головной мозг, сердце, скелетные мышцы) [Островский Ю.М., Сатановская В.И., Садовник М.Н. Биологический компонент в генезисе алкоголизма. – Минск. Наука и техника. 1986. – 95 с.].
Оксидативный стресс
Типовой патологический процесс, разворачивающийся на фоне алкогольной интоксикации, – активация перекисного окисления липидов мембран. Начальным моментом развития окислительного стресса при алкогольной интоксикации, как и при действии других патогенных факторов, является снижение стационарной концентрации активных форм липидных антиоксидантов, прежде всего витамина Е, а также селена и цинка, являющихся компонентами глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы. В условиях мощной мобилизации свободных жирных кислот при алкогольной интоксикации ацетат конкурентно вытесняет последние из процесса митохондриального окисления. Более того, ацетат и ацетальдегид оказывают прямое ингибирующее влияние на активность бета-окисления жирных кислот. Одновременно происходит активация ацил-КоАоксидазы в пероксисомах, представляющая собой компенсаторную реакцию в ответ на подавление митохондриального окисления липидов. В итоге скорость митохондриального окисления липидов снижается и активируется шунтирующий метаболический путь – пероксисомальное окисление жирных кислот, при котором генерируется значительное количество супероксидных ионов, запускающих цепную реакцию перекисного окисления липидов мембран [Нужный В.П. // Вопр. наркологии. – 1995. – № 3. – С. 65–74.].
1.1.2 Влияние этанола на конкретные органы и ткани
Описанные выше механизмы прямого и опосредованного токсического действия этилового спирта можно отнести к категории первичных. Они провоцируют развитие множественных вторичных изменений на клеточном, органном и системном уровнях, определяя специфику психотропного действия этанола, его влияние на систему нейрогуморальной и эндокринной регуляции, а также формирование патологических процессов, разворачивающихся в различных органах и тканях.
Способность алкоголя оказывать стресс-лимитирующее (стресспротективное) действие реализуется при употреблении этанола в дозах 0,5–1,5 г/кг. Данный эффект в значительной степени сопряжен с анксиолитическим действием этанола и обусловлен его влиянием на ГАМК-бензодиазепиновый рецепторный комплекс. По своим проявлениям он сходен с таковым у транквилизаторов бензодиазепинового ряда. Указанный эффект лежит в основе лимитирующего влияния этанола на стрессорную активацию симпато-адреналовой системы. В экспериментах на животных и человеке установлено, что этанол в указанных выше дозах препятствует увеличению уровней норадреналина и адреналина в крови и предотвращает снижение их содержания в надпочечниках при психоэмоциональном, иммобилизационном и холодовом стрессе. Аналогичным образом этанол препятствует развитию стрессорного ответа коры надпочечников. В связи с этим, алкоголь в указанном выше диапазоне доз ослабляет активацию липаз в миокарде, препятствует развитию гипертензии, гипертрофии сердца и изъязвлению слизистой оболочки желудка при хронических стрессорных воздействиях разной природы. Механизм стресс-лимитирующего действия алкоголя не ограничивается его центральными эффектами. На это указывает тот факт, что этанол в дозах 0,5–6,0 г/кг дозозависимо ослабляет кардионекротическое действие экзогенного адреналина и его синтетических аналогов. В опытах на животных и на препарате изолированного сердца установлено, что этанол уменьшает размеры ишемической зоны миокарда, выраженность электрографических изменений и оказывает мощное антиаритмическое действие при окклюзии коронарной артерии. Предполагается, что указанные эффекты связаны со способностью этанола влиять на обмен Ca++, препятствовать агрегации тромбоцитов, вызывать депрессию сократительной способности сердца и оказывать антиоксидантное действие. Установлено, что этанол обладает способностью выступать в качестве «ловушки» ОН-радикалов. Именно этим определяется его способность оказывать профилактическое влияние при действии ионизирующей радиации и препятствовать развитию феномена реперфузионного поражения сердца [Нужный В.П., Тезиков Е.Б., Успенский А.Е.// Вопр. наркологии. – 1995. – № 2. – С. 51–59.].
Стрессорное действие этанола обычно выявляется при алкогольной интоксикации средней и высокой степени тяжести и достигает максимальной выраженности в постинтоксикационный период. В основе этого эффекта лежат способность этанола и ацетальдегида оказывать мощное влияние на катехоламинергические структуры, а также типовая реакция нейроэндокринной системы на интоксикацию. При острой алкогольной интоксикации всегда регистрируется увеличение уровня норадреналина и адреналина в крови и повышение их экскреции с мочой. Последнее является следствием увеличения биосинтеза и высвобождения норадреналина из нервных терминалей, снижения его клиренса, а также увеличения биосинтеза и выброса адреналина из надпочечников. Клинически это проявляется увеличением частоты сердечных сокращений, ударного и минутного объема сердца, а также повышением артериального давления. В итоге развивается алкогольная кардиомиопатия, характеризующаяся дисфункцией желудочков и снижением сократимости сердца [Драпкина]. Хроническая алкогольная интоксикация характеризуется генерализованным повышением активности симпато-адреналовой системы. При этом наблюдается увеличение биосинтеза, высвобождения, обратного захвата, скорости метаболизма катехоламинов и повышение их содержания в крови [Билибин Д.П., Дворников В.Е. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий. _ Москва, Университет дружбы народов. _ 1990.].
Нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта при алкоголизацииявляются непременным атрибутом острой алкогольной интоксикации и постинтоксикационного состояния. Они проявляются острыми болями в области желудка и диареей. Обнаруживаются эрозивно-геморрагическими повреждениями слизистой оболочки желудка и тонкого кишечника, особенно в двенадцатиперстной и тощей кишках. Внутренние повреждения в дистальных отделах кишечника менее выражены. Диарея является следствием быстро возникающего дефицита лактазы и связанного с этим снижения толерантности к лактозе, а также нарушения всасывания воды и электролитов из тонкого кишечника. При острой и подострой алкогольной интоксикации наблюдается нарушение процессов всасывания в кишечнике. Оно касается прежде всего фолатов, D-ксилозы, воды, солей и длинноцепочных жирных кислот. Нарушение всасывания нейтральных липидов происходит вследствие прямого воздействия этанола на мембраны эпителия тонкого кишечника и сопровождается увеличением выхода липидов из клеток эпителия в просвет кишечника. Дефицит фолатов вызывает развитие вторичных повреждений слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, усиливая нарушение процессов кишечной абсорбции. При хронической интоксикации дефицит фолатов и нарушение всасывания тиамина, цианокобаламина и других витаминов приводят к развитию значительных гистологических аномалий (истончение слизистой оболочки, мегалобластические изменения эпителиальных клеток и др.). Алкоголь при острой и хронической интоксикации вызывает резкое избирательное увеличение проницаемости слизистой тощей и подвздошной кишок для макромолекул (альбумин, бета-лактоглобулин и др.) [Ливанов Г.А., Бонитенко Е.Ю., Калмансон М.Л., Бучко В.М. // Злоупотребление алкоголем в России и здоровье населения. Острые отравления этиловым алкоголем и его суррогатами. Соматическая патология при хронической алкогольной интоксикации.– М. – РАОЗ. 2000.].
Токсическая энцефалопатия при хроническом употреблении алкоголя(комплекс психических, мозжечковых, экстрапирамидных и вегетососудистых расстройств). В клинической картине как правило преобладают различные виды нарушения сознания и психических функций - от симптомов возбуждения ЦНС (психомоторное возбуждение с эйфорией, бред, галлюцинации, судорожный синдром) до угнетения (заторможенность, оглушенность, сопор). Основные проявления и тяжесть токсической алкогольной энцефалопатии определяются прежде всего неспецифическим воздействием этанола на мембраны клеток центральной нервной системы. Первая фаза наркотического действия проявляется психомоторным возбуждением и вегетативными нарушениями. По мере развития интоксикации эта фаза сменяется фазой угнетения, вплоть до развития коматозного состояния. При этом наблюдается последовательное вовлечение в процесс торможения сначала высших отделов ЦНС (утрата контроля за ситуацией, нарушения внимания, восприятия, речи, координации движений) и затем – подкорковых структур (снижение болевой и температурной чувствительности, нарушение терморегуляции, тонической функции гладких мышц, непроизвольное мочеиспускание, рвота с аспирацией рвотных масс, расстройства дыхания, нарушение регуляции сосудистого тонуса и сердечной деятельности). Ситуация в этот период существенно осложняется за счет нарастания метаболических и гипоксических расстройств, связанных с окислением этанола и действием его метаболитов (ацетальдегид, ацетат, кетоновые тела). Возникают серьезные расстройства гомеостаза (нарушения кислотно-щелочного состояния и водно-электролитного баланса, микроциркуляции и гемокоагуляции) [Ливанов Г.А., Бонитенко Е.Ю., Калмансон М.Л., Бучко В.М. // Злоупотребление алкоголем в России и здоровье населения. Острые отравления этиловым алкоголем и его суррогатами. Соматическая патология при хронической алкогольной интоксикации.– М. – РАОЗ. 2000.].
Нарушения дыхания при употреблении алкоголяявляются доминирующей причиной смерти при отравлениях алкоголем и его суррогатами. Наиболее часто встречается острая дыхательная недостаточность, вызванная нарушениями функции внешнего дыхания аспирационно-обтурационного характера (западение корня языка, аспирация рвотных масс, носоглоточной слизи, ларингобронхоспазм и др.). Глубокое угнетение сознания при алкогольной коме сопровождается нарушением дыхания центрального типа, которое является следствием грубых метаболических расстройств и развития отека мозга. Реже встречается так называемая паренхиматозная дыхательная недостаточность, обусловленная развитием шока на фоне респираторного дистресс-синдрома взрослых, отеком легких, возникающим на фоне острой почечной недостаточности и гемодинамическими нарушениями на фоне выраженной дистрофии миокарда или сливной пневмонии. Отек легких возникает вследствие общей гипергидратации организма и обычно сопровождается появлением периферических отеков и отека головного мозга [Лужников Е.А. // Злоупотребление алкоголем в России и здоровье населения. Острые отравления этиловым алкоголем и его суррогатами. Соматическая патология при хронической алкогольной интоксикации. /– М. – РАОЗ. 2000.].
Токсическая алкогольная нефропатияобычно сопровождается поражением других органов, прежде всего, печени, что приводит к развитию гепаторенального синдрома, значительно осложняющего течение интоксикации. Наиболее часто поражаются клубочки и проксимальные отделы извитых канальцев в результате прямого токсического действия этанола и его метаболитов на почечную паренхиму, нарушений почечного кровотока, гипоксии и повышения внутрипочечного давления. В развернутой, олигоанурической стадии поражения почек регистрируется нарушение всех почечных функций – формируется острая почечная недостаточность. Резкое замедление процесса мочеобразования (вплоть до анурии) влечет за собой полом механизмов поддержания водно-электролитного состояния (гипергидратация, гиперкалиемия, гипермагниемия и гипонатриемия). Нарушение азотвыделительной функции на фоне повышения катаболических процессов в организме является причиной развития уремической интоксикации (тошнота, рвота и заторможенность, вплоть до уремической комы). Последующая, полиурическая стадия острой почечной недостаточности характеризуется резким нарастанием диуреза (5000 мл в сутки и более), увеличением экскреции азотистых шлаков и быстрым развитием гипогидратации, гипокалиемии и гипонатриемии, требующих неотложной коррекции [Угрюмов А.И., Беляева Н.Ю., Тихонова Г.Н. и соавт. // Архив патологии. – 1986. – т. 68, вып. 10.].
Развитие алкогольного гепатита. Алкоголь (этанол) метаболизируется главным образом в гепатоцитах алкогольдегидрогеназой до ацетальдегида, который а цикле Кребса через ацетил-КоА превращается в СО2и Н2О с образованием необходимой для клетки энергии. Если человек систематически принимает небольшое количество этанола, то последний может полностью метаболизироваться алкоголь-дегидрогеназой, но при этом в цикле Кребса из ацетил-КоА синтезируется избыточное количество холестерина, лактата, пальмитата и других соединений, обеспечивающих, с одной стороны, высокие энергетические возможности гепатоцитов, а, с другой, способствующих раннему развитию атеросклероза, так как ацетил-КоА в норме является предшественником жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов, витамина D3[Liber C.S. Alcohol and live - 1994 update // Gastroenterology. - 1994. -Vol. 106. - P. 1085-1092. ]. При систематическом и избыточном поступлении в организм алкоголя эти соединения, особенно холестерин и жирные кислоты, образуются в избыточном количестве. В результате снижения метаболизма жирных кислот образуются триглицериды, которые являются источником развития жирового гепатоза. Алкогольдегидрогеназная система у разных людей развита неодинаково. У одних она в состоянии обеспечить метаболизм значительного количества этанола, поступающего в организм, у других - меньшего, но ее возможности все же не беспредельны, при этом тяжесть патологии печени зависит от количества и продолжительности систематически употребляемого алкоголя. При неадекватном поступлении его в организм в результате образования токсических веществ наряду с жировой и белковой дистрофией, возникают некрозы гепатоцитов, мезенхимально-воспалительная реакция с возможным развитием токсического гепатита с прогрессирующим течением и с возможным исходом в цирроз печени. Систематический прием алкоголя приводит к гипоксии и некрозу паренхимы печени, главным образом в зоне центральных вен (центролобулярные некрозы). Некрозы гепатоцитов являются основной причиной коллагенеза и фиброгенеза [Sherlock S., Dooley J. Diseases of the liver and biliary system, 10th. Ed. -Black well: Science, 1997. - 714 p.].
Жировая дистрофия характеризуется диффузным патологическим внутриклеточным отложением жира - мелкокапельным и крупнокапельным. В зависимости от интенсивности стеатоза гепатоцит либо функционирует нормально, либо развивается стеатонекроз. Процесс чаще всего протекает бессимптомно, больные попадают под наблюдение врача случайно, при выявлении гепатомегалии. Функциональные пробы печени мало изменены: у 1/3 больных обнаруживают неконьюгированную гипербилирубинемию, высокий уровень в крови холестерина и триглицерида. Повышение активности АЛТ и ACT, гамма-глютамилтранспептидаза отмечается менее чем в половине наблюдений и следует за алкогольным эксцессом.
Морфологическими проявлениями алкогольного гепатита являются балонная дистрофия гепатоцитов, некрозы с нейтрофильной инфильтрацией, переваскулярный фиброз, стеатоз, появление алкогольного геалина. Клиническая картина разнообразна и варьирует от бессимптомной гепатомегалии до развития печеночно-клеточной недостаточности [Косенко Е.А., Каминский Ю.Г. Углеводный обмен, печень и алкоголь. Пущино. _ 1988. – 148 с.].
При аутопсии больных алкогольным циррозом печени в поджелудочной железе определяют морфологические изменения, соответствующие алкогольному хроническому панкреатиту. При хронической алкогольной интоксикации выделены общие для всех органов морфологические изменения - патология цитоскелета, образование алкогольного гиалина, жировая дистрофия, липонекроз, быстрое развитие фиброза.
Ежедневное употребление этанола с пищей вызывает у крыс через 18 месяцев морфологические изменения в поджелудочной железе, сопоставимые с гистологической картиной у людей при хроническим панкреатитом. Ранние признаки поражения железы - жировые капли, миелиновые образования в ацинарных клетках - выявлены на 3-м месяце эксперимента[В. М. Махов. Алкогольная болезнь печени и поджелудочной железы. «Практикующий врач» №1 2004].
При алкогольном хроническом панкреатите (АХП) можно выявить все выделяемые по Марсельско-Римской классификации формы хронического панкреатита: кальцинирующий, фиброзно-индуративный, обструктивный и кистозный. Чаще встречаются у больных АХП кальцинаты, липоматоз, жировой и геморрагический некроз, включения, сходные с алкогольным гиалином, периневральная инфильтрация, утолщение оболочек нервов, дистрофия, некроз ганглиозных клеток, белковые преципитаты, утолщение, метаплазия протокового эпителия в области преципитатов[В. М. Махов. Алкогольная болезнь печени и поджелудочной железы. «Практикующий врач» №1 2004].
У погибших от острого отравления алкоголем обнаруживают следующие изменения в селезёнке: утолщение капсулы в 69% случаев, утолщение трабекул в 100% случаев, гипоплазия фолликулов в 78% случаев, полнокровие вен трабекул в 100% случаев, склероз стенки вен трабекул в 95% случаев, склероз адвентиции стенок фолликулярных артерий в 100% случаев, полнокровие синусов красной пульпы в 100% случаев, обнажение стромы красной пульпы в 92% случаев,миелоз в 90% случаев и фиброз в 95% (А.В. Орловская, И.Н. Богомолова, Н.В. Чернов).
1.2 Воздействие холода на организм
Занимаясь более 30 лет изучением влияния холода на человеческий организм Г.А. Орлов (1978) показал, что хроническое поражение холодом характеризуется полиморфизмом, часто является причиной нейроваскулитов, невритов, гастритов, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, заболеваний аллергического характера. Это было доказано и другими исследователями (Takeuchi K. et al., 1999): гипотермический стресс вызывает повышение секреции соляной кислоты и снижение дуоденальной HCO3-секреции, в результате развиваются повреждения в желудке и в двенадцатиперстной кишке. Ингибирование циклооксигеназы-1 (ЦОГ-1) усугубляет эти расстройства, увеличивая двигательную активность желудка и способствуя тем самым уменьшению бикарбонатного (НСО3)-ответа. Ингибирование конститутивной оксидазотсинтетазы (cNOS) усугубляет повреждения в желудке, так как увеличивает секрецию соляной кислоты, однако способствует уменьшению расстройств в двенадцатиперстной кишке, так как повышает НСО3-секрецию. Тем самым подтверждается гипотеза о том, что гастродуоденальный ульцерогенный и функциональный ответы на гипотермический стресс модифицируются участием cNOS/NO и ЦОГ-1/ПГ(COX-1/PGs).
1.2.1 Последствия воздействия гипотермии на клетки и ткани
Механизм гибели клеток при криодеструкции включает ряд звеньев. В живом целостном организме существуют механизмы сохранения постоянства температуры на органном, тканевом и клеточном уровнях. Еще задолго до этапа образования ледяных кристаллов в тканях происходят сначала компенсаторные сдвиги, которые постепенно превращаются в необратимые патологические изменения. Среди механизмов клеточной смерти имеет место резкое повышение осмотического давления внутриклеточной жидкости за счет гипергликемии и выхода внутриклеточной воды в межклеточное пространство. Концентрация электролитов внутри клетки значительно возрастает. Такие сдвиги снижают температуру замерзания внутриклеточной среды, однако делают невозможным нормальный метаболизм и выполнение клеткой гистотипических функций. Загустевает цитоплазма, возникают диффузионные и стерические препятствия обмену веществ в клетке. Наступает осмотический шок клеток. В институте физиологии им. И.П. Павлова учеными был доказан факт того, что при глубокой гипотермии возрастает в цитоплазме клеток концентрация ионов кальция. Это в свою очередь приводит к нарушению клеточного метаболизма и функции клеточной мембраны, а затем к гибели всей клетки в результате ингибирования ее функциональных возможностей (Ivanov K.P., 2000).
Дальнейшее снижение температуры (ниже -15°C) приводит к формированию льда. Первоначально кристаллы образуются во внеклеточной части тканей, где ниже осмотическое давление. Это приводит к еще большему обезвоживанию клеток, осмотическое давление в них выходит за пределы возможного сохранения белками их третичной структуры.
Последующее нарастание размеров кристаллов приводит к разрушению клеточных мембран острыми иглами водяных кристаллов. Кристаллы в форме шестигранников быстро растут в длину и в толщину. Те клетки, которые оказались между кристаллами и остались неразрезанными острием кристалла, подвергаются сжатию и раздавливаются. Этот механизм является прямым фактором крионекроза.
Все остальные механизмы, которые также в конечном итоге могут привести к гибели клеток, являются опосредованными факторами крионекроза. Единичные, внешне уцелевшие клетки после оттаивания в силу необратимых сдвигов в составе внутриклеточной среды и денатурация фосфолипидов в клеточных мембранах оказываются нежизнеспособными. При дальнейшем падении температуры происходит пучение и раскалывание ледяного массива. Объем его неравномерно меняется, при этом механически разрушаются соединительно-тканные элементы и коллагеновые волокна замороженной ткани. Разрываются стенки кровеносных и лимфатических сосудов. Происходит полное прекращение кровообращения – аноксия.
Нервные волокна – наиболее уязвимые элементы. Они поражаются в первую очередь, что приводит к нарушению иннервации. Вместе с прямым констрикторным действием холода на гладкомышечные клетки кровеносных сосудов поражаемые холодом нервные элементы первоначально успевают проводить интенсивные импульсы холодовой ишемии. Полная анальгезия из зоны вмешательства со стороны тканей, подвергающихся гипотермии, практически невозможна. Полная местная анестезия наблюдается только в периферических отделах при охлаждении тканей до цифр, близких к нулю. Последующее согревание приводит к неравномерному распределению температуры в обледеневшей зоне, вследствие чего интенсивно увеличивается число трещин и прямых расколов внутри зоны. Иногда происходит полный линейный разрыв льда. Клинически это обозначают, как "перелом" органа. Состояние угрожающее последующим массивным кровотечением, либо перфорацией стенки органа.
При полном оттаивании ранее замороженных тканей вместе с началом восстановления кровообращения их микроциркуляторное русло заполняется кровью. В условиях полного разрушения эндотелия и множественных механических разрывов стенок сосудов происходит внутрисосудистое свертывание крови, тромбоз сосудистого русла.
Ткань подвергается некрозу, в последующем происходит аутолиз клеток, переходящий в аутолиз ткани.
Гистологические исследования показали, что соединительно-тканная и эластическая структура органа после криодеструкции сохраняется. Если не произошло ледяного перелома, то после оттаивания тканей соединительно-тканный остов предотвращает развитие перфорации стенки органа или крупного кровеносного сосуда. Сохранившаяся эластическая структура служит каркасом, из которого постепенной вымываются разрушенные клеточные элементы, а на их место фиксируются клетки молодой соединительной ткани, которые по мере пролиферации образуют рыхлый соединительно-тканный рубец. В коже такой вид регенерации обеспечивает полную органо- и гистотипическую регенерацию.
Так же хорошо регенерируют все участки эпителиальной выстилки слизистых и полуслизистых оболочек верхних дыхательных путей, бронхов, мочевыделительной и половой систем.
В паренхиматозных органах регенерация ограничивается формированием рыхлых соединительнотканных рубцов.
Следует обратить внимание на важную в практическом отношении особенность криовоздействия на крупные кровеносные сосуды: после размораживания стенки нижней полой вены, воротной вены, аорты и крупных артерий - кровоток в них восстанавливается, а разрушенный эндотелий быстро регенерирует (Альперович Б.И., 2001).
1.2.2 Изменения внутренних органов при гипотермии
Наиболее чувствительны к холодовому воздействию сердечно-сосудистая и нервная системы. При температуре ядра тела 35°C (95°F) и менее реакция центральной нервной системы становится замедленной. Изменения сердечно-сосудистой системы включают инициальную тахикардию, которая связана с вторичным освобождением катехоламинов, а затем развивающуюся брадикардию. Когда температура ядра тела опускается до 32,2°C (90°F), снижается скорость мозгового кровотока, приводя к ментальным нарушениям. Кроме того, тело теряет способность к произведению дрожи. Развиваются нарушения в работе миокарда: обычно это фибрилляция предсердий, но могут быть изменения сегментов PR и QT, а также комплекса QRS.
S.M. Frank et all (1997), проводя исследования на добровольцах путем внутривенного введения холодного (4°С) солевого раствора (30-40мл/кг) в течение двух дней, установили, что охлаждение ядра тела сопровождается периферической вазоконстрикцией и повышением средних значений системного артериального давления, в то время как частота сердечных сокращений не меняется. Мягкая гипотермия вызывает повышение уровня метаболизма, периферическую норадреналин-опосредованную вазоконстрикцию и повышение артериального давления. S.M. Frank et all (2003) выяснили, что потенциальными механизмами развития ишемии миокарда, вызванной воздействием холода, являются опосредованная через симпатическую нервную систему коронарная вазоконстрикция и/или катехоламин-индуцированное повышение уровня сердечной работы.
Экспериментальным путем был воспроизведен ответ эндотелиальных клеток сердечнососудистой системы на гипотермию методом создания клеточной культуры эндотелиоцитов аорты быка. Популяцию клеток подвергали холодовому воздействию от 0°С до 25°С, о повреждении клеток судили по уровню продуктов перекисного окисления липидов и освобождению лактатдегидрогеназы. В результате, наибольшее количество поврежденных клеток было при 0°С, наименьшее – при 10°С (Zieger M.A., Gupta M.P., 2006).
Некоторые авторы подтверждают железо-зависимый механизм развития холодовых повреждений. При исследовании in vitro реакции эндотелиальных клеток роговицы на холодовое воздействие (4°С в течение 14 дней) U. Rauen et al. (2006), оценивая уровень лактатдегидрогеназы, указывающей на летальное повреждение клетки, а также наличие альтерации внутриклеточных органелл (ядро, митохондрии) и уровень пероксидации липидов, выяснили, что холодовое воздействие вызывает развитие апоптотических свойств и потерю трансмембранного потенциала митохондриями перед наступлением гибели клеток (через 2 суток гибель составила 47±8%, через пять суток – 64±20%). Причем комплексонообразователи - дефероксамин, 1,10-фенантролин, 2,2’-дипиридил и антиоксидант бутилированный гидрокситолюен ингибируют клеточную гибель. Это подтверждает железо-зависимую гибель клеток, развивающуюся при холодовом воздействии. M.A. Zieqer et al. (2006), проводя исследования in vitro с культурой эндотелиальных клеток аорты быка при насыщении их различными жирными кислотами и экспозиции при ультраглубокой гипотермии менее 5°С, доказали, что насыщение клеток С18-жирными кислотами (C18:0, C18:1n-9, C18:2n-6, or C18:3n-3), а также применение антиоксидантов (бутилированный гидрокситолюен, витамин Е, и в меньшей степени витамин С) и комплексонообразователей (дефероксамин) предотвращает развитие перекисного окисления липидов, катализуруемого ионами железа, как основного механизма клеточного повреждения при 0°С. Причем добавление в клеточную культуру моно- и полиненасыщенных жирных кислот (C20:5n-3 или C22:6n-3) повышает степень повреждения эндотелиальных клеток (Zieger M.A., Gupta M.P., Siddiqui R.A., 2006).
При изучении активности мононуклеарных фагоцитов в легких и печени при холодовой экспозиции -7°С было установлено, что депрессия активности мононуклеаров при краткосрочном охлаждении (2 часа) сменяется ее повышением, что было наиболее заметно в легких. Такая модификация поведения фагоцитов была связана с накоплением продуктов перекисного окисления липидов и деструкцией альвеолоцитов. Авторы данного исследования связывают различное распределение макрофагов в тестируемых органах с различной степенью накопления в них продуктов перекисного окисления липидов (Tnimov M.Kh., Semeniuk A.V., Nepomniashchikh G.I., Voronina N.P., Shishkina L.N., 1985).
Хотя другие авторы утверждают о постоянной депрессии гуморального иммунитета, а именно выработки иммуноглобулинов класса М, отвечающих за острый иммунный ответ, а также и уменьшении фагоцитарной активности, что, вероятно связано с повышением уровня в плазме крови катехоламинов и кортизола (Chen W.H., Sun L.T., Tsai C.L., Song Y.L., Chang C.F., 2002).
В целом, по мнению большинства исследователей, холодовое воздействие оказывает иммуностимулирующее действие, вызывая повышение в крови уровня лейкоцитов, в частности гранулоцитов, а также увеличение количества натуральных киллеров и их активности и уровня циркулирующего в крови интерлейкина-6 (Brenner I.K.M., Castellani J.W., Gabaree C., Young A.J. et al., 1999).
Многие исследователи доказали железо-зависимую клеточную гибель в различных органах при холодовом воздействии. Однако только единичные авторы указывают на источник ионов железа в клетках и возможное способствование их освобождению цитохрома Р450. Такое исследование провели в лаборатории медицинского университета в штате Висконсин: при экспозиции клеточной культуры эпителиальных клеток почечных канальцев человека при температуре 4°С было зафиксировано появление меченых блеомицином ионов железа. Для установления источника ионов железа эти клетки подвергли фракционированию при температуре 4°С в течение 4 часов. Блеомицин-меченые ионы содержались в большом количестве в микросомах и в цитозоле. Так как эти микросомы были богаты ферментами цитохрома Р450, то органеллы подвергали воздействию ингибиторов этих ферментов (циметидин и пиперонил бутоксид) также в условиях холода, что привело к снижению выброса ионов железа. Таким образом, было установлено, что применение циметидина и дефероксамина значительно снижает уровень клеточного повреждения ультраструктурных изменений при холодовом воздействии, подтверждая роль цитохрома Р450 как источника ионов железа в индуцированной гипотермией гибели клеток. Данное исследование проводилось этими же авторами и на культуре эпителиоцитов почечных канальцев крыс. Данные результаты ничем не отличались от полученных ранее фактов (Huang H., Salahudeen A.K., 2002).
Функциональные сдвиги адаптивной системы организма на воздействие холода изучены достаточно хорошо [Al-Damluje S., Press L.H., 1987; Tringali G., Farrace S., Ragazzoni E. et al., 2000; Hochol A., Nowak K.W., Belloni A.S. et al, 2000]. Уже через 5 – 10 минут от начала действия контактного охлаждения льдом обнаруживается значительная стимуляция процессов нейросекреции в паравентрикулярном и супраоптическом ядрах гипоталамуса с дальнейшим накоплением секрета в нейрогипофизе [Булдакова А.Н., 1967; Горизонтов П.Д., 1973]. Затем происходит повышение секреции кортикостерона [DeVries A.C., Gerber J.M., Richardson H.M. et al., 1997].
В надпочечниках при экспозиции крыс при температуре -10°С и – 18°С увеличивается кровенаполнение всех морфофункциональных зон с параллельным снижением содержания липидных включений в клубочковой, пучковой и сетчатой зонах. Причем при холодовом воздействии -10°С в секреторных клетках средних отделов пучковой зоны наблюдается выход везикулярных крист из митохондрий в цитоплазму эндокриноцитов.
Под воздействием температуры – 18°С отмечается появление деструктивных форм митохондрий в единичных адренокортикоцитах пучковой зоны, а также почкование функционирующих митохондрий. Ядра адренокортикоцитов, преимущественно пучковой и сетчатой зон, увеличиваются в размерах.
Признаки, отражающие усиление активности различных зон при воздействии температуры – 10 °С появляются только через два часа холодового воздействия, причем с постепенным увеличением параметров в течение всего периода гипотермии. А при воздействии температуры – 18°С морфологические признаки усиления активности различных отделов обеих желез появляются через 1 час от начала экспозиции.
Обнаруживается повышенная минералокортикоидная активность надпочечников, которая, вероятно, связана с развивающейся в динамике гипотермии гипотонией [Mitsuki I., 1960: Буков Е.А., Егоров Ю.Н., Ласси Н.И., 1961].
В адаптивную реакцию организма при общем переохлаждении вовлекаются не только надпочечники, но и другие органы эндокринной системы, в основном, щитовидная железа. При этом активируется гипоталамо-гипофизарно-тиреоидная система, что подтверждается в экспериментах на крысах, однако у человека такой активации не наблюдается, но увеличивается выброс трийодтиронина (Leppaluoto J, Paakkonen T, Korhonen I, Hassi J., 2005).
Повышение уровня основного метаболизма при воздействии холодового стрессора напрямую связано с гормонами щитовидной железы: трийодтиронином и тироксином (облигатный термогенез). Кроме того, существует мнение о том, что высокий уровень Т3 способствует дифференцировке адипоцитов белой жировой ткани в бурую, клетки которой содержат большое количество митохондрий и отвечающую за недрожательный термогенез (Laurberg P., Andersen S., Karmisholt J., 2005). Наличие рецепторов к тиреоидным гормонам, UCP1 (uncoupling protein) и деиодиназ в клетках бурой жировой ткани подтверждают и другие авторы (Leppaluoto J. et al., 2005).
Известно, что параллельно нарастанию уровня тиреоидных гормонов увеличивается степень оксидантного стресса. P. Venditti et al. (2004) (Venditti P., De Rosa R, Portero-Otin M., Pamplona R., Di Meo S., 2006) исследовали влияние тиреоидных гормонов на развитие оксидантного стресса в печени крыс и пришли к выводу, что Т3 играет ключевую роль в метаболических изменениях и оксидантном повреждении печени при холодовом воздействии за счет изменения уровня ненасыщенных жирных кислот и содержания гемопротеина. Кроме того, он оказывает непосредственной влияние на увеличение уровня в цитоплазме гепатоцитов митохондриальных белков (М1, М3, М10). Причем М1 обладает наибольшей оксидантной способностью, вызывая перекисное повреждение клеточных структур, вызывает повышение продукции перекиси водорода и снижает активность антиоксидантной системы (Venditti P., De Rosa R., Caldarone G., Di Meo S., 2004; Venditti P., Pamplona R., Portero-Otin M., De Rosa R., Di Meo S., 2006).
1.3 Совместное действие алкоголя и холода на организм
А.Д. Тяпкина проводила исследование действия на крыс холода и алкоголя.
В качестве фактора охлаждения была выбрана вода температуры 15°С(II группа), т.к. переохлаждение в водной среде по сравнению с воздушной (той же температуры) наступает в несколько раз быстрее
Животным III группы за 20 мин. до охлаждения вводили через желудочный зонд 30%-ный раствор этилового спирта (1мл/100г).
Для крыс II группы была характерна двигательная активность в виде плавательных движений. Время до появления признаков "холодового наркоза" составляло в среднем 17 мин. Большая часть животных III группы была малоподвижна, но признаки "холодового наркоза" регистрировались в среднем через 23 мин. Изменения ректальной температуры у животных II группы составили в среднем 14°С, у животных III группы - 11°С.
Исследование фагоцитарной активности показало её достоверное снижение в третьей группе по сравнению со второй и контролем.
При охлаждении животных адгезионная способность лейкоцитов достоверно снижалась (56%), преимущественно за счёт клеток с большой силой сцепления. Сочетание охлаждения с введением алкоголя приводило к возвращению числа адгезировавших клеток к уровню контрольных животных.
При охлаждении животных до признаков "холодового наркоза" миграционные реакции нейтрофилов не отличались от контроля. Сочетание охлаждения с дачей алкоголя приводило к повышению хемокинетической активности. У животных I и II групп хемотаксическое действие не вызвало изменения площади миграции. У III группы животных хемотаксическое действие вызывало достоверный прирост площади миграции с 4,7 ± 0,29 мм2до 5,6 ± 0,25 мм2. Следовательно, охлаждение организма не влияет на миграционную активность лейкоцитов, а активизирующий эффект, вызванный приёмом умеренных доз алкоголя до начала охлаждения, связан, скорее всего, с гуморальными сдвигами, опосредуемыми этиловым спиртом.
При оценке механических свойств лейкоцитов использовали время восстановления деформированной клетки до сферической формы. Полученные данные говорят о том, что после переохлаждения организма время восстановления увеличилось с 2,5 ± 0,44 мин. до 2,8 ± 0,38 мин. (р < 0,05). У животных III группы время "релаксации" было значительно ниже по сравнению с контролем и II группой (2,2 ± 0,29 мин., р < 0,01).
Осмотическая стойкость лейкоцитов при переохлаждении организма снизилась на 13,7% (контроль - 48,8 ± 5,17; переохлаждение - 35,1 ± 5,13, р < 0,01). При сочетании охлаждения с дачей алкоголя осмотическая стойкость повысилась на 3,4% (52,2 ± 3,82%, р < 0,01).
Проведённое исследование показало, что при острой гипотермии происходят неоднозначные изменения физиологических реакций лейкоцитов, проявляющиеся в снижении адгезионных свойств при увеличении поглотительной способности и стабильности миграционных реакций нейтрофилов. Сочетание охлаждения с дачей алкоголя в большинстве случаев вызывает повышение функциональной активности лейкоцитов крови.
1.4. Изменения в ткани селезенки в результате сходных экспериментов по воздействию стрессорных раздражителей на организм
Действие стрессорного раздражителя достаточной силы приводит к значительному увеличению объема лимфоидных фолликулов селезёнки [Кириллов, Смородченко, 1999]. Такие изменения могут происходить за счёт расширения тимусзависимой и краевой зон, а в последствии, в результате увеличения площади герминативных центров, в которых возрастает количество митозов. При этом сокращается относительный объём красной пульпы [Красовская, Копылов, 1984], стираются границы между красной и белой пульпой, расширяются кровеносные сосуды [Вихрук, Ткачук, 1991].
Исследуя изменения в селезёнке при внутривенном введении опиатов А.В.Орловская и соавт. обнаружили, что в 80% случаев происходит набухание эндотелия стенок вен трабекул, в 66% случаев – отёк эндотелия стенок фолликулярных артерий, в 81% - плазматическое пропитывание стенок фолликулярных артерий, в 65% - кровоизлияния, в 100% - полнокровие синусов красной пульпы, в 94% - склероз адвентиции стенок фолликулярных артерий, в 76% - миелоз и в 83% - фиброз [А.В. Орловская].
В условиях хронического воздействия малых доз радиации у полёвок выявляются склеротические изменения сосудов, утолщение трабекулярного аппарата и капсулы селезёнки, отмечается огрубление стромы [Маслова, 1978; Маслова и др., 1994]. Также наблюдалось как увеличение, так и уменьшение вплоть до полной редукции – при длительном воздействии, лимфоидных фолликулов [Пономарева, Меркушев, 1978; Маслова и др.,1994].
Длительное воздействие малых доз химических веществ различной природы может проявляться как увеличением (с образованием обширных конгломератов лимфоидных фолликулов) [Пономарева, Меркушева, 1978; Константиновский и др., 1982], так и гипоплазией лимфоидной ткани селезёнки [Пономарева, Меркушев, 1978; Аверихин, Гичев, Королев, 1987].
Показано, что при воздействии различных токсических неорганических и органических соединений у грызунов в условиях развития достаточного по силе иммунного ответа увеличивается активность В-лимфоцитов [Schielen e. a.,1995; Ben-Hur e. a., 1999], проявляющаяся расширением герминативных центров (до 50,9% площади, занимаемой фолликулами) и истончением мантийного слоя в результате усиленной миграции В-лимфоцитов. Одновременно происходит уменьшение количества Т-лимфоцитов, проявляющееся истончением маргинальной зоны и периартериальных лимфоидных муфт [Ben-Hur e. a., 1999].
В результате изучения литературы по вопросу изменений в структуре селезенки под воздействием стрессорных факторов было обнаружено, что неизученной является область о различии воздействия алкоголя и переохлаждения на ткань селезёнки. Поэтому мы решили заняться этим вопросом, чтобы попытаться облегчить дифференциальную диагностику причины смерти от отравления алкоголем и общего переохлаждения организма.
Глава 2. Материал и методы
Для проведения эксперимента использовали 210 беспородных половозрелых белых крыс-самцов массой 250-300 г., полученные из вивария НИИ Фармакологии ТНЦ СО РАМН. Животных содержали в клетках с опилками, по 5 особей, в лаборатории кафедры судебной медицины с курсом токсикологической химии СибГМУ при температуре +20 – +22 градуса по Цельсию, с равными периодами светлого (8.00 – 20.00) и темного (20.00 – 8.00) времени суток при свободном доступе к воде и пище, одинаковой для всех крыс.
Эксперимент проводили согласно плану в осенне-зимний период с ноября 2005 по февраль 2006 года. За сутки до эксперимента животных лишали пищи. Время начала воздействия в каждой серии эксперимента – 9.00 часов. Животных подвергали экспозиции холода в клетках по 2-3 особи на открытом воздухе при температуре –10°С и –18°С, другой группе однократно интрагастрально вводили 96% этанол в дозе 2, 4 и 8 мл на кг массы тела. Крыс выводили из эксперимента в течение 8 часов с интервалом 1 час путем декапитации под эфирным наркозом (табл. 1)
Таблица 1
Схема эксперимента
Группа
При вскрытии органы выделяли единым органокомплексом, с последующим взвешиванием каждого органа и визуальной оценкой их состояния (наличие признаков переохлаждения).
Для гистологического исследования селезенку извлекали, отпрепаровывали от окружающей ткани и высекали центральную часть. Для световой микроскопии одну часть фиксировали в нейтральном 10 % формалине в течение суток, сутки промывали в проточной воде, обезвоживали в спиртах восходящей концентрации (60%, 70%, 80% и 90%) и проводили заливку в парафин. Срезы толщиной 5 мкм, полученные на ротационном микротоме, депарафинировали в толуоле (3 порции по 15 минут) и абсолютном спирте (4 порции по 1-3 минуты), окрашивали гематоксилином и эозином по следующей схеме:
1. Окраска гематоксилином 15 минут.
2. Промывка в проточной воде – 10 минут.
3. Ополаскивание дистиллированной водой.
4. Окраска 1% эозином – 1-2 минуты.
5. Ополаскивание дистиллированной водой.
6. Обезвоживание, просветление, заключение в канадский бальзам.
Исследовали препараты на светооптическом уровне с помощью микроскопа «МИКРОМЕД-5».
Критериями функциональной активности селезёнки являются:
1. оценка белой пульпы (размер фолликулов, реактивного центра)
2. соотношение белой и красной пульпы
3. доля сосудов
4. доля трабекул
Морфометрическое исследование проводили с использованием программы Adobe PhotoShop 10.0 for Windows. Изображение поля зрения светового микроскопа вводили в компьютер с помощью фотокамеры. На полученных фотографиях в программе Adobe PhotoShop 10.0 пользуясь опцией «лассо», позволяющей измерять площадь неправильных фигур, обводили контуры сосудов, трабекул, красной и белой пульпы. Рассчитывали долю измеренных площадей от площади поля зрения, принимали её за среднюю долю вещества в органе.
Статистическая обработка результатов была проведена с использованием пакета SPSS 11.5 for Windows с применением непараметрического теста Манна-Уитни и корреляционного анализа по Кэндаллу. Статистически значимыми результаты считались при p<0,05.
Глава 3. Результаты исследований
Характеристика контрольной группы
При изучении микропрепаратов срезов селезенки в контрольной группе животных наблюдалось нормальное строение селезенки. Красная пульпа представляет собой сеть из ретикулярных фибробластических клеток и ретикулярных волокон, между которым расположено большое количество макрофагов, зернистых и незернистых лейкоцитов, гигантские клетки типа мегакариоцитов, нормальные и распадающиеся эритроциты, а также кровеносные сосуды типа венозных синусов (рис. 1).
Рис. 1. Селезенка здоровой крысы. 1 – белая пульпа, 2 – сосуд, 3 – соединительная ткань, 4 – красная пульпа
Толща красной пульпы пронизана большим количеством расширенных синусоидных капилляров и соединительнотканными прослойками бледно-розового цвета, состоящими из волокон, располагающихся в одном направлении (трабекулы).
Белая пульпа селезёнки имеет вид беловато-сероватых вкраплений вытянутой или эллипсоидной формы – скоплений лимфоидной ткани. Их центральные части заполнены ретикулярными клетками разной степени зрелости, макрофагами, плазматическими клетками, лимфобластами, большими и средними лимфоцитами, а периферические — малыми лимфоцитами, за которыми следует слой макрофагов.
С краю от периартериальных зон располагаются лимфатические узелки (лимфоидные фолликулы). Окраска этих образований на гистологических препаратах неоднородна.
Центральная часть узелка выглядит более светлой, в микроокружении расположены дендритные клетки.
Периферическая зона узелка (мантийная зона) содержит мелкие лимфоциты, зажатые между циркулярными ретикулярными волокнами. Мантийная зона на препаратах интенсивно окрашена, выглядит более темной по сравнению с герминативным центром.
На границе между белой и красной пульпой располагается маргинальная (краевая) зона лимфатического узелка. Для этой зоны характерно наличие макрофагов. В маргинальной зоне в отличие от других зон белой пульпы обнаруживаются эритроциты, которые выходят через перфорированную стенку краевого синуса, лежащего на границе маргинальной и мантийной зоны.
На всех срезах были посчитаны объемные доли белой и красной пульпы, сосудов и трабекул. Результаты измерений в контрольной группе представлены в таблице 1.
Таблица 1
Объёмные доли белой и красной пульпы, сосудов и трабекул (%) в ткани селезёнки крыс контрольной группы
Количество случаев
Белая пульпа
M±m
Сосуды
M±m
Трабекулы
M±m
Красная пульпа
M±m
Здесь и далее М – средняя арифметическая, m – стандартная ошибка средней арифметической.
Характеристика изменений селезенки при действии низкой температуры – 10єС
Как показали результаты морфологического исследования, тканевые соотношения в селезенке в динамике переохлаждения меняются неоднократно и разнонаправлено (табл. 2). Так, объем белой пульпы через 3, 5 и 7 часов воздействия снижается по сравнению с контрольной группой.
Объемная доля сосудов достоверно не отличается от контроля на протяжении всего исследуемого воздействия.
Через час после воздействии холода –10єС обнаружено снижение объемной доли трабекул в селезенке относительно контроля, в остальные часы различий не выявлено.
Через 3, 5 и 7 часов воздействия обнаруживается увеличение объемной доли красной пульпы по сравнению с контрольной группой (табл. 2).
Таблица 2
Объёмные доли белой и красной пульпы, сосудов и трабекул (%) в ткани селезёнки крыс после воздействия холода -10єС, почасовое наблюдение
Время,
часы
n
Белая пульпа
M±m
Сосуды
M±m
Трабекулы
M±m
Красная пульпа
M±m
контроль
* – различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой (p<0,05)
Судя по данным корреляционного анализа, от длительности воздействия зависят объёмная доля белой (r= –0,26; p= 0,02) и красной пульпы (r= 0,27; p= 0,01).
Характеристика изменений селезенки при действии низкой температуры – 18єС
При воздействии холода –18єС через 1, 2 и 4 часа воздействия обнаруживается снижение объемной доли белой пульпы по сравнению с контрольной группой, в остальные часы отличий нет.
Объемная доля сосудов достоверно не отличается от контроля на протяжении всего исследуемого воздействия.
При воздействии холода –18єС никаких отличий объемной доли трабекул от контроля не выявлено.
Через 1, 2 и 4 часа воздействия обнаруживается увеличение объемной доли красной пульпы по сравнению с контрольной группой, в остальные часы отличий нет (табл. 3).
Таблица 3
Объёмные доли белой и красной пульпы, сосудов и трабекул (%) в ткани селезёнки крыс после воздействия холода –18єС, почасовое наблюдение
Время,
часы
n
Белая пульпа
M±m
Сосуды
M±m
Трабекулы
M±m
Красная пульпа
M±m
контроль
* - различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой (p<0,05)
Судя по данным корреляционного анализа, зависимости изменений в селезенке от длительности воздействия нет.
Характеристика изменений селезенки при алкогольной интоксикации, вызванной интрагастральным введением этанола в дозе 2 мл/кг
При воздействии алкоголя в дозе 2 мл на кг веса через 2 часа наблюдалось снижение, а через 4 –увеличение объемной доли белой пульпы по отношению к контролю, в остальные часы показатель не отличался от контроля достоверно. Для красной пульпы характерны противоположные изменения (табл. 4)
Также при этом воздействии через 2 часа наблюдалось уменьшение объемной доли сосудов относительно контроля, в остальные часы статистически значимых отличий не обнаружено.
Обнаружено значительное уменьшение объемной доли трабекул относительно контроля через 4 и 7 часов, в остальные часы различий не выявлено.
Таблица 4
Объёмные доли белой и красной пульпы, сосудов и трабекул (%) в ткани селезёнки крыс после алкоголизации в дозе 2 мл/кг, почасовое наблюдение
Время,
часы
n
Белая пульпа
M±m
Сосуды
M±m
Трабекулы
M±m
Красная пульпа
M±m
контроль
* - различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой (p<0,05)
Судя по данным корреляционного анализа, от длительности воздействия зависят изменения в белой пульпе (r= 0,26; p= 0,03), сосудах (r= 0,25; p= 0,04) и красной пульпе (r= –0,23; p= 0,04).
Характеристика изменений селезенки при алкогольной интоксикации, вызванной интрагастральным введением этанола в дозе 4 мл/кг
При алкоголизации этанолом в дозе 4 мл на кг веса наблюдалось снижение объемной доли белой пульпы относительно контроля через 5 и 7 часов воздействия, в остальные часы изменений не обнаружено (табл. 5).
Достоверных отличий объемной доли сосудов относительно контроля не выявлено в динамике всего периода воздействия.
При изучении объемной доли трабекул значимых различий с контролем обнаружено не было.
Также для этого воздействия характерно увеличение объема красной пульпы относительно контроля через 5 и 7 часов воздействия, в остальные часы изменений не обнаружено.
Таблица 5
Объёмные доли белой и красной пульпы, сосудов и трабекул (%) в ткани селезёнки крыс после алкоголизации в дозе 4 мл/кг, почасовое наблюдение
Время,
часы
n
Белая пульпа
M±m
Сосуды
M±m
Трабекулы
M±m
Красная пульпа
M±m
контроль
* – различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой (p<0,05)
Судя по данным корреляционного анализа, зависимости изменений в селезенке от длительности воздействия нет.
Характеристика изменений селезенки при алкогольной интоксикации, вызванной интрагастральным введением этанола в дозе 8 мл/кг
При воздействии алкоголя в дозе 8 мл на кг веса наблюдалось снижение объемной доли белой пульпы относительно контроля через 6 часов после воздействия, в остальные часы значения параметра не отличались от контроля (табл. 6).
Через 6 часов воздействия алкоголя наблюдалось снижение объемной доли сосудов относительно исходных, в остальные часы отличий не выявлено.
При изучении объемной доли трабекул значимых различий с контролем обнаружено не было.
При воздействии алкоголя в дозе 8 мл на кг веса наблюдалось увеличение объемной доли красной пульпы относительно контроля через 6 часов после воздействия, в остальные часы изменений не обнаружено.
Таблица 6
Объёмные доли белой и красной пульпы, сосудов и трабекул (%) в ткани селезёнки крыс после алкоголизации в дозе 8 мл/кг, почасовое наблюдение
Время,
часы
n
Белая пульпа
M±m
Сосуды
M±m
Трабекулы
M±m
Красная пульпа
M±m
контроль
* – различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой (p<0,05)
Корелляции изменений структуры селезенки с длительностью воздействия не выявлено.
Сравнительная характеристика изменений селезенки при алкогольной интоксикации и общем переохлаждении организма
Рис.1. Объемная доля белой пульпы в паренхиме селезенки при различных воздействиях, почасовая динамика
Как видно из графика, представленного на рисунке 1, объемная доля белой пульпы при различных воздействиях с течением времени меняется неодинаково. В первый час она остается на уровне контроля при всех воздействиях, но имеет тенденцию к снижению, кроме охлаждения при –18єС, при котором снижается на 30%. В течение второго часа воздействия она продолжает снижаться действии –18єС, а также при алкоголизации в дозе 2 мл/кг, при остальных воздействиях имеет тенденцию к снижению. К третьему часу под действием холода –10єС объем белой пульпы снижается почти на 40%, тогда как при остальных воздействиях возвращается к контрольному уровню. Через 4 часа под действием алкоголя в дозе 2 мл/кг объем белой пульпы достигает своего максимума при данных воздействиях и увеличивается почти в 1,5 раза, относительно контроля. К этому времени данный показатель также снижается от холода –18єС. На 5 час при действии холода –10єС и 96% этанола в количестве 4 мл/кг доля белой пульпы снижается, при алкоголизации в количестве 8 мл/кг имеет тенденцию к снижению, а затем снова возвращается к уровню контроля и лишь при действии 96% этанола в дозе 8 мл/кг – снижается. К седьмому часу происходит резкое увеличение объемной доли белой пульпы под действием алкоголя в количестве 8 мл/кг до нормы и резкое снижение до минимума при данном исследовании под действием холода –10єС – на 60% от контрольного значения, снижение при действии алкоголя в количестве 4 мл/кг. И к восьмому часу при всех воздействиях объемная доля белой пульпы возвращается к уровню контроля.
Через 4 часа воздействия объемная доля белой пульпы достоверно больше при алкоголизации в количестве 2 мл/кг, чем при охлаждении при –18єС.
Рис.2. Объемная доля сосудов в паренхиме селезенки при различных воздействиях, почасовая динамика
Как видно из графика, представленного на рисунке 2, объемная доля сосудов при различных воздействиях с течением времени меняется по-разному. В первый час она имеет тенденцию к снижению относительно контроля при воздействиях холода –10єС, алкоголя в количестве 2 и 8 мл/кг, при алкоголизации в дозе 4 мл/кг она остается на уровне контроля, а при охлаждении в –18єС имеет тенденцию к увеличению. В течение второго часа воздействия объемная доля сосудов снижается при алкоголизации в количестве 2 мл/кг, при охлаждении в –10єС имеет тенденцию к снижению, при введении алкоголя в количестве 8 мл/кг она имеет тенденцию к увеличению, при холоде –18°С и алкоголизации в количестве 4 мл/кг остается в норме. К третьему часу под действием холода –10єС и –18єС объем сосудов имеет тенденцию к увеличению, при алкоголизации в количестве 2 мл/кг возвращается к норме, в то время, как при остальных воздействиях имеет тенденцию к снижению. Через 4 часа при действии холода объем сосудов имеет тенденцию к снижению. На 5 час при всех воздействиях показатель остается в пределах нормы. Через 6 часов под действием алкоголя в количестве 4 мл/кг объемная доля сосудов имеет тенденцию к увеличению, 40% от контроля, при алкоголизации в количестве 8мл/кг достигает минимума при данном исследовании. К седьмому часу при действии алкоголя в количестве 4 мл/кг появляется тенденция к снижению, при 8 мл/кг – возвращается к норме. И к восьмому часу при всех воздействиях доля сосудов находится в пределах нормы, но под действием холода –18єС имеет тенденцию к увеличению.
Через час воздействия при охлаждении в –10єС объемная доля сосудов повышена относительно алкоголизации в количестве 8 мл/кг, а через 3 часа воздействия она повышена при –18єС, относительно алкоголизации в количестве 4 мл/кг.
Рис.3. Объемная доля трабекул в паренхиме селезенки при различных воздействиях, почасовая динамика
При анализе графика, представленного на рисунке 3, можно описать следующие явления. Объемная доля трабекул при различных воздействиях с течением времени меняется неодинаково. В первый час она снижается относительно контроля при всех воздействиях, кроме алкоголизации в дозе 8 мл/кг и холоде –18єС, при котором она остается почти на уровне контроля. Больше всего объемная доля трабекул снижается при действии холода –10єС – на 85%. В течение второго часа воздействия она продолжает снижаться при действии алкоголя в дозе 2 мл/кг, снижается при действии холода –18єС и алкоголя в дозе 8 мл/кг, и увеличивается под действием холода –10єС и алкоголя в дозе 4 мл/кг, достигая в последнем случае максимума в этом исследовании. К третьему часу под действием холода и алкоголя в дозе 8 мл/кг объем трабекул увеличивается, тогда, как при остальных воздействиях он снижается. Через 4 часа при всех видах воздействия объем трабекул снижается и под действием алкоголя в дозе 2 мл/кг достигает минимума в данном исследовании, приближаясь к нулю. На 5 час при всех воздействиях, кроме алкоголя в дозе 4 мл/кг, доля трабекул увеличивается, а затем снижается кроме алкоголизации в дозе 8 мл/кг. К седьмому часу происходит увеличение объемной доли трабекул под действием холода алкоголя в дозе 4 мл/кг, снижение под действием алкоголя в дозе 2 мл/кг, под действием алкоголя в дозе 8 мл/кг показатель остается на том же уровне. И к восьмому часу воздействии холода –18єС и алкоголя в дозе 4 и 8 мл/кг доля трабекул снижается и увеличивается при действии алкоголя в дозе 2 мл/кг и холода –10єС.
Через час воздействия объемная доля трабекул при воздействии холода –10°С достоверно понижена относительно алкоголизации в количестве 8 мл/кг, через 2 часа при охлаждении в –18°С достоверно понижена относительно алкоголизации в количестве 4 мл/кг.
Рис.4. Объемная доля красной пульпы в паренхиме селезенки при различных воздействиях, почасовая динамика
Как видно из графика, представленного на рисунке 4, объемная доля красной пульпы при различных воздействиях с течением времени меняется неодинаково. В первый час она увеличивается относительно контроля при всех воздействиях, кроме алкоголизации в дозе 4 мл/кг, при которой она остается на уровне контроля. Больше всего объемная доля красной пульпы увеличивается при действии холода –18єС. В течение второго часа воздействия она продолжает увеличиваться при всех видах воздействия, в том числе и при алкоголизации в дозе 4 мл/кг. К третьему часу под действием холода –10єС и алкоголя в дозе 8 мл/кг объем красной пульпы продолжает увеличиваться, тогда как при остальных воздействиях он уменьшается. Через 4 часа под действием алкоголя в дозе 2 мл/кг объем красной пульпы достигает своего минимума при данных воздействиях и уменьшается почти на 15%, относительно контроля. К этому времени данный показатель также снижается под действием холода –10єС и алкоголизации 8 мл/кг и увеличивается при оставшихся воздействиях. На 5 час при всех воздействиях, кроме холода –18єС, доля красной пульпы увеличивается, а затем снова снижается от холода –10єС и алкоголизации в дозе 4 мл/кг и увеличивается при остальных воздействиях. К седьмому часу происходит снижение объемной доли красной пульпы под действием алкоголя в дозе 8 мл/кг и резкое увеличение до максимума при данном исследовании под действием холода –10єС, увеличение при алкоголизации в дозе 4 мл/кг и холоде –18єС, а под действием алкоголя в дозе 2 мл/кг остается на том же уровне. И к восьмому часу при всех воздействиях, кроме алкоголя в дозе 8 мл/кг, доля красной пульпы снижается.
Через 4 часа воздействия объемная доля красной пульпы достоверно снижена при алкоголизации в количестве 2 мл/кг, относительно охлаждения при –18єС.
Выводы
1. Выявлены следующие особенности в морфофункциональном состоянии селезенки при действии холода: при охлаждении –10°С наблюдается снижение объемной доли белой пульпы через 3, 5 и 7 часов воздействия, снижение объемной доли трабекул в первый час воздействия и увеличение объемной доли красной пульпы через 3, 5 и 7 часов после воздействия; при охлаждении –18°С происходит снижение объемной доли белой пульпы через 1, 2 и 4 часа воздействия и увеличение красной пульпы в эти же часы.
2. Выявлены следующие особенности в морфофункциональном состоянии селезенки при интрагастральном введении 96% этанола: при алкоголизации в количестве 2 мл/кг веса происходит снижение объемной доли белой пульпы через 2 часа воздействия и увеличение через 4, для красной пульпы характерны противоположные изменения, через 2 часа характерно снижение объемной доли сосудов, снижение объемной доли трабекул - через 4 и 7 часов; при алкоголизации в количестве 4 мл/кг веса происходит снижение объемной доли белой пульпы через 5 и 7 часов, красная увеличивается в эти часы; при алкоголизации в количестве 8 мл/кг веса происходит снижение объемной доли белой пульпы через 6 часов, уменьшение доли сосудов через 6 часов и увеличение объемной доли красной пульпы в это же время.
3. В воздействии алкоголизации и переохлаждения на селезенку выявлены следующие различия: объемная доля белой пульпы достоверно больше при алкоголизации, чем при охлаждении через 4 часа воздействия; объемная доля трабекул при воздействии холода достоверно понижена относительно алкоголизации через час воздействия, и достоверно понижена при охлаждении относительно алкоголизации через 2 часа; объемная доля сосудов повышена при охлаждении относительно алкоголизации через 1 и 3 часа воздействия; объемная доля красной пульпы достоверно снижена при алкоголизации, относительно переохлаждения через 4 часа воздействия.
4. Зависимость изменений селезенки от длительности воздействия характерна для общего переохлаждения организма при температуре –10єС и алкогольной интоксикации, вызванной интрагастральным введением алкоголя в дозе 2 мл/кг. При остальных видах стрессоров изменения селезенки от длительности воздействия не зависят.
5. Действие более низкой температуры приводит к нивелированию хронологической зависимости изменений в ткани селезенки.
6. Действие более высоких доз алкоголя приводит к нивелированию хронологической зависимости изменений в ткани селезенки.
Список литературы
1. Алкогольное поражение печени / Ю.П. Сиволап, В.А. Савченков, Е.В. Волчкова, Т.Н. Лопаткина // Медицина критических состояний. – 2005. – № 2. – С. 22–28.
2. Билибин, Д.П. Патофизиология алкогольной болезни и наркоманий / Д.П. Билибин, В.Е. Дворников. – М.: Университет дружбы народов, 1990. - 104 с.
3. Буеверов, А.О. Алкогольная болезнь печени / А. О. Буеверов // Нарколог. – 2005. – № 1. – С. 23–28.
4. Буков, Е.А. О патогенезе расстройств кровообращения при глубоком охлаждении / Е.А. Буков, Ю.Н. Егоров, Н.И. Ласси// 3-я Всесоюз.конф.патофизиологов.– Ташкент. – 1961. – С.15 – 20.
5. Булдакова, А.Н. Действие различных температур на нейросекреторные процессы гипоталамуса у белых крыс / А.Н. Булдакова // Пробл. гипоталамической нейросекреции. – Киев, 1967. – Вып.1. – С.139.
6. Воздействие ацетальдегида на белки организма / Угрюмов А.И., Беляева Н.Ю., Тихонова Г.Н. и соавт. // Архив патологии. – 1986. – т. 68, вып. 10. – С. 14–21.
7. Возможности гистологического исследования селезенки для диагностики отравлений алкоголем и наркотиками / А.В. Орловская, И.Н. Богомолова, Н.В. Чернов // Судебно-медицинская экспертиза. – 2004. – Т. 47, N 4. – С. 21–24.
8. Горизонтов, П.Д. Патологическая физиология экстремальных состояний / П.Д. Горизонтов, Н.Н. Сиротинин. – М, 1973. – 383 с.
9. Калинин, А.В. Алкогольная болезнь печени / А.В. Калинин // Фарматека. – 2005. – № 1. – С. 48–54.
10. Косенко, Е.А. Углеводный обмен, печень и алкоголь / Е.А. Косенко, Ю.Г. Каминский. – Пущино, 1988. – 148 с.
11. Махов, В.М. Алкогольная болезнь печени и поджелудочной железы / В.М. Махов // Практикующий врач. – 2004. - №1. – С. 17–22.
12. Немцов, А.В. Алкогольная история России: Новейший период / А.В. Немцов. – М., 2009. – 320 с.
13. Нужный, В.П. Оксидативный стресс при алкогольной интоксикации / В.П. Нужный // Вопр. наркологии. – 1995. – № 3. – С. 65–74.
14. Островский, Ю.М. Биологический компонент в генезисе алкоголизма / Ю.М. Островский, В.И. Сатановская, М.Н. Садовник – Минск: Наука и техника, 1986. – 95 с.
15. Полунина, Т.Е. Алкогольные поражения печени / Т.Е. Полунина // Мир фармации и медицины. – 2006. – № 15. – С. 19.
16. Проблема алкогольной кардиомиопатии / О. Драпкина, Я. Ашихмин, В. Ивашкин // Врач. – 2005. – № 8. – С. 48–50.
17. Реакция структур селезенки на введение соматотропного гормона / Н.А. Кириллов, А.Т. Смородченко,А.А. Петрова др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 1999. – Т. 127, № 2. – С. 171–173.
18. Стресспротективное действие этанола / В. П.Нужный, Е. Б. Тезиков, А. Е. Успенский // Вопр. наркологии. – 1995. – № 2. – С. 51–59.
19. Успенский, А.Е. Итоги науки и техники. Сер. Токсикол. Токсикологическая характеристика этанола / А. Е. Успенский // ВИНИТИ.– М., 1984. – Т. 13.
20. Al-Damluje, S. Effect of cathecholamines on secretion of adrenocorticotropic hormone (ACTH) in man/ S.Al-Damluje, L.H. Press // J.Clin. Pathol. – 1987. – Vol. 40. – №9. – P. 1098 – 1107.
Скачать полную версию реферата [84,2 К] Информация о работе