Научная статья на тему 'Влияние свинца на изменение структурных компонентов легких и печени'

Влияние свинца на изменение структурных компонентов легких и печени Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
324
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
легкие / печень / металлы / свинец / воспаление / эксперимент / lungs / liver / metals / lead / inflammation / experiment

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Пискарева Е. И., Радцева Г. Л., Здорнова О. В.

При хроническом ингаляционном воздействии пыли люминофора, содержащего фталат свинца, во всех концентрациях в тканях печени и легких выявляются частицы люминофора. На фоне сосудистых изменений возникают воспалительные и дистрофические процессы, степень выраженности которых зависит от концентрации люминофора. В легких безвоздушные участки чередуются с эмфизематозно измененными. В бронхах среднего и мелкого калибра наблюдается пролиферация многорядного мерцательного эпителия с формированием соединительнотканных сосочковых выростов, выстланных многорядным эпителием с резко выраженным дискариозом и гиперхроматозом. В тканях воздухоносных путей развивается отек, гипертрофия и зернистая дистрофия гладкомышечных клеток, по ходу бронхов происходит новообразование коллагеновых волокон, приводящих к развитию фиброзных изменений. Морфологические изменения в печени носят выраженный токсический характер, приводящий к воспалительным и дистрофическим процессам. Изменения в печени начинаются с нарушения кровообращения в виде полнокровия, расширения и повышения проницаемости сосудов, что приводит к дистрофическим изменениям гепатоцитов, вплоть до появления очажков некроза. Внутри долек центролобулярно, в перипорталъных зонах выявляются полиморфноцитарные инфильтраты, более крупные в области триад. Вокруг центральных вен, по ходу синусоидных капилляров, на периферии классических печеночных долек отмечаются явления фиброза. Наблюдаемые изменения во всех тканях изучаемых органов свидетельствуют о кумулятивных и фиброгенных свойствах фталата свинца.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Пискарева Е. И., Радцева Г. Л., Здорнова О. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT PRODUCED BY LEAD ON CHANGES IN LUNG AND LIVER STRUCTURAL COMPONENTS

During the chronic inhalation exposure to luminophor dust which contains lead phthalate its particles in various concentrations can be found elsewhere within hepatic and pulmonic tissues. Against the backgrounds of vascular changes, dose-dependent inflammatory and dystrophic effects occur. In lungs, airless regions alternate with the emphysematous ones. In small and medium airways, multilayer ciliated epithelium starts to proliferate with luminal outgrowth, dyscariosis and hyperchromatosis. Airway tissues are edematous, with smooth muscle cells hypertrophy and granular dystrophy. Changes in hepatic tissue are mainly toxic and dose-dependent. They start with alterations in blood supply plethora, vascular dilatation and permeability increase, which leads to dystrophic changes in hepatocytes and necrotic foci formation. Inhalation of the luminophor particles containing lead phthalate led to fibrotic changes around the central veins, along the sinusoid capillaries, and at the liver acinus circumference. The above-mentioned histopathological changes in response to lead phthalate inhalation, point at cumulative and fibrogenic properties of lead phthalate.

Текст научной работы на тему «Влияние свинца на изменение структурных компонентов легких и печени»

Лктуи.п.н i проблемы сучасно!' медицины

Реферат

ТЕРМОГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ СТОМАТОЛОГИИ

Пиминов А.Ф., Шульга Л.И., Безценная Т.С., Якущенко В.А., Ролик С.Н.

Ключевые слова: термогравиметрический анализ, технология лекарственных средств, стоматология.

При разработке технологии получения медицинских карандашей с хпорофиллипта экстрактом густым посредством термогравиметрического анализа обоснован температурный режим введения растительной субстанции. Также подтверждено отсутствие ее разрушения при экстемпоральном производстве лекарственного препарата для стоматологии.

Summary

THERMOGRAVIMETRIC ANALYSIS IN TECHNOLOGIES OF DRUG PREPARATIONS FOR DENTISTRY Piminov A.F., Shulga L.I., Beztsenna T.S.,Yakuschenko V.A., Rolik S.N. Keywords: thermogravimetric analysis, technology, medicines, dentistry

In developing the technology for medical pencils with chlorophyllipt extract by using thermogravimetric analysis there has been substantiated temperature regime for plant substance introducing. There has been confirmed the absence of its destruction during extemporal drug manufacturing.

УДК 546.3:616.24.36

Пискарева Е.И., Радцева Г.Л., Здорнова О.В.

ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ КОМПОНЕНТОВ ЛЕГКИХ И ПЕЧЕНИ

ГОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия», г. Ставрополь, Россия

При хроническом ингаляционном воздействии пыли люминофора, содержащего фталат свинца, во всех концентрациях в тканях печени и легких выявляются частицы люминофора. На фоне сосудистых изменений возникают воспалительные и дистрофические процессы, степень выраженности которых зависит от концентрации люминофора. В легких безвоздушные участки чередуются с эмфизематозно измененными. В бронхах среднего и мелкого калибра наблюдается пролиферация многорядного мерцательного эпителия с формированием соединительнотканных сосочковых выростов, выстланных многорядным эпителием с резко выраженным дискариозом и гиперхроматозом. В тканях воздухоносных путей развивается отек, гипертрофия и зернистая дистрофия гладкомышечных клеток, по ходу бронхов происходит новообразование коллагеновых волокон, приводящих к развитию фиброзных изменений. Морфологические изменения в печени носят выраженный токсический характер, приводящий к воспалительным и дистрофическим процессам. Изменения в печени начинаются с нарушения кровообращения в виде полнокровия, расширения и повышения проницаемости сосудов, что приводит к дистрофическим изменениям гепатоцитов, вплоть до появления очажков некроза. Внутри долек центролобулярно, в пери-портальных зонах выявляются полиморфноцитарные инфильтраты, более крупные в области триад. Вокруг центральных вен, по ходу синусоидных капилляров, на периферии классических печеночных долек отмечаются явления фиброза. Наблюдаемые изменения во всех тканях изучаемых органов свидетельствуют о кумулятивных и фиброгенных свойствах фталата свинца.

Ключевые слова: легкие, печень, металлы, свинец, воспаление, эксперимент

В настоящее время актуальной проблемой, ределенное значение имеет и возможность особенно в регионах с развитой химической прямого загрязнения свинцом в промышленных промышленностью, является загрязнение поч- условиях. Известно, что в результате производ-вы, воды, воздуха и продуктов питания соеди- ственных процессов, где используется свинец, нениями различных металлов [3, 4, 8, 9]. В воз- происходит его воздействие на человека в виде никновении патологических процессов знаковую аэрозолей, образующихся вследствие конден-роль играет кумуляция металлов, в результате сации и окисления паров на воздухе, которой токсические вещества способны накап- По данным литературы около 35-60% свинца ливаться в тканях и приводить к развитию необ- поступает через легкие, 5-10% через желудоч-ратимых полиорганных изменений. [2, 7, 9]. но-кишечный тракт. Таким образом, основным Свинец и его соединения среди представите- путем проникновения свинца в организм явля-лей многочисленного класса тяжелых металлов ется ингаляционный. Поглощенный свинец посчитаются одними из наиболее токсичных [6, ступает в кровь и распределяется в органах и 11]. Соединения свинца могут попадать в про- тканях в зависимости от их кровоснабжения и довольственное сырье и пищевые продукты из тропности к металлу, вызывая изменения на почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйст- молекулярном, клеточном, органном и систем-венных животных по пищевой цепи. Довольно ном уровнях [11].

большое количество свинца получают куриль- Опасность свинца обусловлена многоплано-

щики, в том числе и пассивные. Кроме того, оп- вым воздействием на системы организма, высо-

Том 10, Выпуск 4 117

кой устойчивостью в объектах окружающей среды и в организме, способностью к биоаккумуляции, что приводит к высокой вероятности отдаленных последствий. Свинец, как антропогенное химическое вещество, участвует в формировании и увеличении онкологических заболеваний населения, так как обладает канцерогенными свойствами, установленными в экспериментальных условиях [5].

Цель исследования

Изучить морфо-функциональное состояние легких и печени крыс при хроническом ингаляционном воздействии люминофора, содержащего фталат свинца.

Методы эксперимента на животных

Работа по изучению токсичности пыли сви-нецсодержащих люминофоров носила экспериментальный характер и была выполнена на 105 белых беспородных половозрелых крысах-самцах массой 180-220 грамм.

Изменения, возникающие у лабораторных животных, сопоставляли с известными показателями нормы [10]. В условиях вивария животных выдерживали на карантине не менее 14 дней. Крысы с подозрением на спонтанную патологию выбраковывались.

Хроническая ингаляционная экспозиция пылью люминофоров, содержащих фталат свинца, осуществлялась в вертикальных камерах по 4 часа 6 раз в неделю в малой [0,5 мг/м3), средней (5 мг/м ) и большой (50 мг/м ) концентрациях в течение 4 месяцев. Общетоксическое действие исследуемых веществ оценивалось по морфологическому состоянию внутренних органов животных. Для проведения морфофункциональных исследований после завершения ингаляции животных забивали путем декапитации под эфирным наркозом. Кусочки органов фиксировались в 10% нейтральном формалине, обезвоживались в спиртах. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, по методам Ван-Гизон, Маллори, Массону, проводилась гистохимическая ШИК-реакция на гликоген, слизь. Липиды определяли при помощи окраски Суданом черным по Мак-Манусу.

При визуальной оценке изучали не менее 5 срезов у каждого животного. Морфометрическое исследование было проведено в соответствии с принципами системного количественного анализа [1] с использованием программы ВидеоТест -Морфология 5.0, являющегося частью аппаратного программного комплекса ВидеоТест.

Статистическая обработка данных морфо-метрического исследования проводилась с использованием лицензированных пакетов программ «Statistics for Windows V 6.0», «Statgraf-2007», «Biostat - 2007».

Результаты эксперимента

При ингаляционном введении люминофора,

содержащего фталат свинца, наибольшие изменения наблюдались при воздействии большой концентрации. В легких происходит образование безвоздушных участков, чередующихся с эмфизематозно измененными. В утолщенных межальвеолярных перегородках, перибронхи-ально и периваскулярно располагаются крупные полиморфноцитарные инфильтраты, клеточный состав которых характеризуется наличием лимфоцитов, макрофагов, а также единичных нейтрофилов, плазматических клеток и эозино-филов. В полостях расширенных альвеол располагаются слущенные клетки альвеолярного эпителия, частицы фталата свинца и макрофаги, их фагоцитирующие. Развивается макрофа-гальная реакция, сопровождающаяся образованием скоплений крупных многоядерных клеток, в цитоплазме которых выявляются многочисленные частицы люминофора.

Индуцирующее влияние макрофагов обеспечивает миграцию фибробластов в очаги воспаления и повышение их синтетической активности, результатом которой является увеличение количества коллагеновых волокон, располагающихся перибронхиально, периваскулярно и в интерстициальной ткани легкого, что, по нашему мнению и мнению ряда исследователей [12], является свидетельством начинающегося фиброза легких.

В просветах бронхов среднего и мелкого калибра выявляются погибающие слущенные клетки мерцательного эпителия, макрофаги с фагоцитированными частицами фталата свинца, слизь. Многорядный мерцательный эпителий бронхов в одних участках пролиферирует с образованием сосочковых выростов на соединительнотканной основе с явлениями дискарио-за, гипо- и гиперхроматоза. В других подвергается дистрофическим изменениям. На фоне выраженных воспалительных реакций и отека собственной пластинки слизистой оболочки мерцательный эпителий местами отслаивается в просвет бронхов, обнажая подлежащую соединительную ткань. Восстановление образующегося дефекта происходит со стороны неповрежденного эпителия за счет пролиферации клеток и наползания однослойного улащенного эпителия, замещающего участки повреждения. Эпителий постепенно переходит в кубический, далее в призматический и затем в многорядный и многорядный мерцательный.

Собственная и мышечная пластинки слизистой оболочки, подслизистая основа и адвенти-циальная оболочка бронхов отечны. Отек сопровождается разрыхлением волокнистых структур. В миоцитах мышечной пластинки слизистой оболочки бронхов наблюдается зернистая дистрофия, гипертрофия гладкомышечных клеток, в ядрах которых выявляются глубокие двусторонние перешнуровки.

Обращают на себя внимания изменения, воз-

Лктуи.п.н i проблеми сучасно!" медицини

никающие в стенках артерий, сопровождающих бронхи. В просветах сосудов выявляется гемолиз эритроцитов, краевое стояние лейкоцитов. Эндотелий и гладкомышечные клетки средней оболочки гипертрофированы. За счет гипертрофии миоцитов стенки многих мелких артерий утолщены, просветы сужены, иногда до полной облитерации. Наблюдаются отек и разрыхление волокон рыхлой волокнистой соединительной ткани всех оболочек сосудов, особенно выраженные в адвентициальной оболочке, в которой располагаются крупные полиморфноцитарные инфильтраты.

Дольчатое строение печени сохраняется во всех экспериментальных группах. При ингаляции фталатом свинца в стенках сосудов, звездчатых макрофагах, гепатоцитах, в перипорталь-ных и центральных инфильтратах выявляются частицы фталата свинца, количество которых увеличивается соответственно используемым концентрациям. В сосудистой системе печени отмечаются изменения в системе притока, циркуляции и оттока крови от классической печеночной дольки. В сосудах выявляется полнокровие, стаз. В междольковых артериях эндотели-альные и гладкомышечные клетки гипертрофированы, в их просветах располагаются макрофаги с частицами фталата свинца, нейтрофилы, лимфоциты. Наблюдается отек стенок сосудов, разрыхление волокон рыхлой волокнистой соединительной ткани. В адвентициальной оболочке периваскулярный отек, инфильтрация лимфоцитами, макрофагами, эозинофилами и тучными клетками, немногочисленными ней-трофилами. В более мелких междольковых артериях отмечается гиалиноз, утолщение стенки. Междольковые вены расширены, полнокровны. Эндотелиальные клетки гипертрофированы, ги-перхромны, подэндотелиальный слой разрыхлен. В некоторых участках стенки вен инфильтрированы значительным количеством лимфоцитов.

Междольковые желчные протоки выстланы однослойным кубическим эпителием с гипертрофированными, гипохромными ядрами. Интересным с нашей точки зрения является пролиферация эпителия желчных протоков с врастанием в подлежащую соединительную ткань. В адвенциальной оболочке желчных протоков отмечается разрыхление, отек. В просветах желчных протоков и в их стенках выявляются частицы фталата свинца.

Синусоидные капилляры и пространства Дис-се расширены, отмечается краевое стояние лейкоцитов. Гипертрофированные звездчатые макрофаги активно фагацитируют частицы фталата свинца. Центральные вены расширены, эндотелиальные клетки гипертрофированы, отмечается краевое стояние лейкоцитов. Стенки вен утолщены за счет разрыхления и отека соединительнотканных структур. В просвете вен выявляются слущенные эндотелиальные клет-

ки, макрофаги, частицы фталата свинца.

Вокруг центральных вен и сосудов триады располагаются инфильтраты, состоящие из лимфоцитов, макрофагов с частицами люминофора, нейтрофилов, фибробластов, плазматических клеток. Также небольшие полиморфноцитарные инфильтраты встречаются внутри печеночных долек.

Нами отмечен процесс формирования колла-геновых волокон в области триад, центральных и поддольковых вен за счет фибробластов, расположенных в периваскулярной и междольковой соединительной ткани. Уже при воздействии малых концентрациях наблюдалось образование тонких фибрилл, которые формировали пучки коллагеновых волокон. В ряде случаев происходило врастание внутрь долек печени коллагеновых волокон, которые, утолщаясь, формировали более грубые пучки. Волокна теряют обычную направленность и часто фраг-ментируются. Также по ходу расширенных сину-соидных капилляров наблюдаются коллагено-вые волокна.

При Шик-реакции наблюдается некоторое уменьшение количества гликогена в гепатоцитах, с неравномерным его распределением в дольке печени.

В тканях печени выявляются очаговые некрозы. Рядом с ними наблюдается увеличение числа двуядерных гепатоцитов, особенно на периферии долек. В гепатоцитах выражена зернистая, а также мелкокапельная и крупнокапельная жировая и гидропическая дистрофии. Наблюдаются явления гипо- и гиперхроматоза гепатоцитов.

Выводы

Таким образом, хроническое ингаляционное воздействие фталата свинца приводит к морфологическим изменениям в органах, характеризующихся нарушениями в системе их кровообращения, что приводит к развитию хронических воспалительных процессов.

Литература

1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия / Автандилов Г.Г. - М„ 1990,- 384с.

2. Гутникова А.Р. О мембранотропном действии солей тяжелых металлов и основных путях его коррекции / А.Р. Гутникова, К.О. Махмудов, Б.А. Саидханов [и др.] // Токсикологический вестник -2009.-№3.-С. 21-26.

3. Загрязнение свинцом окружающей среды в Улан-Баторе и состояние здоровья детей / В.Б. Дорогова, Б. Бурмаа, Ш.Энхцэцэг, О. Байгаль [и др.] // Гигиена и санитария. - 2008. - №. - С. 8-9.

4. Захарина Т.Н. Комплексное воздействие свинца при разных путях поступления в организм человека на Крайнем Севере / Т.Н. Захарина, Л.И. Кирилюк, A.A. Буганов [и др.] // Гигиена и санитария. - 2009. - № 1.-С. 11-15.

5. Литвинов H.H. Новые подходы и профилактика онкологической заболеваемости, связанной с химическими факторами окружающей среды / H.H. Литвинов // Медицина труда и промышленная экология. - 2004. - № 8. - С. 1-3.

6. Луговской С.П. Механизмы биологического действия свинца на пищеварительную систему / С.П. Луговской, Л.А. Легкоступ // Современные проблемы токсикологии. - 2002. - № 2. - С. 45-50.

7. Мукашева М.А. Распределение тяжелых металлов в органах у экспериментальных животных при ингаляционном поступлении пыли / М.А. Мукашева, Г.А. Кулныбаев // Медицина труда и промышленная экология. - 2006. - № 4. - С. 35-37.

Том 10, Выпуск 4

119

8. Талыкова Л.В. Смертность от злокачественных новообразова- 10. Трахтенберг И.М. Проблема нормы в токсикологии / И.М. Трах-ний населения, проживающего вблизи предприятия по добыче тенберг, Р.Е. Сва, В.О. Щефтель. - М., 1991. - 208с.

и переработке апатитовых руд / Л.В. Талыкова, И.В. Ковалев // ц. Трубецков А.Д. Сатурнизм / А.Д. Трубецков, Е.А. Черкашина. -

Медицина труда и промышленная экология. - 2004. - № 2. - С. Саратов, 2005. - 36с.

35-38. ^2. Шевцова Н.М. Влияние ультрадисперсного полиметаллическо-

9. Тараненко Н.А. К вопросу изучения химического загрязнения г0 порошка на морфологическое состояние легких у экспери-воздушной среды закрытых помещений детских учреждений ментальных животных / Н.М. Шевцова, Ю.М. Падеров, Е.А. городов Иркутской области / Н.А. Тараненко, Н.В. Ефимова, Степовая [и др.] // Бюл. СО РАМН. - 2005. - № 4. - С. 90-92.) О.А. Рычагова // Экология человека. - 2009. - № 4. - С. 3-7.

Реферат

ВПЛИВ СВИНЦЮ НА ЗМ1НИ СТРУКТУРНИХ КОМПОНЕНТОВ ЛЕГЕНЬ I ПЕЧ1НКИ Пискарьова C.I., Радцева Л.Г., Здорнова О.В.

Ключов1 слова: легеш, печшка, метали, свинець, запалення, експеримент.

При хрожчному ¡нгаляцшному вплив1 пилу люмшофору, що мютить фталат свинцю, у BCix концент-рац1ях в тканинах печшки i легень виявляються частинки люмшофору. На фоы судинних змш виника-ють запальы i дистроф1чы процеси, ступшь вираженосп яких залежить вщ концентраци люмшофору. В легенях безповп"ряы дтянки чергуються з емф1зематозно змшеними. В бронхах середнього i др1б-ного кал1бру спостер1гаеться прол1ферац1я багаторядного миготливого ештелш з формуванням спо-лучнотканних сосочкових вироспв, висланих багаторядним еп1тел1ем з р1зко вираженим дискарюзом i пперхроматозом. В тканинах повп"реносних шлях1в розвиваеться набряк, ппертроф1я та зерниста дис-троф1я гладком'язових кл1тин, походу бронх1в вщбуваються новоутворення колагенових волокон, що призводять до розвитку ф1брозних зм1н. Морфолопчн1 зм1ни в печшц1 мають виражений токсичний характер, як1 призводять до запальних та дистроф1чних процеав. Зм1ни в печшц1 починаються з пору-шення кровооб1гу у вигляд1 повнокр1в'я, розширення i пщвищення проникност1 судин, що призводить до дистроф1чних зм1н гепатоцит1в аждо появи осередш некрозу. Всереден1 дольок центролобулярно, в пери портальних зонах виявляються пол1морфноцитарш ¡нфтьтрати, крупн1шими в дтянц1 тр1ад. Навкруг центральних вен, по ходу синусощних кап1ляр1в, на перифери кпасичних печ1нкових дольок вщм1чаються явища ф1брозу. Зм1ни, що спостер1гаються у BCix тканинах орган1в, яю вивчаються, свщ-чать про кумулятивш i ф1брогенн1 якост1 фталату свинцю.

Summary

EFFECT PRODUCED BY LEAD ON CHANGES IN LUNG AND LIVER STRUCTURAL COMPONENTS

Piskariova Ye.I., Radtseva L.G., Zdornova O.V.

Key words: lungs, liver, metals, lead, inflammation, experiment

During the chronic inhalation exposure to luminophor dust which contains lead phthalate its particles in various concentrations can be found elsewhere within hepatic and pulmonic tissues. Against the backgrounds of vascular changes, dose-dependent inflammatory and dystrophic effects occur. In lungs, airless regions alternate with the emphysematous ones. In small and medium airways, multilayer ciliated epithelium starts to proliferate with luminal outgrowth, dyscariosis and hyperchromatosis. Airway tissues are edematous, with smooth muscle cells hypertrophy and granular dystrophy. Changes in hepatic tissue are mainly toxic and dose-dependent. They start with alterations in blood supply - plethora, vascular dilatation and permeability increase, which leads to dystrophic changes in hepatocytes and necrotic foci formation. Inhalation of the luminophor particles containing lead phthalate led to fibrotic changes around the central veins, along the sinusoid capillaries, and at the liver acinus circumference. The above-mentioned histopathological changes in response to lead phthalate inhalation, point at cumulative and fibrogenic properties of lead phthalate.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.