CC BY
41
УДК 616.2-099:547.292:616.45-003.96
А.В. Изатулин
АДАПТИВНО-КОМПЕНСАТОРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ УКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ
Иркутский государственный медицинский университет (Иркутск)
Изучено влияние отравления уксусной кислотой на морфофункциональное состояние надпочечников при различных моделях отравления. Показано, что преморбидное состояние значительно влияет, на поражение органа.
Ключевые слова: надпочечники, структура, отравление, уксусная кислота
ADAPTIVE AND COMPENSATORY CHANGES IN THE ADRENAL GLANDS STRUCTURE IN POISONING WITH ACETIC ACID
A.V. Izatulin
Irkutsk State Medical University, Irkutsk
Influence of poisoning with acetic acid on the morphofuctional condition of the adrenal glands in different kinds of poisoning was studied. It was shown that the premorbid state significantly influences the organ impairment. Key words: adrenal glands, structure, poisoning, acetic acid
Проблема острых химических отравлений на современном этапе технического прогресса остается актуальной и требует продолжения изучения патофизиологических изменений в организме при различных интоксикациях.
Надпочечники являются жизненно важными органами эндокринной системы. Обладая огромной лабильностью, они способны к быстрой мор-фо-функциональной перестройке, вырабатывая адаптивные гормоны, участвующие в регуляции гомеостаза [7].
Поэтому очень важно знать, каким образом в экстремальных условиях (в реализации ответной реакции на отравление) отреагируют органы эндокринной системы и особенно надпочечники. Так как именно они во многом будут определять ответную реакцию организма на химическую агрессию, и влиять на клиническую картину патологического процесса в целом, с учетом и его преморбидного состояния.
Цель исследования изучить адаптивно-компенсаторных изменения в надпочечниках при отравлении уксусной кислотой при различных преморбидных состояниях.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Эксперимент выполнен на 190 беспородных белых крысах-самцах разделенных на 3 группы.
1-я серия. Изучение морфофункциональных изменений у экспериментальных животных при отравлении уксусной кислотой — 60 животных.
2-я серия. Изучение морфофункциональных изменений у экспериментальных животных при отравлении уксусной кислотой после предварительного кратковременного стресса — 60 животных.
3-я серия. Изучение морфофункциональных изменений у экспериментальных животных при
отравлении уксусной кислотой после предварительного хронического стресса — 60 животных.
Интактные — 10 животных.
Эксперименты проводили согласно «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных». Животных содержали в стандартных условиях вивария на полнорационной сбалансированной по содержанию питательных веществ диете (ГОСТ Р 50258-92) Экспериментальные исследования проводили согласно правил лабораторной практики для проведения доклинических исследований в РФ (ГОСТ З 51000.3-96 и 51000. 4-96)
Модели отравления воспроизводили посредством одномоментного зондового введения в желудок 30% раствора уксусной кислоты в объеме 0,5 мл, что в перерасчете на чистое вещество составляет менее LD25 для крыс, вызывая отравление легкой степени тяжести [3].
Образцы крови и надпочечники получали через 24, 39 часов, на 3, 5, 7, 10, 14-е сутки после интрага-стрального введения токсического вещества. Уровень стрессорного воздействия определяли после подсчета эозинофилов по методике В.В. Меньшикова и соавт. (1987). Содержание кортикостерона в крови по методу О.К. Ботвиньева и Ю.Е. Вельти-щева в модификации В.В. Малышева и соавт. (1985).
Содержание пролактина в крови экспериментальных животных определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью стандартного набора «ИФА-пролактин-01». Концентрацию кортикостерона и пролактина выражали в нмолях на 1 литр крови. Кроме того, у животных на протяжении экспериментов определяли уровень инсулина в крови.
Для изучения содержания в сыворотке крови и тканях надпочечников экспериментальных животных гидроперекисей липидов (ГПЛ), являющихся одними из начальных продуктов ПОЛ, использо-
П1111111111111111111ПIIIIII 1111ГП □ I I I I I I III □ П11 I I I I I I
199
вали метод В.Б. Гаврилова и М.И. Мишкорудной (1983). Малоновый диальдегид (МДА), один из конечных продуктов ПОЛ, определяли по методу И.Д. Стальной, Т.Г. Гаришвили (1977) с помощью тиобарбитуровой кислоты.
После выведения подопытных животных из эксперимента тушки взвешивали и забирали надпочечники для исследования. Один надпочечник подвергали заморозке, а второй — фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, проводили через спирты и заливали в парафин, для получения срезов. Микропрепараты толщиной 7 мкм окрашивали гематоксилин-эозином и по методу Ван-Гизона (для изучения состояния стромы надпочечников) [5]. С помощью окуляр-микрометра. определяли ширину коркового вещества и зон коры надпочечников, подсчитывали количество митозов, определяли относительные объемы сосудов, паренхимы и стромы железы, объем пораженного вещества коры.
После окраски препаратов суданом проводили определение содержания фосфолипидов. Гликоген в клетках выявляли по А.Л. Шабадашу, содержание аскорбиновой кислоты определяли по методу Бакхуса.
Полученные числовые результаты исследований соответствовали нормальному распределению и были обработаны стандартными статистическими параметрическими методами с использованием t-критерия Стьюдента для исследования достоверности различия (программное обеспечение Sta-tistica for Windows 6.0, Microsoft Excel). Различия считали статистически достоверными при уровне значимости меньше 0,05. Результаты исследования представлены в виде графиков, диаграмм и таблиц.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В ходе проведенной комплексной оценки состояния надпочечников были выявлены их существенные морфофункциональные изменения после острого — 6 часового стресса:
• кратковременный стресс значительно изменяет содержание исследуемых гормонов и количество эозинофилов крови;
• увеличивается масса надпочечников (на 13 %);
• отмечается гипертрофия коркового вещества, и изменяются в нем паренхиматозно-стро-мальные соотношения; при относительном снижении удельной доли кортикоцитов значительно возрастает объем сосудистого русла;
• увеличиваются размеры клеток и их ядер;
• в 4 раза снижается митотическая активность кортикоцитов;
• уменьшаются запасы пластического материала (гликогена и фосфолипидов).
После 14-тисуточного стрессорного воздействия (хронический стресс) отмечается более значимые изменения, как в структуре, так и функции надпочечников:
• содержание пролактина и кортикостерона к окончанию эксперимента снижаются ниже уровня у интактных животных;
• уровень ГПЛ повышается в 2 раза, а МДА в
1.5 раза;
• уменьшение массы надпочечников на 13 %;
• отмечается гипотрофия коркового вещества железы;
• изменяются паренхиматозно-стромальные взаимоотношения, снижается доля кровеносных сосудов при увеличении относительного объема соединительнотканной стромы во всех зонах коркового вещества;
• увеличиваются размеры клеток и их ядер;
• в состоянии некробиоза находится от 3,5 до
5.5 % кортикоцитов;
• митотическая активность эндокриноцитов снижается в 3 — 5 раз.
• катастрофически снижаются в кортикоцитах запасы гликогена и фосфолипидов.
Как видно, наибольшая стрессиндуцированная альтерация органов к моменту затравки уксусной кислотой отмечается в серии с продолжительным преморбидным стрессом.
Вполне очевидно, что изменения, отмечающиеся в надпочечниках в преморбидный период могут значительно изменить ответную реакцию на химическую агрессию и существенно повлиять на поражение желез внутренней секреции, клиническую картину и исход отравления.
В результате изучения состояния надпочечников в динамике отравления уксусной кислотой выявлено, что независимо от модели отравления наблюдаются выраженные изменения как функции, так и структуры железы. Причем адаптивнокомпенсаторные перестройки были различной направленности и степени выраженности.
При исследовании содержания кортикосте-рона, пролактина и инсулина в крови у животных выявлено, что наиболее высокий уровень этих гормонов определяется у животных 2-й серии. Содержание кортикостерона превышали норму в 1,25 раза (р < 0,01), а уровень пролактина — в 3,5 раза (р < 0,01).
Так наиболее низкие показатели исследуемых гормонов,в первые сутки, были выявлены в
3-й серии, что связано с истощением как стресс-реализующих, так и стресс-лимитирующих систем организма. В последующие сроки происходит постепенное снижение концентрации исследуемых гормонов, и к 7-м суткам их показатели практически нормализуются
На наиболее значительное повреждение желез у экспериментальных животных 3-й серии указывает и уровень продуктов ПОЛ. Концентрация МДА в крови животных этой серии в 1-е сутки отравления превышала нормальные показатели в 2,4 раза, а исходный уровень в 1,39 раза (p < 0,01). Тогда как максимальные уровни МДА у животных 1-й и 2-й серий соответствовали 9,7 и 9,1 нмоль/г.
Морфологические исследования подтверждают активное участие надпочечников в ответной реакции при отравлении. Так к моменту затравки животных средняя ширина коркового вещества составляла в 1-й серии 711,1 ± 7,2 мкм, в 2-й серии
200
пмимппииимп ммпммгп □ I i i i ii iii □ nil iiiii
— 764 ± 11,8 мкм, а в 3-й серии 644,6 ± 5,3. Установлено, что гипертрофия коры достигала максимума у животных 1-й и 2-й серий на 1—3 сутки, тогда как у животных 3-й серии она отмечалась не ранее 3 — 5х суток отравления, и носила менее выраженный характер
Наибольшая альтерация паренхимы надпочечников в первые сутки отравления отмечалась у экспериментальных животных 3-й серии и достигала 4,7 %, что в 1,7 раза выше, чем в 1-й экспериментальной группе ф < 0,05). У животных 2-й группы признаки альтерации отсутствовали (табл. 1).
Существенные различия выявлены в экспериментальных группах отравлений и по содержанию пластического материала в кортикоцитах, являющегося необходимым продуктом для синтеза стероидных гормонов. Так содержание гликогена в 1-й группе в сравнении с исходным уровнем, к концу первых суток, снижается в 2 раза (p < 0,01); минимальное его содержание, в виде следов, сохраняются еще на 7-е сутки, а в кортикоцитах клубочковой и пучковой зон его запасы полностью исчерпываются, с последующим восстановлением к 14-м суткам. Но его уровень восстанавливается только до 1/3 исходной величины.
Во 2-й группе содержание гликогена за первые сутки отравления в сравнении с исходным преморбидным уровнем уменьшается менее значительно (в 1,2 — 1,4 раза) (р < 0,05). Минимальное содержание его отмечается также на 7-е сутки, в клубочковой и сетчатой зонах в виде следов, а в кортикоцитах пучковой зоны его запасы расходуются полностью. К окончанию эксперимента (14-е сутки) запасы гликогена в клубочковой, пучковой и сетчатой зонах восстанавливаются на 75 — 90 % от исходного уровня.
В кортикоцитах 3-й группы за первые сутки процесса запасы гликогена снижаются в 2 — 5 раз ф < 001), а с 3-х по 7-е сутки включительно он в клетках не определяется.
Аналогичная по своей динамике картина выявлена при изучении содержания фосфолипидов. Наши данные согласуются с результатами А.Ш. Зайчик и Л.П. Чуриловой (1999), которые показали, что с началом стресса в коре надпочечников наблюдается уменьшения содержания липидов.
Необходимой составляющей в гормоногенезе является и аскорбиновая кислота. Анализируя полученные данные можно с уверенностью ут-
верждать, что динамика изменения ее содержания повторяют циклические изменения гликогена и фосфолипидов. Необходимо также отметить, что наибольшие изменения ее показателей наблюдались в модели отравления уксусной кислотой после хронического преморбидного стресса.
Снижение содержания аскорбиновой кислоты в надпочечниках А.А. Филаретов и О.А. Данилова (1994) наблюдали уже через 10 минут после травмы. Уменьшение и восстановление ее количества в течение стресса происходит одновременно изменениями количества липидов.
Результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие выводы:
1. Т яжесть повреждения надпочечников экспериментальных животных при отравлении уксусной кислотой обусловлена комбинированной токсико-стрессорной альтерацией органа и их преморбид-ным состоянием, предшествующим отравлению.
2. Отравление уксусной кислотой сопровождается токсическим стрессом, который оказывает самостоятельное неспецифическое стресс-индуцированное альтерирующее действие на надпочечники.
3. Отравление уксусной кислотой на фоне острого преморбидного стресса сопровождается выраженным токсическим стрессом, характеризующимся повторной активацией гипофизарно-надпочечниковой системы, а структурные изменения в надпочечниках свидетельствуют о резком усилении функции железы, проявляющейся повышением массы органа, увеличением относительного объема капиллярного русла и уменьшением уровня пластического материала, необходимого для осуществления специфической функции органа.
4. Отравление уксусной кислотой на фоне хронического преморбидного стресса (в стадию истощения) сопровождается наиболее значительным повреждением структур надпочечников, возникающих вследствие вторичной альтерации, развивающихся на фоне стойкого угнетения адаптивнокомпенсаторных механизмов жизнедеятельности органа, что приводит к выраженному изменению в крови уровней пролактина, кортикостерона, и инсулина; к значительному угнетению функции железы и проявляется уменьшением в ее корковом веществе количества гликогена, фосфолипидов, аскорбиновой кислоты и стойкой альтерацией ее структуры.
Таблица 1
Относительный объем паренхимы надпочечников в состоянии некробиоза при отравлении уксусной кислотой
(%)
Серии интактные Сроки
1 -е сутки 3-е сутки 5-е сутки 7 -е сутки 10-е сутки 14-е сутки
3 - 2,7 4,8 4,9 2,8 1,2 0,6
4 - — 2,2 4,1 3,2 2,3 0,7
5 — 4,7 6,9 8,3 8,1 3,5 2,0
П1111111111111111111П111111 1111ГП □ 111111111 □ П1 11111 I
201
ЛИТЕРАТУРА
1. Гаврилов В.В., Мишкорудная М.И. Определение диеновых коньюгатов в сыворотке крови // Лаб. дело. - 1983. - № 3. - С. 33-36.
2. Зайчик А.Ш., Чурилова Л.П. Механизмы развития болезней и синдромов. - СПб.: Элби, 2002. - С. 178-186.
3. Лужников Е.А., Костомарова Л.Г. Острые отравления: руководство для врачей. - 2-е изд., перераб. доп. - М.: Медицина, 2000. - 434 с.
4. Малышев В.В., Петрова В.А., Манухин Б.Н. Изменение уровней эозинофилов, кортикостероидов и метаболизма котехоламинов в динамике эмоционально-болевого стресса // Бюлл. экспер. мед. и биол. - 1985. - Т. 99, № 3. - С. 267-269.
5. Меркулов Г.А. Курс патологической техники. — Л.: Медицина, 1969. — 424 с.
6. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Совр. методы биохимии / под ред. В.Н. Ореховича. — М.: Медицина, 1977. - С. 66-68.
7. Филаретов А.А., Подвигина Т.Т., Филаре-това Л.П. Адаптация как функция гипофизарно-адренокортикотропной системы. - СПб.: Наука, 1994. - 130 с.
8. O'Neil M.J. The Merck Index — An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. 13th Edition. — Whitthouse Station, NJ: Merck and Co., Inc, 2001. - P. 12
Сведения об авторах
Изатулин Антон Владимирович - врач-реаниматолог Иркутской городской больницы № 8 (664048, г. Иркутск, ул. Ярославского, 300; тел.: (3952) 44-30-25, 44-33-39; e-mail: gbk8@irk.ru)
202
nilllllllllllllllin IIIIIIII 1111ГП □ I I I I I □ nil I I I I I
