CC BY
19
УДК 616.24-003.7-092:622.2
ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ БРОНХОВ И СОСУДОВ СИСТЕМЫ ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ НА ДОРЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОЙ СТАДИИ АНТРАКОСИЛИКОЗА У ШАХТЕРОВ
О.И. Бондарев1, В.В. Разумов2'3 1 Новокузнецкое патологоанатомическое бюро 2 Новокузнецкий ГИУВ Росздрава
3 "ГТ
Центр профпатологии МЛПУ ГКБ № 1
Проведено морфометрическое исследования легочной ткани 10 шахтеров, проработавших в условиях запыленности от 1 до 30 (13,4±3,6) лет, считавшихся практически здоровыми по результатам динамического наблюдения и погибших при техногенной катастрофе. Установлено, что в респираторной части легких, бронхах и артериях малого круга кровообращения дисрегенераторные, гипертрофические и склерозирующие процессы развиваются одновременно, что свидетельствует о единой патогенетической сущности этих изменений и о системном характере пневмокониоза. Результаты исследования указывают на необходимость совершенствования методов оценки состояния здоровья работников, а также критериев нозологической диагностики пылевой патологии органов дыхания.
Ключевые слова: шахтеры, антросиликоз
Актуальность проблемы и цель исследования. Современные представления о пневмоко-ниозах (ПК) и пылевом бронхите (ПБ) пронизаны противоречиями. Представления Ю.А. Лощилова опираются на "принцип единства патологических нарушений при различных видах пылевого воздействия", положенный в основу действующей клинической классификации ПК, в которой количество ПК сведено до трех групп. По Б.А. Величковскому существует не менее 5 групп клинически различающихся кониотических процессов, которым патомор-фологически не соответствуют ныне существующая их клиническая группировка. А. В. Малашенко по данным более 300 секционных исследований 40-30-летней давности говорит о единой патогенетической и патоморфологиче-ской сущности кониотических проявлений в легких и бронхах. В общей пульмонологии одни авторы относят ПК к группе интерстици-альных заболеваний легких, среди которых ПБ нет, естественно, места. Другие же исследователи сводят все клинические варианты пылевой патологии органов дыхания (ППОД) в единую группу хронических обструктивных заболеваний легких (ХОБЛ) профессионального генеза, игнорируя морфологический критерий диагностики ПК. Ситуация внутри- и междисциплинарной противоречивости представлений о сущности ППОД сложилась на фоне изучения ее преимущественно экспериментальными методами исследований. В отечественной литературе не набирается даже
Бондарев Олег Иванович, начальник Новокузнецкого пато-логоанатомического бюро. E-mail: novopab@mail.ru Разумов Владимир Валентинович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой профпатологии, директор профпатологической клиники. E-mail: razu-mov2@rambler.ru
десятка публикаций о патоморфологических исследования ПК на начальной его стадиях.
Целью исследования было изучение межтканевых корреляционных связей морфологических показателей тканевых и клеточных структур бронхов, собственно легочной ткани и сосудов малого круга кровообращения (МКК) у лиц, подвергающихся воздействию угольно-породной пыли без клинических и рентгенологических признаков ППОД.
Материалы и методы. Светомикроскопиче-ское исследование компартментов легочной ткани проведено на гистологическом материале 10 случаев судебно-медицинских экспертизах шахтеров (ШХ), считавшихся по результатам периодических медицинских осмотров практически здоровыми и погибших в результате техногенных катастроф. Продолжительность вредного стажа находилась в пределах 0,5-30 (13,4±3,59) лет; возраст - в пределах 22-64 (36,6±4,43) лет. Контрольное исследование (КИ) выполнено по 12 случаям судебных экспертиз мужчин в возрасте не старше 25 лет, погибших от случайных причин. Гистологические препараты просматривались на микроскопе Nikon Eclipse E 2000 с цифровой камерой DS Fi1. Наличие в угольной пыли двуокиси кремния подтверждено микросподографией. Для морфометрического исследование использовалась компьютерная программа Bio Vision 4.0, определяющая линейные размеры с точностью до 0,5 микрона. Программа позволяла по кривизне сегментарных отрезков бронхов или сосудов реконструировать их диаметры, а также определять площади объектов, выделяющихся вручную и спектрально. Оценка гистологических картины проводилась с исключением изменений от баро- термо- и травматических воздействий. Статистически определялись значения М, о, ±m, %2 и F-критерия. Различия считались статистически достоверными при р<0,05.
Результаты исследования. Кониотический процесс в респираторной ткани легких манифестировался развитием дис- и ателектазов альвеол, наличием в их просвете и стенках ко-ниофагов (КФ), нагруженных пылевыми частицами, набуханием альвеолоцитов, утолщением межальвеолярных перегородок за счет скопления пыли, инфильтрации КФ, расширения капилляров и появления коллагеновых волокон. В интерстициальной ткани имелись очаговые отложения угольной пыли без клеточной реакции; редкие формирующие гранулемы из пыли, КФ, фибробластов с коллагенизаци-ей, а также зоны бесклеточного фиброза, порой с ангиоматозом. Исследованы бронхи всех калибров, включая хрящевые. В бронхах измерялись внутренний диаметр (Двб), толщины эпителиального слоя (Тэпс), базальной мембраны (Тбмб), собственной пластинки (Тспб), мышечного слоя (Тмшб), слизистых желез (Тж), стенки (Тстб), перибронхиального склероза (Тпбс), площади эпителиального слоя, секреторных желез, мышечного слоя и стенки бронха (8эпс, 8ж, 8мш, 8стб), а также площади зон склероза мышечного слоя, секреторных желез и стенки бронха ( 8ж, 8мш, 8стб). В хрящевых бронхах толщина стенки определялась до хряща, без исследования перихрящевой зоны. Расчетно определялись: величина наружного диаметра бронхов (Днб) как сумма Двб и удвоенной Тстб; степень обеспеченности эпителиального слоя слизистыми железами по величине отношения 8ж/8эпс, доля Тстб в Днб по
формуле - 2ЧТстб/Днб (в %) и степень фибро-зирования (в %) секреторных желез, мышечного слоя и стенки бронха (%Ф8ж, %Ф8мш, %Ф8стб). Значение 2ЧТстб/Днб трактовали как степень выраженности бронхообструктивости толщины стенки. Линейные размеры в каждом образце измерялись несколько раз.
Днб исследованных бронхов были сгруппированы в диапазоны до 0,5; >0,5 - <1; >1,0 -<2,0; >2,0 - <5,0; >5,0 - <10,0 и >10 мм. Согласно указанным Днб измерений каждой структуры в группе КИ было выполнено 5045- 81- 89- 278 и 78 (п=621), а в группе ШХ -75- 86- 119- 116- 512- 109 (п=1017). Различия в частотах измерений были недостоверны (Х2=7,78; а.£=5; р>0,05).
В статье невозможно представить значений всех структур в бронхах каждого диаметра. Каждая морфологическая составляющая стенки бронхов всех калибров в пределах изучаемой группы подчинялась единой для нее закономерности либо нарастания, либо уменьшения своих значений и поэтому итоговые мор-фометрические показали в целом отражали состояние структурных компонентов бронхов в группах КИ и ШХ. Диаметр-зависимые закономерности изменения морфологической структуры бронхов изучены дисперсионным анализом по величине Б-критерия, значение которого были статистически достоверными (таблица 1).
Таблица 1. Итоговые значения морфологических структур бронхов и величины Б-критерия диаметробусловленного влияния на них в группах КИ и ШХ
Структура Значения структуры в р2,3 Значение Р-критерия в
группе КИ группе ШХ группе КИ группе ШХ
Двб (мм) 3,75±0,11 4,02±0,07 <0,02 - -
Днб (мм) 4,72±0,12 5,56±0,11 <0,001 - -
Тэпс (мкм) 49,38±0,82 46,00±1,12 <0,02 55,16 99,68
Тбмб (мкм) 9,26±0,16 22,45±0,43 <0,001 20,64 31,03
ТСпб (мкм) 46,87±1,37 124,2±2,28 <0,001 37,90 27,37.
Тмшб (мкм) 44,50±1,18 106,8±2,69 <0,001 49,48 100,61
Тж (мкм) 140,9±6,18 227,4±7,23 <0,001 32,70 25,26
8ж (мм2) 1,33±0,006 4,24±0,19 <0,001 42,16 29,94
8ж/8эс 1,86±0,12 6,71±0,39 <0,001 14,49 5,79
Тстб (мкм) 484,0±12,56 766,5±20,61 <0,001 212,0 482,2
2ЧТст/Днб 23,95±0,47 24,77±0,34 >0,05 84,73 51,93
Тпбс - 46,47±1,90 - - 16,52
о/Фе % 8ж 3,48±0,52 3,08±0,20 >0,05
%Ф8 % 8мш 1,74±0,48 4,64±0,45 <0,001
% 8стб 2,67±0,18 3,44±0,17 <0,01
Значения Б-критерия в группе ШХ большие, чем в группе КИ, связанные с меньшей вариабильностью (дисперсией) размеров структуры в бронхах каждого калибра, трактовались как проявление сниженных пластических
способностей этой структуры при подчиненности ее диаметр-обусловленным морфообра-зующим межтканевым взаимодействиям. Такая ситуация наблюдалась в отношении Тэпс, Тмшб и Тстб. Причем, более низкие значения Тэпс в
бронхах каждого калибра в группе ШХ, чем в группе КИ, указывали на развитие дистрофического процесса в эпителиальном слое. Тмшб в группе ШХ в бронхах каждого калибра, напротив, была существенно большей, чем в группе КИ, указывая на выраженную гипертрофию гладкомышечных клеток (ГМК), но при этом со сниженной вариабильностью значений Тмшб в бронхах каждого калибра, удерживающей в целом гипертрофию в рамках диаметропосредованных морфообразующих межтканевых взаимодействий. Аналогично оценивались показатели, относящиеся к Тстб.
Значения Б-критерия в группе ШХ меньшие, чем в группе КИ, связанные с повышенной вариабильностью, большим разбросом (дисперсией) размеров структуры в бронхах каждого калибра, указывали на появление в ней свойств автономности с меньшей, чем в группе КИ, подчиненности диаметропосредо-ванным морфообразующим закономерностям межтканевых взаимодействий. Такая ситуация была свойственна базальной мембране (БМ), собственной пластинке бронхов (СПБ), секреторным железам и отношению 2ЧТст/Днб. Аналогично исследовано и оценено состояние артерий малого круга кровообращения (МКК) и
соотношения структур их стенок. В артериях измерялись внутренний диаметр (Два); толщина эндотелиального слоя (Тэнс), мышечного слоя (Тмша) и периваскулярного склероза (Тпвс). Расчетно определялись: величина наружного диаметра артерии (Дна) как сумма Два и удвоенной Тста; доля Тста в Дна по формуле 2ЧТстб/Днб (в %) как показателя вазаобструк-тивости толщины сосудистой стенки. Линейные размеры в образце измерялись несколько раз.
Дна исследованных артерий были следующими: 100 - <250; >250 - <500; >500 - <750 и 1000 - <1500 мкм. Согласно указанным Дна измерений в группах КИ было выполнено 8050- 34- и 4 (п=168), а в группе ШХ - 259167- 155- и 13 (п=594). Различия в частотах измерений были недостоверны (%2=2,43; ^=3; р>0,05). Каждая морфологическая структура в артериях была прямо пропорционально связана с диаметром артерии, и эта закономерность была свойственная обеим группами исследованных. Поэтому итоговые морфометрические показатели давали общее представление о закономерностях изменений в артериях МКК в группе ШХ (таблице 2).
Таблица 2. Итоговые значения морфологических структур стенки артерий МКК и величины Б-критерия диаметробусловленного влияния на них в группах КИ и ШХ
Структура Значения структуры в р2,3 Значение Р-критерия в
группе КИ группе ШХ группе КИ группе ШХ
Два (мкм) 307,9±18,54 277,1±7,90 <0,02 - -
Дна (мкм) 336,4±19,17 345,9±9,22 >0,05 - -
Тэнс (мкм) 3,12±0,19 6,34±0,30 <0,001 11,69 48,27
Тмша (мкм) 13,19±0,60 32,00±1,04 <0,001 56,21 152,5
Тста (мкм) 14,31±0,70 35,40±1,07 <0,001 41,57 163,3
2ЧТст/Дна 10,12±0,48 22,15±0,44 <0,001 5,72 17,86
Т 1 пвс - 46,59±3,04 - - 62,67
Результаты исследования указывали на одновременное развитие в группе ШХ дистрофических, гипертрофических и склеротических изменений в структурах бронхов и сосудов, захватывая всех их составляющие компар-тменты. Генерализованный характер указанных изменений сочетался с гнездными скоплениями пыли в респираторной ткани легких, а также перибронхиально и/или периваскуляр-но. Расположение зон склероза или отложений пыли между бронхами, сосудами и межальвеолярными перегородками нередко затрудняло топографическую их идентификацию. Признаков трансбронхиального прохождения пыли были не было выявлено.
Выводы:
1. Кониотический процесс от воздействия угольно-породной пыли одновременно поражает
респираторную часть легких, бронхи и артерии МКК.
2. Атрофическая бронхопатия, включающая дистрофические изменения, эпителия, склерозирование стенки бронхов, гиперплазию железистых структур и перибронхиальный склероз в сочетании с признаками поражения сосудов МКК клинически соответствует понятию "пылевой бронхит" и может рассматриваться бронхитическим маркером пневмокониоза.
3. Эндотелиоз, гипертрофии ГМК и пери-васкулярный склероз артерий МКК являются одними из начальных проявлений кониотиче-ского процесса, создающих условиях для раннего повышения давления в легочной артерии и указывающих на обязательность изучение гемодинамики МКК у работающих в условиях повышенной запыленности.
4. Гипертрофия ГМК в бронхах и артериях МКК как тканевых структур, причастных к синтезу коллагена, ремоделирующим и склеро-зирующим процессам, является одним из патогенетических звеньев кониотического процесса, а не только банальной "компенсаторной реакцией".
5. Одновременная развитие дисрегенера-торных, гипертрофических и склерозирующих
процессов в тканевых структур бронхов, респираторной ткани легких и сосудов ММК характеризует кониотический процесс как общепатологическую проблему межтканевых и межклеточных взаимодействий, не входящих в компетенцию концепции ХОБЛ в связи с функциональным характером положенной в ее основу платформы и морфологически нозологической обезличенностью.
PATHOMORPHOLOGIC CHANGES OF BRONCHUSES AND VESSELS OF PULMONARY ARTERY SYSTEM ON PRE-RADIOLOGICAL STAGE AT COAL-MINERS WITH COAL-MINERS DISEASE
© 2009 O.I. Bondarev1, V.V. Razumov2,3 1 Novokuznetsk pathoanathomical bureau 2 Novokuznetsk State Institute of Physicians Advanced Training 3 Center of Occupational Pathology in City Hospital № 1
It is lead morphometrical researches of a pulmonary tissue of 10 miners who have worked in conditions of dust content from 1 up to 30 (13,4±3,6) years, considered practically healthy by results of dynamic observation and victims at technogenic accident. It is established, that in a respiratory part of lungs, bron-chuses and arteries of a small circle disregeneratoric, hypertrophic and sclerosing processes develop simultaneously, that testifies to common pathogenetic essence of these changes and about systemic character of a pneumoconiosis. Results of research specify necessity of perfection the methods of estimation the healh state of workers, and also criteria of nosological diagnostics of dust pathology of respiration organs.
Key words: coal-miners, coal-miners disease
Oleg Bondarev, Head of Novokuznetsk Pathoanathomical Bureau. E-mail: novopab@mail.ru
Vladimir Razumov, Doctor of Medicine, Professor, Head of the Occupational Pathologgy Department,Director of Occupational Pathology Clinic E-mail: razumov2@rambler.ru
