CC BY
18
В.П. Новоселов, С.В. Савченко, Н.П. Бгатова*, Е.В. Кузнецов, Б.Ф. Титаренко**, С.А. Старостин
Оценка состояния миокарда и ультраструктуры его микрососудов при хронической интоксикации опиатами и этанолом
Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России, 630091, Новосибирск, Красный просп., 52, [email protected]
* Новосибирский НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН, 630117, Новосибирск, ул. Тимакова, 2
** Красноярское краевое бюро судебно-медицинской экспертизы, 660049, Красноярск, просп. Мира, 35
УДК 616.12:616.13/14.16:627 ВАК 14.01.05
Поступила в редакцию 17 августа 2011 г.
© В.П. Новоселов, С.В. Савченко, Н.П. Бгатова, Е.В. Кузнецов, Б.Ф. Титаренко, СА. Старостин, 2011
Работа основана на комплексном морфологическом анализе состояниия миокарда у потребителей наркотических веществ и этилового алкоголя. Представлены новые данные об альтеративных изменениях микрососудов и нарушениях микроциркуляции в миокарде при хронической комбинированной интоксикации наркотическими веществами и этиловым алкоголем. Выявлены морфологические признаки развития токсической кардиомиопатии в результате потребления этих психотропных веществ. Ключевые слова: миокард; микрососуды; опиаты; этанол; электронная микроскопия.
В последние несколько лет во всем мире, потребители наркотиков часто используют опиаты в комбинации с этиловым алкоголем, так как эти вещества являются синер-гистами и их одновременное употребление приводит к выраженному фармакокинети-ческому потенцированию их эффектов, не только психотропного, но и токсического [3, 5, 9-12]. В результате развиваются патологические изменения многих внутренних органов, но у умерших наиболее важны в тана-тогенезе изменения сердца [1, 6]. Однако морфологические изменения в сердце при данной интоксикации не укладываются в картину изменений, возникающих при изолированном длительном употреблении опиатов и этилового алкоголя [6-8].
Цель исследования - провести комплексную морфологическую оценку состояния миокарда и ультраструктуры его микрососудов при хронической интоксикации опиатами и этанолом.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Проведенное исследование выполнено на материале практических судебно-медицинских исследований ГБУЗ НСО «Новосибирское областное бюро судебно-медицинской экспертизы». Материал был получен от 94 трупов лиц обоего пола, средний возраст погибших составил 30±1,5 года
(р>0,05). Это были трупы лиц, бывших при жизни потребителями наркотических веществ и этилового алкоголя в течение длительного времени, от 1 года до нескольких лет. Контрольную группу составили 30 трупов лиц, умерших на догоспитальном этапе в результате механических повреждений (23 наблюдения) и механической асфиксии (7 наблюдений), их средний возраст составил 31±1,4 года (р>0,05).
Проводился сбор информации: уточнялись обстоятельства наступления смерти лиц, изучались сведения, изложенные в постановлениях о назначении судебно-медицинской экспертизы, протоколы осмотра места происшествия, анализировались данные сопроводительных листов скорой помощи, анкет, заполненных родственниками и близкими погибшего, сведения, полученные из ФСКН, областного и городского наркологических диспансеров.
В процессе судебно-медицинского исследования трупов проводилось макроскопическое исследование сердца, в ходе которого оценивалось состояние различных его отделов. При проведении аутопсии осуществлялся забор материала для гистологического исследования сердца из различных отделов в соответствии с имеющимися рекомендациями [3]. Кусочки фиксировались в 12 % рас-
творе нейтрального формалина, с дальнейшей заливкой в парафин, проводкой, окраской гематоксилин-эозин, по ван Гизону. Для поляризационной микроскопии использовались неокрашенные срезы. Микроскопическое исследование производилось на микроскопе Carl Zeiss Axio Scope A.1 с видеокамерой Axio Cam ICc 3.
Кроме того, в 5 случаях осуществлялся забор образцов миокарда левого желудочка сердца для проведения электронной микроскопии. Давность наступления смерти в этих случаях не превысила 2-3 ч. Образцы миокарда фиксировали в 2,5% растворе глютаральдегида на фосфатном буфере, затем в 1 % растворе OsO4 на фосфатном буфере, дегидратировали в этиловом спирте возрастающей концентрации и заключали в эпон. Из полученных блоков готовили полутонкие срезы толщиной 1 мкм, окрашивали толуидиновым синим, изучали под световым микроскопом и выбирали необходимые участки для исследования в электронном микроскопе. Из отобранного материала получали полутонкие срезы, толщиной 35-45 нм на ультратоме LKB - 8800, контрастировали насыщенным водным раствором уранилацетата, цитрата свинца и изучали в электронном микроскопе JEM 1010. Морфометрические исследования клеток выполняли по общепринятым принципам и методами с использованием открытой тестовой системы. При оценке структурно-функциональных изменений миокарда определяли средние величины морфометрических показателей и ошибку средней (М±т). Статистическую обработку количественных показателей проводили с помощью t-критерия Стьюдента, считая значимыми различия при p<0,05. При судебно-химическом исследовании в исследуемых биологических средах (кровь, желчь, моча) были обнаружены -опиаты, а в крови и моче - этанол. Во всех наблюдениях исследуемых групп причиной смерти являлось острое комбинированное отравление опиатами и этанолом.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При макроскопическом исследовании в основной группе масса сердца составила 380±17,4 г (р<0,05), (в группе контроля 330±21,9 г (р<0,05)). При осмотре полостей сердца отмечалось их умеренное расширение, так, ширина правого предсердия составила 3,7±0,1 см (р<0,05) (в группе контроля 2,4±0,1 см (р<0,05)) и высота 3,8±0,1 см (р<0,05) (в группе контроля 2,5±0,1 см (р<0,05)), ширина левого предсердия от 3,3±0,1 см (р<0,05), (в группе контроля от 2,6±0,1 см (р<0,05)) и высота 3,6±0,1 см (р<0,05) (в группе контроля 2,7±0,1 см (р<0,05)). Ширина правого желудочка в исследуемой группе составила 4,9±0,1 см (р<0,05) (в группе контроля 3,6±0,1 см (р<0,05)), высота 5,2±0,1 см (р<0,05) (в группе контроля 3,7±0,1 см (р<0,05)) и толщина 0,5±0,1 см (р<0,05) (в группе контроля 0,3±0,1 см (р<0,05)), ширина левого желудочка составила 5,9±0,2 см (р<0,05) (в группе контроля 4,7±0,2 см (р<0,05) и высота 5,8±0,1 см (р<0,05)
(в группе контроля 4,8±0,1 см (р<0,05), при толщине 1,5±0,1 см (р<0,05) (в группе контроля 1,2±0,1 (р<0,05).
При проведении микроскопического исследования с окраской срезов гемотоксилином и эозином, по ван Гизону и толуидиновым синим было выявлено, что у лиц, длительное время употреблявших опиаты и этанол, были выявлены выраженные расстройства кровообращения в миокарде в виде спазма артерий, полнокровия сосудов венозного русла, агрегации, слад-жирования и агглютинации форменных элементов крови, вплоть до появления микротромбов, плазматического пропитывания стенок сосудов. Можно было наблюдать появление очаговых кровоизлияний, располагающихся как в строме, так и периваскулярно.
У потребителей психоактивных веществ наблюдали гетерогенность структуры исследованных фрагментов миокарда - наряду с гипертрофированными кар-диомиоцитами соседствовали атрофированные мышечные клетки. При оценке состояния миокарда было отмечено наличие выраженного межмышечного отека и очаговая дезорганизация мышечных волокон. При поляризационной микроскопии были выявлены острые очаговые повреждения миокарда.
При проведении сравнительного морфометрического исследования с контрольными образцами миокарда было выявлено изменение паренхиматозно-стромаль-ных взаимоотношений в сердце при хронической интоксикации опиатами и этанолом. В образцах миокарда у потребителей психоактивных веществ отмечалось значительное увеличение соединительнотканных структур стромы на 68% (р<0,05). Среди элементов соединительной ткани наряду с коллагеновыми волокнами выявляли фибробласты и тучные клетки. При оценке структуры срезов миокарда при окраске по ван Гизону можно было отчетливо проследить различную давность образования соединительной ткани по степени ее окраски, от нежноволокнистой до грубой (рис. 1).
При электронно-микроскопическом исследовании микрососудов миокарда контрольных образцов было выявлено, что кровеносные капилляры располагались в узких межмышечных пространствах. В структуре эндотелиоцитов хорошо определялись все цитоплазматические органеллы. Не отмечалось структурных признаков отека и набухания. Перика-пиллярные пространства были едва определяемы.
При проведении сравнительного морфометрического исследования образцов мышцы сердца при хронической интоксикации опиатами и этанолом с контрольными образцами миокарда было выявлено снижение объемной плотности микрососудов миокарда на 39% (р<0,05). Просветы кровеносных капилляров часто были расширены и содержали форменные элементы.
Патология кровообращения и кардиохирургия 3. 2011
69
Рис. 1. Мелкоочаговый заместительный и диффузный стромальный кардиосклероз. Окраска по ван Гизону. Ув. х 700.
Рис. 2. Кровеносный капилляр миокарда. Расширенные просветы цистерн гранулярного эндоплазматического ретикулума и набухание митохондрий. Ув. х 8 000.
Рис. 3. Кровеносный капилляр миокарда. Повышенное содержание мембран гранулярного эндоплазматического ретикулума в эндотелиоцитах кровеносного капилляра. Ув. х 8 000.
В структуре эндотелиоцитов кровеносных капилляров миокарда потребителей психоактивных веществ выделяли клетки с различной ультраструктурной организацией, которые характеризовали как процессы альтерации, так и компенсации (2). Были выявлены капилляры с набухшими эндотелиальными клетками и расширенными перикапиллярными пространствами, обусловленными явлениями отека. В этих клетках отмечалось увеличение размера цистерн гранулярной эндоплазма-тической сети и отсутствие крист в митохондриях (рис. 2). Среди всех типов контактов эндотелиальных клеток преобладающими межэндотелиальными контактами были «конец в конец». При оценке ультраструктуры микрососудов миокарда наблюдали эндотелиоциты с различным содержанием в цитоплазме органелл. Так, в эндотелиоцитах с низким содержанием органелл в цитоплазме отмечалось снижение на 52% объемной плотности митохондрий, на 46% - содержания мембран гранулярной эндоплазматической сети (р<0,05) и на 47% - объемной плотности цитоплазматических микропиноцитоз-ных везикул (р<0,05). Наряду с подобными изменениями в части эндотелиоцитов было отмечено увеличение содержания органелл в цитоплазме, среди которых преобладали митохондрии. Кроме того, часть эндотелиоцитов имела повышенное на 64% содержание мембран гранулярной эндоплазматической сети (р<0,05), при этом на 40% была снижена объемная плотность цитоплазматических микропиноцитозных везикул (р<0,05) (рис. 3).
При проведении оценки ультраструктурных изменений микрососудов миокарда отмечали эндотелио-циты, в которых в 3,3 раза была увеличена объемная плотность базальных микропиноцитозных везикул (р<0,05). В эндотелиоцитах отмечалось повышенное содержание люминальных микропиноцитозных везикул, а также явления клазматоза микроворсинок эндо-
телиальных клеток. Выявленная в настоящей работе гетерогенность эндотелиальных клеток микрососудов миокарда не является специфической реакцией на воздействие этанола и опиатов, поскольку наблюдается и при других патофизиологических состояниях, в том числе при кардиохирургическом стрессе (2,4).
Таким образом, при хронической интоксикации опиатами и этанолом развивается вторичная токсическая кар-диомиопатия с комплексом морфологических изменений органа на уровне сократительных структур, сопровождающихся как нарушениями паренхиматозно-стромаль-ных взаимоотношений, так и компенсаторно-приспособительными реакциями в миокарде. Хроническая интоксикация опиатами и этанолом вызывает острые очаговые повреждения кардиомиоцитов с последующей организацией и появлением очагов перимускуляр-ного и паравазального кардиосклероза. На развитие кардиосклероза и атрофических изменений в миокарде дополнительное влияние оказывают и выраженные нарушения микроциркуляции с атрофическими изменениями эндотелиоцитов, что приводит к снижению обменных процессов и не обеспечивает должного уровня регенерации в кардиомиоцитах при их альтерации на фоне хронической интоксикации опиатами и этанолом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бородин С.А. Патоморфология и судебно-медицинская оценка изменений миокарда при острой и хронической комбинированной интоксикации опиатами и этанолом: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Новосибирск, 2006. 21 с.
2. Волков А.М. Ультраструктура микрососудов миокарда при коррекции врожденного порока сердца в условиях беспер-фузионной и перфузионной гипотермии: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. Новосибирск, 2003. 41с.
3. Иванца Н.Н., Анохин И.П., Винникова М.А. Наркология: Национальное руководство. М.: ГЭОТАР, 2008. 720 с.
4. Казанская Г.М., Углова Е.В., Ломиворотов В.Н., Волков А.М., Шунькин А.В., Караськов А.М. // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2010. № 1. С. 13-20.
5. Непомнящих Л.М. Морфогенез важнейших общепатологических процессов в сердце, Новосибирск. Наука, 1991. 352 с.
6. Новоселов В.П., Савченко С.В., Хамович О.В. Патоморфология миокарда в диагностике отравлений этанолом и его метаболитами. Новосибирск, 2005.172 с.
7. Пиголкин Ю.И. Морфологическая диагностика наркотических интоксикаций в судебной медицине. М: Медицина, 2004. 304 с.
8. Сорокина В.В. // Суд-мед. эксперт. 2010. Т. 1. С. 19-21.
9. Шабанов П.Д. Наркология. Практическое рук-во для врачей. М: ГЭОТАР - МЕД, 2003. 560 с.
10. Шигеев С.В., Жаров В.В. // Суд.-мед. эксперт. 2006. Т. 5. С. 39-42.
11. Шигеев С.В. Судебно-медицинская экспертиза интоксикации опиатами: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М. 2007. 48 с.
12. Sendi P., Hoffmann M., Bucher H.C. // Drugs Alcohol Depend. 2003. V. 69. (2). P. 183-188.
Новоселов Владимир Павлович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой судебной медицины Новосибирского государственного медицинского университета.
Савченко Сергей Владимирович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий курсом ФПК и ППВ кафедры судебной медицины Новосибирского государственного медицинского университета.
Кузнецов Евгений Викторович - ассистент кафедры судебной медицины Новосибирского государственного медицинского университета.
Бгатова Наталья Петровна - доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией электронной микроскопии Новосибирского НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН.
Титаренко Борис Федорович - заместитель начальника Красноярского краевого бюро судебно-медицинской экспертизы.
Старостин Сергей Александрович - доктор медицинских наук, профессор кафедры госпитальной хирургии Новосибирского государственного медицинского университета.
