Автореферат диссертации по медицине на тему Гистохимические маркеры алкогольной интоксикации в ткани головного мозга и их судебно-медицинское значение
На правах рукописи
РГЕ> ОД 1 5 ГЛАП щ
МОРОЗОВ Юрий Евсеевич
ГИСТОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ В ТКАНИ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ИХ СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
14.00.24 - судебная медицина
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Москва 2002
Работа выполнена на кафедре патологической анатомии с курсом судебной медицины Ставропольской государственной медицинской академии.
Научный консультант:
доктор медицинских наук, профессор Ю.И. Пиголкин
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Ю.Д. Гурочкин
доктор медицинских наук, профессор В.В. Жаров
доктор медицинских наук, профессор В.П. Нужный
Ведущее учреждение -
Центр судебно-медицинских и криминалистических экспертиз
Министерства обороны Российской Федерации
Защита диссертации состоится «ДЗ » аЛС^Л+Я^- 2002 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 208.070.01 Российского центра судебно-медицинской экспертизы Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 123242, г. Москва, ул. Садовая-Кудринская, д.З, корп. 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского центра судебно-медицинской экспертизы Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Автореферат разослан « (^¿¿Х/М^глЗ, 2002 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник
О.А. Панфиленко
/У/г ¿гуу о
» I
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы.
Высокая смертность, а также частота и тяжесть соматических осложнений, обусловленные алкогольной болезнью, определяют важность изучения патогенеза алкогольных интоксикаций. Количество смертельных отравлений этиловым сриртом в России является одним из самых высоких в мире. По данным В.В. Томилина и Е.М. Саломатина (2001) в 1999 году из 70 тысяч всех зарегистрированных в стране смертельных интоксикаций 52% обусловлено отравлением алкоголем и его суррогатами. Вместе с тем судебно-медицинская экспертная оценка острых алкогольных интоксикаций затруднена, в связи с недостаточностью объективных критериев, характеризующих индивидуальную толерантность к этанолу (Ю.И. Пиголкин и соавт., 1999; A.B. Капустин, 1999). Значительную сложность представляет установление танатогенеза, а также дифференциальная диагностика причин смерти от заболеваний и травм, протекающих на фоне алкогольных интоксикаций (В.И. Витер н соавт., 1999; B.C. Пауков и соавт., 1997).
Количество экзогенного алкоголя само по себе не может точно отражать степень его токсического влияния без учёта ответной реакции самого организма (R.A. Ferguson, 1997; В.П. Нужный, 2000). Способность метаболизировать алкоголь зависит от генетически обусловленного наличия этанолокисляющих ферментов, гистохимическое изучение которых в головном мозге помимо прикладных задач судебно-медицинской диагностики имеет большое теоретическое значение, так как расширяет представление о их роли в регуляции обменных процессов и поддержании гомеостаза в условиях острой алкогольной интоксикации (И.П. Анохина, 1997; S.M. Zimatkin и соавт., 1997).
Исходя из вышеизложенного, целью настоящего исследования явилось установление закономерностей нейрохимической гетерогенности алкогользависимых структур головного мозга и их оценка для судебно-медицинской диагностики острых алкогольных интоксикаций.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие
задачи исследования:
1. Провести эпидемиологическую оценку острых алкогольных отравлений, а также заболеваний и травм, сочетающихся с интоксикацией алкоголем, по материалам судебно-медицинских экспертиз трупов.
2. Исследовать активность алкоголь- и альдегиддегидрогеназы в различных отделах головного мозга гистохимическими методами и разработать способ взятия образцов головного мозга для одновременного гистохимического и газохроматографического исследования.
3. Изучить содержание этанола и ацетальдегида в головном мозге при смерти от травм, заболеваний и острого отравления алкоголем, адаптировав метод газо-хроматографического определения алкоголя и ацетальдегида для исследования мозговой ткани.
4. Выяснить распределение активности этанолокисляющих ферментов в топохимических отделах мозга в зависимости от степени и стадии алкогольной интоксикации.
5. Разработать критерии индивидуальной толерантности к алкоголю для судебно-медицинской диагностики алкогольных интоксикации при смерти от травм, отравлений и заболеваний.
Научная новизна и теоретическое значение работы.
Впервые проведено комплексное исследование острых алкогольных интоксикаций, включающее в себя количественное определение активности этанолокисляющих ферментов и концентрации этанола и ацетальдегида в головном мозге.
Новым является одновременное использование морфо-функциональных гистохимических методов и метода газо-жидкостной хроматографии, позволяющих проводить встречный сравнительный анализ токсикокинетики ' этанола и ацетальдегида с одной стороны и токсикодинамики алкогольдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы - с другой.
Впервые выявлены закономерности дифференцированного распределения ферментов в топохимических отделах головного мозга, отличающиеся у лиц, принадлежащих к разным этническим популяциям. Установлены существенные коррелятивные связи между величинами энзиматической активности в нейронах и капиллярах мозга и содержанием внутримозгового этанола и ацетальдегида, а также пределы их достоверных различий в зависимости от причины смерти.
Предложена новая методология оценки острой алкогольной интоксикации, основанная на определении индивидуальной толерантности к этанолу, характеризующей варианты танатогенеза.
Практическая ценность работы.
Разработан метод количественной характеристики индивидуальной толератности к экзогенному этанолу, основанный на гистохимическом определении активности этанолокисляющих ферментов в головном мозге.
Установлен алгоритм признаков, позволяющий судебно-медицинским экспертам-танатологам проводить дифференциальную диагностику смертельных отравлений алкоголем. Результаты диссертации имеют значение для установления секционного диагноза и причины смерти от механической травмы, асфиксии при повешении, отравления алкоголем, алкогольной кардиомиопатии и хронической ишемической болезни сердца, наступившей на фоне острой алкогольной интоксикации.
Модифицирован метод газо-жидкостной хроматографии для одновременного определения этанола и ацетальдегида в головном мозге трупов людей.
Положения, выносимые на защиту.
1. Смертность от острых отравлений алкоголем и соматических осложнений алкогольной болезни остаётся высокой, причём факторами, способствующими наступлению смертельного исхода являются: сниженная толерантность к этанолу, «северный» стиль злоупотреблением алкогольными напитками, муж-
ское трудоспособное население в возрасте 18-45 лет, весенний и осенний периоды года, вторичные иммунодефицитные состояния.
2. Гистохимически выявляемая активность этанолокисляющих ферментов головного мозга является объективным критерием количественной характеристики индивидуальной толерантности к экзогенному этанолу, позволяющей оценить тяжесть острой алкогольной интоксикации.
3.. Топохимические отделы, а также нейроны и капилляры головного мозга характеризуются дифференцированной активностью алкогольдегидрогеназы и альдегиддегидрогеназы, отличающейся у лиц, принадлежащих к разным этническим популяциям. Имеется закономерная коррелятивная связь между изменениями энзиматической активности и концентрациями этанола и ацетальдегида в головном мозге.
4. Деструктивные уровни алкоголемии, независимо от причины смерти, сопровождаются уменьшением различий активности ферментов в топохимических отделах головного мозга, в нейронах и капиллярах, а также сближением концентраций . этанола в крови и головном мозге, свидетельствующим о снижении барьерной функции сосудистой стенки.
5. Статистически существенные интервалы различий отдельных показателей метаболизма этанола в головном мозге отражают танатогенез, характеризующий конкретные нозологические единицы, что имеет ценное значение для установления причины смерти й судебно-медицинского диагноза.
6. Смертельное отравление алкоголем сопровождается специфическим комплексом признаков в виде достоверного изменения активности этанолокисляющих ферментов головного мозга (индукция активности алкогольдегидрогеназы и ингибирование альдегиддегидрогеназы) с одновременным увеличением внутримозгового этанола и ацетальдегида.
7. При алкогольной кардиомиопатии наблюдается статистически значимое снижение активности альдегиддегидрогеназы и накопление ацетальдегида, а изменения активности алкогольдегидрогеназы недостоверны.
8. При смерти от механической травмы, асфиксии при повешении и хронической ишемической болезни сердца достоверно существенных изменений показателей алкогольногб метаболизма в головном мозге не имеется.
9. Для посмертной дифференциальной диагностики отравлений алкоголем с заболеваниями, травмами и другими интоксикациями необходимо использовать всю совокупность этиологических и патогенетических факторов алкогольной болезни, учитывая доказательственную ценность каждого из них в механизме наступления смерти.
Апробация работы и внедрение результатов.
Материалы диссертационной работы доложены на конференции Ставропольского краевого бюро СМЭ и Ставропольского отделения ВНОСМ, на заседании Ставропольского краевого общества патологоанатомов, а также представлены на 5-м Всероссийском съезде судебных медиков, международной конференции «Циклы природы и общества» и республиканской научно-практической конференции «Здоровье (проблемы теории и практики)». Диссертационная работа апробирована на заседании центрального научно-
координационного совета Ставропольской государственной медицинской академии МЗ РФ 18 октября 2001 г.
Результаты диссертационного исследования внедрены в практику танатологического, судебно-гистологического и судебно-химического отделений Ставропольского краевого бюро СМЭ и в учебный процесс на кафедре патологической анатомии с курсом судебной медицины Ставропольской государст-венноИ медицинской академии. Издано учебно-методическое пособие «Судебно-медицинская экспертиза острой и хронической интоксикации алкоголем и наркотиками» (Ставрополь, 1997,- 60 е.). По материалам диссертации подготовлено информационное письмо РЦ СМЭ МЗ РФ (№ 1150/01-05 от 17.09.2001 г.) «О значении количественного определения этанола и ацетальдегида в головном мозге трупов методом газо-жидкостной хроматографии при судебно-медицинской диагностике отравлений алкоголем». Имеется патент на изобретение (МПК 7 С01 N 33/48) от 26.06.2000 г.
Публикация результатов работы.
Материалы диссертации изложены в 27 научных статьях (из них 16 в центральной печати).
Объём и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 6-ти глав собственных исследований, заключения, выводов, библиографии (159 отечественнных и 183 зарубежных источников) н приложения. Работа изложена на 264-х страницах текста в компьютерном исполнении, содержит 54-е таблицы, иллюстрирована 73-мя диаграммами, 4-мя схемами и 26-ю оригинальными микрофотографиями.
Материал и методы исследования.
Работа выполнена на практическом судебно-медицинском материале Ставропольского краевого клинического бюро СМЭ. Проведено комплексное (эпидемиологическое, патоморфологическое, биохимическое) исследование алкогольных интоксикаций, основой которого явилось нейрогистохимическое изучение алкогольдегидрогеназы (АДГ), альдегиддегидрогеназы (АльДГ) и га. зохроматографическое (ГЖХ) определение этанола (Эт) и ацетальдегида (Ац) в головном мозге. Всего самостоятельно исследовано 168 трупов мужчин и женщин в возрасте от 17 до 60 лет. Преобладали мужчины (66%) над женщинами (34%). Возрастная группа от 17 до 20 лет встречалась в 9% случаев; от 20 до 35 лет - в 34%; от 35 до 60 лет - в 57%.
Основные группы наблюдений были сформированы по нозологическому принципу: механическая травма (МТ), при которой смерть наступала от острой кровопотери — 38 наблюдений; механическая асфиксия при повешении (АП) -30 наблюдений; острое отравление алкоголем (ООА) - 37 наблюдений; алкогольная кардиомиопатия (АКМП) - 33 наблюдения; хроническая ишемическая болезнь сердца (ХИБС) - 30 наблюдений. Отдельно изучена динамика активности ферментов в первые сутки посмертного периода, а также её зависимость от этнической принадлежности.
Группы ОК и АП исследовались как контрольные по отношению друг к другу и к остальным группам наблюдений.
Учитывались закономерности токсикокинетики экзогенного этанола, для чего определялись степени и стадии алкогольной интоксикации по уровню ал-коголемии. В судебно-химическом отделении бюро СМЭ ПСК проводилось качественное и количественное определение этанола в крови и моче трупов общепринятым методом ГЖХ.
В зависимости от стадии алкогольной интоксикации (резорбции — 51% случаед или элиминации - 33%) основные группы наблюдений были разделены на подгруппы, в которых учитывались уровни алкоголемии: физиологический (16%), компенсированный (24%), декомпенсированный (29%) и деструктивный (31%). Стадии интоксикации устанавливались в зависимости от преобладания концентрации экзогенного этанола в крови или моче на момент наступления смерти.
Эпидемиологические методы исследования.
Проведено изучение 672 заключений судебно-медицинских экспертиз трупов, выполненных в Ставропольском краевом бюро СМЭ в 1997-1999 годах, а также актов приёма трупов, медицинских карт поликлиник по месту жительства или работы умерших и специально разработанных стандартизированных карт наблюдений.
В карты наблюдений вносились паспортные данные, обстоятельства дела, анамнестические сведения, в том числе адаптированные к задачам исследования пункты опросника "CAGE", включающие отношение умерших к спиртным напиткам, частоту алкогольных эксцессов, наследственную предрасположенность и индивидуальную переносимость алкоголя. Учитывались также результаты клинических, секционных, гистологических, судебно-химических и биохимических исследований. Анализ получ'енных данных проведан с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 97.
Патоморфологическне и биохимические методы исследования.
Судебно-медицинские вскрытия трупов выполнялись в соответствии с «Правилами судебно-медицинской экспертизы трупа» (Приказ МЗ РФ № 407 от 10 декабря 1996 г., в ред. Приказа МЗ РФ № 61 от 3.05.97 г.). Для исключения влияния аутолитических процессов на результаты исследования проводилась тщательная выборка наблюдений. Отбирались случаи смерти, наступившей вне закрытых помещений зимой и в осенне-весенний периоды года при температуре окружающего воздуха не более 3-5 "С. Период времени от констатации смерти до поступления трупов в морг ограничивался 6-ю часами. В морге до момента исследования трупы находились в холодильной камере при температуре 3-5 °С. Аутопсии проводились общепринятыми методами в первые 18 часов после смерти.
Микроскопическое изучение аутопсий выполнялось самостоятельно (65% наблюдений) в патогистологической лаборатории СтГМА и сотрудниками гистологического отделения бюро СМЭ ПСК с использованием рутинной фиксации секционного материала формалином, парафиновой заливкой1 и окраской препаратов гематоксилин-эозином, пикрофуксином по Ван Гизону, по Малло-ри, резорцин-фуксином по Вейгерту и суданом-IH. В отдельных наблюдениях (17%) выполнялись гистохимические исследования на гликоген но Бесту, на
железо по Перлсу, на полисахариды с реактивом Шиффа, для определения активности АДГ, АльДГ, кислой и щелочной фосфатаз, АТФ-зы, НАД* и НАДН дегидрогеназ (H.A. Локтев, 1999). Дополнительно самостоятельно приготовлено и изучено 214 гистологических препаратов головного мозга, окрашенных по Нисслю и импрегнированных серебром или осмием по Гольджи (Д.С. Сарки-сов, Ю.Л. Перов, 1996). Всего исследовано и проанализировано 953 гистологических и гистохимических препаратов.
Биохимическое исследование сыворотки крови методом электрофореза белков в агарозе проводилось в соответствующем отделении бюро СМЭ ПСК. Определялись изоформы лактагдегидрогеназы, по соотношению которых устанавливался преимущественно «коронарный», «сердечный», «печёночный» или смешанный тип отравления алкоголем (В.В. Зарубин, О.Н. Лопаткин, К.И. Кильдишев и др., 2000). В общем объёме наблюдений биохимические исследовании были проведены в 28% случаев.
Гистохимические методы определения АДГ и АльДГ.
Изучение активности АДГ и АльДГ проводили в нейронах ганглионарного слоя поясной извилины (Neur. Cing.), голубого пятна ромбовидной ямки (Nucí. Caer.), магноцитов гигантоклеточной ретикулярной формации продолговатого мозга (Magn. ОЫ.) и капиллярах (Сар.). Выбор указанных областей и структур мозга связан с их специфической топохимической активностью, обусловленной различиями медиаторной организации нервных центров (В.Е. Охотин, 1991).
Кусочки головного мозга размером 1,5x1,5x1,0 см вырезались охлаждённым мозговым ножом во время вскрытия трупа и фиксировались в жидком азоте. Для получения топографически верифицированных образцов мозга разработан способ, позволяющий быстро и точно выполнять данную процедуру непосредственно у секционного стола (Рацпредложение №1042.- СтГМА, 2000г.).
Замороженные срезы мозга толщиной 25 мкм получали в патогистологиче-ской лаборатории СтГМА на микротоме криостата МК-25 при температуре камеры - 18 °С и наклоне ножа 7,5". Инкубацию срезов проводили в специально изготовленном герметичном контейнере. Техника изготовления криостатных срезов и получения гистохимических препаратов освоена в лаборатории гистохимии Белорусского НИИ алкоголен и альдегидов под руководством профессора С.М. Зимагкина.
Ферментативная активность АДГ (алкоголь: КАЕ>+-оксиредуктаза, КФ 1.1.1.1) в ткани мозга определялась по методу П.А. Мотавкина и соавт. (1988). Срезы головного мозга в течение 8-ми минут при температуре 37 °С инкубировались в растворе содержащем: Na-пирофосфатный буфер - 50 мМ; фурфури-ловый спирт - 0,4 М; НАД - 5,0 мМ; хлористый магний - 5,0 мМ; HCT -0,025%; агар - 1,0%; pH среды - 7,4.
В присутствии спирта, кофермента НАД+ и специфического красителя нитротетразолиевого синего (HCT) ферментативная реакция протекает с окислением спирта до альдегида и восстановлением НАД+ и HCT до НАДН и фор-мазана. Первоочередное участие АДГ в каталитическом окислении алкоголя позволяет рассматривать её в качестве биохимического маркера индивидуальной чувствительности к этанолу.
Активность АльДГ (ацетальдегид: ЫАО+-оксиредуктаза, КФ 1.2.1.3) определялась по методу С.М. Зиматкина и соавт. (1985). Инкубация проводилась в термостате при температуре 37 °С в течение 30 минут, для чего в контейнер со срезами добавлялся раствор следующего состава: Ыа - пирофосфатный буфер, рН 7,4 - 50 мМ; НАД - 5 мМ; амитал - 2 мМ; пиразол - 0,1 мМ; хлористый магний - 5 мМ; нитротетразолиевый синий - 0,025%; поливинилпирролидон - 4%; ацетальдегид - 50 мМ. Гистохимическая реакция протекала по схеме: Ацетальдегид + НАД" - - Ацетаты + НАДН.
АльДГ реализует итоговый этап ферментативного окисления алкоголя, отражая индивидуальную резистентность организма к этанолу.
После инкубации срезы промывались, фиксировались обезвоживались, просветлялись и заключались в бальзам по общепринятой методике. Исключением из инкубационной среды субстратов или кофермента НАД* выполнялся контроль гистохимических реакций.
Гистопрепараты исследовались на микроскопе ЛОМАМ И-2 с фотометрической люминисцентной насадкой ФМЭЛ-1А и фотоэлектронным умножителем ФЭУ-39А (диаметр зеркала зонда 0,1 мм). Топография слоев коры и ядер продолговатого мозга уточнялась с помощью срезов, окрашенных по Нисслю. Фотометрированием гистопрепаратов определялась оптическая плотность фор-мазанового осадка, соответствующая активности ферментов. Полученные данные обрабатывали статистически по Стьюдент-Фишеру с 95% уровнем достоверности и методом корреляции вариационных рядов с вычислением коэффициента (I) достоверности разности. Всего приготовлено и изучено 935 гистохимических препаратов.
Проведено специальное исследование для выяснения изменений активности изученных ферментов в зависимости от времени, прошедшего после наступления смерти на 69 трупах мужчин (43) и женщин (26) в возрасте от 18 до 45 лет, смерть которых наступила от острой кровопотери в результате повреждения магистральных сосудов. В 35% случаев признаков алкогольного опьянения на момент смерти не имелось, а в 65% - установлена легкая степень опьянения. С интервалом в 2-а часа в течение первых суток после констатации смерти определялась активность АльДГ и АДГ в ткани головного мозга.
Установлено, что при соблюдении температурного режима хранения трупов в морге статистически достоверных различий (Р>0,05) активности АльДГ и АДГ в нейронах головного мозга в интервале от 6-ти до 24-х часов после наступления смерти не имеется (Рис. 1).
-«н-адг
чв— альдг
л-Е< О О я я гг е
и <
4
8
12 16 20 24
Рис. 1. Динамика активности АльДГ и АДГ в первые сутки после смерти.
Многочисленные условия и тщательность обработки секционного материала для гистохимического определения ферментов были обусловлены задачами научного эксперимента, требующего высокой точности. Однако, как показали, дополнительные исследования, результаты остаются воспроизводимыми при некотором упрощении методики. В частности, допустимой является замена криостата на замораживающий микротом, а жидкого азота - кратковременной (до 2-х минут) фиксацией образцов мозга в парах параформальдегида, увеличение давности смерти при взятии секционного материала до 32 часов. Это делает доступным данные методы любой судебно-гистологической лаборатории.
Метод газо-жидкостной хроматографии.
Одновременное определение Эт и Ац в ткани головного мозга проводилось в судебно-химическом отделении Ставропольского краевого клинического бюро судебно-медицинской экспертизы Минздрава ПСК методом ГЖХ, предложенным А.Е. Успенским, А.Х. Абдрашидовым , В.М. Смирновым с соавт. (1982) и успешно апробированным В.И. Савич, Х.А. Валладарес, Ю.А. Гусаковым с соавт. (1990). Данный метод был адаптирован нами для исследования Эт и Ац в ткани головного мозга. Унификация стадий взятия образцов, их обработки и инкубации с использованием парогазовой фазы вместо жидкой пробы, позволило уменьшить потери летучего ацетальдегида (Ю.Е. Морозов,
' Во время аутопсии из поясной извилины, голубого пятна ромбовидной ямки и продолговатого мозга вырезались кусочки мозговой ткани объёмом 0,34 см3 и помещались в стандартный стерильный пенициллиновый флакон, который герметизировался и хранился в холодильной камере при температуре +3 °С.
Ход анализа: Качественное определение Эт и Ац в головном мозге проводилось путём отождествления хроматограмм 2-х контрольных и опытной проб: контрольная проба №1 позволяла убедиться в отсутствии (или наличии) Ац, а контрольная проба №2 - пропанола (используемого в качестве метчика) в исследуемых образцах мозга. Для приготовления проб применяли стандартные
2001).
растворы ацетальдегида, этилового спирта и n-пропанола. Ацетальдегид хранился при температуре - 23 "С в герметической ёмкости под слоем газообразного азота. Манипуляции с ацетальдегидом производились охлажденной до - 1 °С автоматической микропипеткой.
Контрольную пробу №1 получали, добавляя во флакон с образцом мозга 1,0 мл 0,2% фтористого натрия в n-пропаноле (Кк 1,0%0) и 1,0 мл ацетальдегида (Кк 0,066%о), растворенного в этиловом спирте (Кк 1,65 %0). После этого содержимое открытого флакона выпаривалось в термостате в течение 30 минут при 50 "С, в результате чего ацетальдегид полностью, а этанол частично улетучивались. Контрольная проба №2 состояла из 1,0 мл 0,2% NaF и 1,0 мл Aq.bidest, добавленных во флакон с образцом головного мозга. Для приготовления опытной пробы во флакон, содержащий образец мозга добавлялся 1,0 мл 0,2% NaF в n-пропаноле (Кк 1,0%о) и 1,0 мл Aq.bidest.
Флаконы с контрольными и опытной пробами закрывались резиновыми пробками и герметизировались в стальных цилиндрах. В результате выдерживания проб в термостате в течение 30 минут при +50 °С имеющиеся в них летучие фракции ацетальдегида и этанола концентрировались в парогазовой фазе, которая исследовалась ex tempore.
В отдельные стерильные стеклянные шприцы, подогретые до +50 °С, набиралось по 1,0 мл парогазовой фазы нз опытной и контрольной проб мозга, которые последовательно вводились в испаритель хроматографа Цвет-100. Хроматографические условия: детектор ДИП; колонки стальные 200 см х 3 мм; сорбент Chromaton -N-AW-DMCS 0,250-0,315 мм, пропитанный 10%-ным ди-бутилфталатом; температура колонок 70° С, испарителя 100° С; расход газов: азот (ОСЧ, ГОСТ 9293 -74) 27 мл/мин; водород 30 мл/мин; воздух 300 мл/мин; скорость ленты самописца 600 мм/час; основной режим работы ИМТ-0.5; диапазон регистрации 20 х 1012 А.
Идентификация Эт и Ац проводилась по времени их удержания в колонке хроматографа относительно n-пропанола. На хроматограммах рассчитывалось время выхода Эт, Ац и n-пропанола по расстоянию от точек введения проб до максимума соответствующего пика.
Количественное определение Эт и Ац в головном мозге трупов проводилось относительно n-пропанола. Использовались стандартные растворы этилового спирта и п-пропанола с концентрацией от 0,1 до 10,0%о и ацетальдегида с концентрацией от 0,001 до 0,1 %0. Установлено, что при острой алкогольной интоксикации возрастание внутримозговых концентраций Эт было на порядок больше по сравнению с концентрациями Ац, в результате чего их хромато-граммы в одном масштабе измерений были несовместимы. Поэтому количественное определение Эт и Ац в головном мозге проводилось в 2-а этапа, при разном масштабе регистрации (Рис. 2). Результаты анализов оценивались по хроматограммам. Измерялись высоты пиков Эт, Ац и ri-пропанола в миллиметрах от середины их оснований до вершин. Коррекцию ошибок, связанных с различным содержанием тестируемых ингредиентов в пробах головного мозга, проводили по калибровочным графикам.
Расчёт содержания Эт и Ац в головном мозге производился по формуле:
Con = CK-VnK/VaK-Va0/Vn0,rfle С on - концентрация искомого вещества в опытной пробе; С к - концентрация вещества в контрольной пробе;
V п к / V а к - отношение высот хроматографических пиков внутреннего стандарта и исследуемого вещества в контрольной пробе;
V а о / V п о - отношение высот пиков исследуемого вещества и внутреннего стандарта в опытной пробе (N.C. Jain, 1971).
Рис. 2. Хроматограммы проб головного мозга № 1 - контрольная проба, содержащая Эт (1,65%0) и Ац (0,066%о); № 2 - опытная проба: а -Ац (0,069 %0) в'масштабе 20x10 А; б - Эт (5,16%0) в масштабе 50x10 "10 А. Время удержания (сек): 45 - вода; 71 - Ац; 116 - Эт; 201 -п-пропаиол (1,0%о). Точка - момент ввода проб.
Результаты выражались в ммоль/л - величинах международной системы «СИ». При переводе величин концентраций учитывалось, что 1,0 ммоль/л Эт соответствует 0,046 промилле, а .1,0 ммоль/л Ац - 0,044 промилле. Всего по определению концентрации Эт и Ац выполнено 392 ГЖХ анализа. Данные обработаны статистически по методу Стьюдент-Фишера с определением средней арифметической М, средней ошибки средней арифметической т, средней ошибки относительных величин тр и коэффициента достоверности 0) разности.
Одновременное определение концентрации Эт и Ац в головном мозге трупов методом ГЖХ доступно для выполнения в любом специализированном су-дебно-химическом отделении бюро СМЭ субъектов РФ.
Результаты исследования и обсуждение.
При эпидемиологическом изучении острых алкогольных интоксикаций выявлены следующие закономерности.
•. Смертность от острых отравлений алкоголем и соматических осложнений алкогольной болезни по материалам судебно-медицинских экспертиз трупов в Ставропольском крае остаётся высокой, уступая лишь травмам, механической асфиксии и сердечно-сосудистым заболеваниям.
• Превалирует «северный» стиль злоупотребления алкоголем, заключающийся в приёме больших количеств высококонцентрированных спиртных напитков за короткий промежуток времени.
• Сочетание этанола и суррогатов алкоголя составляет 6,1% всех смертельных алкогольных отравлений.
• Среди умерших от отравлений этиловым спиртом преобладают русские трудоспособные мужчины в возрасте 18-45 лет.
• Отравления возникают чаще (на 8,6%) у жителей городов, чем в сельской местности.
• У умерших от алкогольной болезни в 93,5% случаев имелось высшее и среднее специальное образование.
• Имеются сезонные отличия количества смертельных отравлений алкоголем: весной и осенью отравления возникают чаще, чем зимой и летом.
• Риск смертельного исхода от отравления алкоголем вьппе в праздничные и выходные дни и при групповом распитии спиртных напитков (разгульное пьянство).
• Смерть от алкогольной комы наступала преимущественно в вечернее и ночное время суток (85,4%), а смерть от алкогольной кардиомиопатии - в дневное время (91,6%).
• Клинически обследованные случаи составили 6,7% всех смертельных отравлений этиловым спиртом: алкогольная кома диагностировалась в 1,5 раза чаще, чем сердечная недостаточность.
• Сочетание алкогольной болезни и бактериальных пневмоний характерно для алкогольной кардиомиопатии (48%), но не для острого отравления алкоголем (3%). Инфекционные осложнения алкогольной болезни в 58,3% случаев обусловлены Klebsiella Pneumoniae.
• Имеет место недооценка этиологической роли алкогольных эксцессов в танатогенезе церебро-васкулярных и сердечно-сосудистых заболеваний.
При ГЖХ анализах крови и мочи трупов устанавливались уровни алкого-лемии и стадии алкогольной интоксикации, а при секционном, патогистологи-ческом и биохимическом исследованиях выявлялись данные, позволяющие определять причину смерти от МТ, АП, 00А, АКМП и ХИБС.
При смерти от МТ экзогенная алкоголемия установлена в 76,4% наблюдений, в том числе: компенсированная (26,3%); декомпенсированная (28,9%); ус-
ловно смертельная (21,0%). Физиологическая алкоголемия имела место в 23,6% случаев. Максимально высокий уровень встретившейся алкоголемии был равен 9,2%0. В стадии резорбции алкоголя смерть наступила в 39,5% наблюдений, в стадии элиминации - в 36,8%.
При секционном исследовании обнаружены механические повреждения ' крупных кровеносных сосудов, признаки кровотечения и кровопотери, свидетельствующие о быстро наступившей смерти. При наружном исследовании отмечалась бледность кожи и островчатые трупные пятна (в 97,5% наблюдений), резко выраженное трупное окоченение (в 74,4%); при внутреннем исследовании имелись скопления жидкой крови в полостях тела (81,7% случаев), зияние просвета поврежденных артерий, обескровливание внутренних органов и тканей, пятна Минакова под эндокардом (в 42,9%). При экзогенной алкоголемии ощущался запах алкоголя из полостей трупа и внутренних органов. Микроскопически выявлялись признаки общего малокровия, дистония и спазм артериол, запустевание капилляров, очаговая эмфизема лёгких с разрывами межальвеолярных перегородок, периваскулярный и перицеллюлярный отек головного мозга. В препаратах головного мозга, окрашенных по Нисслю имелось набухание и ишемические изменения нейронов, признаки аксональной реакции с кольцевидным тигролизом, плазматическое пропитывание стенок сосудов, мелкие периваскулярные кровоизлияния (в 85,2% случаев). В случаях сочетания механической травмы с тяжёлой алкогольной интоксикацией встречались очаговые повреждения и хроматолиз нейронов (в 37,5%). При биохимическом исследовании сыворотки крови по соотношению активности изоформ ЛДГ «смешанный» тип алкогольной интоксикации был установлен в 23%, а «сердечный» в 3,3% наблюдений.
Смерть от АП сопровождалась экзогенной алкоголемией в 77,0% случаев. Уровень компенсированной алкоголемии составил 33,3%, декомпенсированной - 30,0%, условно, смертельной -14,0% случаев. Физиологическая алкоголемия имела место в 23,0% наблюдений. Самый высокий уровень встретившейся алкоголемии был равен 7,5%0. Стадия резорбция алкоголя установлена в 40,5%, стадия элиминации - в 36,5% наблюдений.
При аутопсии на шее имелась странгуляционная борозда; отмечались признаки быстро наступившей смерти: темно-синюшные насыщенные и сплошные трупные пятна, жидкое состояние крови и переполнение ею правой половины сердца, пятна Тардье, отёк и полнокровие головного мозга и лёгких. При гистологическом исследовании странгуляционной борозды признаки ранней сосудистой реакции обнаружены в 53,0%, а очаговые кровоизлияния в 49,4% случаев. В микроциркуляторном звене сосудистого русла головного мозга отмечалось полнокровие, парез капилляров, стаз и сладжирование эритроцитов (88%). Встречались фибринные тромбы, периваскулярные острые геморрагии. Тяжёлая алкогольная интоксикация сопровождалась набуханием и хроматолизом нейронов (72%). По соотношению изоформ ЛДГ в сыворотке крови «смешанный» тип алкогольной интоксикации при АП был установлен в 18,6%, «сердечный» - в 6,7% наблюдений.
В случаях смерти от ООА преобладал условно смертельный уровень экзогенной алкоголемии (81,0%), в остальных наблюдениях имела место декомпен-сированная алкоголемия. Максимально высокий уровень алкоголя в крови составил 9,4%0. Стадия резорбции этилового спирта сопутствовала смерти в 32% случаев, а стадия элиминации - в 68%. Госпитализация предшествовала смерти от ООА 4-е раза; это были соматически здоровые русские мужчины в возрасте от 23-х до 58-ми лет. Смерть их наступила при явлениях глубокой алкогольной комы в стадии элиминации этанола. Клиническими признаками комы являлись полная утрата сознания, арефлексия, мышечная гипотония, нарушения ,дыхания с выраженной одышкой по типу Куссмауля, коллапс, нитевидный, учащейиый пульс, суправентрикулярная тахиаритмия, приглушенность тонов сердца, недержание мочи и кала.
Специфические патоморфологические изменения при смерти от ООА отсутствовали. Во время секционного исследования отмечался общий венозный застой, полнокровие внутренних органов, нерезкий атеросклеротический коро-наросклероз (93%). В головном мозге и мягких мозговых оболочках имела место гиперемия, отёк и небольшие периваскулярные кровоизлияния (78%). Мозг издавал залах алкоголя (62%). В лёгких обнаруживались признаки отёка в сочетании с венозным застоем (81%). В просвете бронхов содержала«, розоватая слизь. Полости сердца были расширены и переполнены кровью в правой половине. Слизистые оболочки желудка имели точечные кровоизлияния'. Микроскопически обнаруживались острые поражения нервных клеток — тигролиз и хроматолиз, обусловленные прямым дегидратирующим действием этанола (77,2%). Перицеллюлярный отек преобладал в области пирамидальных нейронов коры, подкорковых ядер и магноцитах гигантоклеточной ретикулярной формации мозга. Встречалась картина энцефалопатии Вернике с множеством периваскулярных острых геморрагий (43,3%). В сердце диагностировались острые метаболические повреждения миокарда, выявляемые при поляризационной и фазово-контрастной микроскопии. Контрактурный тип повреждения кардио-миоцитов чаще выявлялся вокруг мелких вен, в то время как клетки с миоцито-лизисом были распределены диффузно. Характерным" признаком отравления алкоголем являлось генерализованное поражение сосудов микроциркул.сторно-го русла: парез и калилляростазы, плазматическое пропитыванле стенок арте-риол, периваскулярный и перицеллюлярный отёк. В печени наблюдались признаки стеатоза. При биохимическом исследовании изоформ ЛДГ сыворотки крови преимущественно «смешанный» тип алкогольной интокстсацин установлен в 22,6% случаев, а «сердечный» тип - в 5,2%.
При смерти от АКМП компенсированная алкоголемия установлена в 48,4%, декомпенсированная - в 36,3%, условно смертельная - в 15,3% наблюдений. Самый высокий уровень встретившейся алкоголемии составил 5,1%0. Чаще имела место стадия элиминации алкоголя (72,8%). В 3-х наблюдениях смерть наступила в стационаре, куда больные поступили с признаками синдрома «воскресного сердца» при компенсированной алкоголемиш; при клиническом их обследовании выявлены нарушения ритма сердца в виде супраиентри-
кулярной тахиаритмии (2-а случая) и пароксизмальной фибрилляции предсердий. Алкогольная кома клинически не была зарегистрирована ни разу.
Секционным исследованием выявлялись признаки общего венозного застоя и полнокровия внутренних органов. Атеросклеротические изменения артерий были незначительными по выраженности и протяженности. Отмечались мелкие геморрагии, гиперемия и отёк мозга и мозговых оболочек. Выявлялись признаки дилятационной кардиомиопатии с умеренной гипертрофией миокарда и простым ожирением сердца (89,5%). Микроскопически в головном мозге наблюдались множественные мелкие периваскулярные кровоизлияния, острые повреждения нервных клеток. В набухших отёчных нейронах отмечались явления хроматолиза. Встречались очаги «опустошения» нервной ткани, в которых нейроны были представлены клетками-«тенями». Очаговые поражения сосудов микроциркуляторного русла проявлялись парезом и капилляростазами, плазматическим пропитыванием стенок венул и артериол, периваскулярным и пери-целлюлярным отёком. Диффузный кардиосклероз сочетался с атрофией и гипертрофией кардиомиоцитов и очагами их острых метаболических повреждений в виде глыбчатого, дискоидного распада и миоцитолизиса. В печени имела место средне- и мелковакуольная жировая дистрофия гепатоцитов. С учётом патогистологического исследования очаговая бронхопневмония установлена в 42,4%, поверхностный эрозивный гастрит - в 23,0%, алкогольный гепатоз - в 56,0%, гепатит - в 45,8% наблюдений. В 24,7% случаев по результатам биохимического исследования изоформ ЛДГ в сыворотке крови установлен преимущественно «сердечный», а в 2,6% - «смешанный» тип алкогольной интоксикации.
При смерти от ХИБС в 53,4% наблюдений поровну распределились случаи с компенсированной и декомпенсированной алкоголемией; в остальных 46,6% наблюдений установлено одинаковое количество случаев с физиологической и условно смертельной алкоголемией. Самая высокая концентрация алкоголя в крови составила 5,45%0. Стадия резорбции этанола имела место в 53,3%, а фаза элиминации - в 23,3% наблюдений. Сведения о клинически зарегистрированных случаях нарушений ритма сердца, связанных с алкогольной интоксикацией при ХИБС встретились в 16,7% наблюдений. Суправентрикулярная тахиарит-мия, сочетающаяся с компенсированной степенью алкоголемии была диагностирована в 7% случаев. Пароксизмальная фибрилляция предсердий при синдроме «воскресного сердца» была установлена в 3-х наблюдениях; из них в 2-х случаях экзогенная алкоголемия отсутствовала, а в 1-м - имела место алкогольная интоксикация в фазе элиминации этанола.
При аутопсии отмечалось общее венозное полнокровие, распространённые мелкие экстравазаты. В головном мозге превалировала гиперемия (83%), в легких - внутриальвеолярный отёк (74%). Правая половина гипертрофированного сердца была переполнена кровью. В коронарных артериях имелись проявления атеросклеротического процесса разной степени выраженности. Морфометриче-ским измерением просвета сердечных артерий по Г.Г. Автандилову (1990) тяжёлый стенозирующий коронарокальциноз установлен в 62,9% случаев. При поляризационной и фазово-контрастной микроскопии в гистологических и гис-
тохимических препаратах миокарда выявлялись признаки сердечной недостаточности: дисциркуляторные изменения (в 81,4%), диффузный кардиосклероз (в 65,5%), острые метаболические повреждения в виде фуксинофильной дегенерации, липидной инфильтрации и некроза кардиомиоцитов (в 74%), являющиеся морфологическими проявлениями острой фибрилляции миокарда и кар-дионекротических эффектов биогенных аминов (Ю.Г. Целлариус, Л.А. Семёнова, 1972).
Из внесердечных признаков ХИБС выявлялись острые и хронические нарушения кровообращения, преимущественно сосудистого генеза в головном мозге (89,2%), лёгких (77,5%), печени (53%), почках (68,6%), надпочечниках (43%), желудке и кишечнике (29,4%). При сочетании ХИБС с экзогенной алко-големией отмечалось полнокровие внутренних органов, распространенные пе-риваскулярные кровоизлияния. В сосудах микроциркуляторного русла преобладали явления пареза и капилляростазов, плазматического пропитывания стенок венул и артериол, периваскулярного и перицеллюлярного отёка (91,6% наблюдений). Имел место склероз мягких мозговых оболочек (в 25,0% случаев). В головном мозге наблюдались периваскулярные кровоизлияния. Перицеллюляр-ный отек преобладал в области коры нового мозга и подкорковых ядер ствола. В некоторых случаях отмечался распад нейронов с лизисом ядер (53,8%). Встречались очаги выпадения нервных клеток (13,3%). Признаки средне- и мелковакуольной жировой дистрофии гепатоцитов установлены в 66,5% наблюдений. При биохимическом исследовании спектра изоферментов ЛДГ в сыворотке крови преимущественно «сердечный» тип алкогольной интоксикации определен в 25,3%, а смешанный тип - в 3,5% случаев.
Результаты гистохимических исследований.
Ферментативная активность АДГ выявлялась в нейронах голубого пятна ромбовидной ямки, магноцитах гигантоклеточной ретикулярной формации продолговатого мозга и отсутствовала в нейронах зернистого слоя поясной извилины переднего мозга. Активность АльДГ регистрировалась в нейронах поясной извилины и магноцитах ретикулярной формации продолговатого мозга, а в нервных клетках голубого пятна гистохимическими методами не определялась. В капиллярах мозга установлена энзиматическая активность обоих ферментов. Выявленные различия активности АДГ и АльДГ сохранялись независимо от уровня экзогенной алкоголемии и при разных причинах смерти, что подтверждает изящную концепцию В.Е. Охотина, О.О. Коновко, А.Г. Матвеева и соавт. (1993) о дифференцированной медиаторной (топохимической) нейро-тропности структурных отделов головного мозга.
В МТ группе наблюдений при физиологической алкоголемии активность АДГ в нейронах голубого пятна ромбовидной ямки (2,55+0,36 ед.пл.) была выше (Р>0,05), чем в магноцитах гигантоклеточной ретикулярной формации продолговатого мозга (2,47+0,24 ед.пл.). Коэффициент отношения АДГСаст/оы составлял 1,03+0,01. При увеличении концентрации алкоголя в крови активность АДГ мозга снижалась и при декомпенсированной алкоголемии составляла 8184% от исходной величины. Однако, начиная с уровня деструктивной алкоголемии, наблюдалось прогрессивное увеличение активности фермента.
При компенсированной интоксикации различия между активностью АДГ в нейронах голубого пятна и ретикулярной формации увеличивались (АДГСаег/0Ы = 1,06+0,02), а при декомпенсированной (1,04+0,01) и условно смертельной ал-коголемии (1,02+0,01), - уменьшались, что может быть объяснено ингибирую-щим влиянием экзогенного этанола. В стадии элиминации алкоголя активность АДГ снижалась (Р>0,05) в нейронах и повышалась в капиллярах при сохранении дифференцированной энзиматической активности в топохимических отделах мозга. Если при физиологической (АДГмеиг/сар 1,17+0,03) и компенсированной (1,28+0,04) алкоголемии АДГ была выше в нейронах, чем в капиллярах, то при декомпенсированной (0,89+0,02) и деструктивной (0,88+0,03) интоксикации, а также при элиминации этанола (0,72+0,07) наоборот, - превалировала активность фермента в капиллярах (Рис. 3).
□ (Хизиолохическая алкоголемия ОЭлиминация алкоголя
Рис. 3. Токсикодинамика АДГ в нейронах и капиллярах мозга Caer - голубое пятно; ОЫ - продолговатый мозг; Сар - капилляры.
Активность АльДГ при физиологической алкоголемии в нейронах поясной извилины (1,24+0,50 ед.пл.) и магноцитах продолговатого мозга (1,28+0,20 ед.пл.) отличалась незначительно (АльДГсш^оы = 0,96+0,01). При появлении экзогенного алкоголя в крови энзиматическая активность в нейронах увеличивалась (Р<0,05) и достигала максимальной величины при деструктивной алкоголемии (2,19+0,23 ед.пл.). Повышение концентрации алкоголя в крови сопровождалось увеличением дифференцированности АльДГ в топохимических отделах мозга (при деструктивной алкоголемии АльДГс^оы = 0,81+0,03).
В стадии элиминации в нейронах регистрировалась повышенная энзиматическая активность, а различия активности АльДГ между поясной извилиной (1,98+0,17 ед.пя.) и продолговатым мозгом (1,95+0,27 ед.пл.) - уменьшались.
Активность АльДГ в капиллярах была на 30-40% выше, чем в нейронах при физиологической, компенсированной и декомпенсированной алкоголемии,
а при концентрации этанола в крови более 5,0%о и в стадии элиминации алкоголя эти различия снижались до 5-9%.
В АП группе наблюдений средняя величина активности АДГ в нейронах голубого пятна ромбовидной ямки при физиологической алкоголемии составляла 2,68+0,23 ед.пл., а в магноцитах гигантоклеточной ретикулярной формации продолговатого мозга - 2,46+0,23 ед.пл. (АДГСаег/оь1 = 1,08+0,06). При экзогенной алкоголемии различия между МТ и АП группами наблюдений по величине активности АДГ находились в пределах статистической погрешности (Р>0,05). Это свидетельствовало о схожести механизмов каталитического окисления этанола в головном мозге, имеющих значение в танатогенезе МТ и АП.
Активность АльДГ в нейронах поясной извилины была выше, чем в магноцитах ретикулярной формации продолговатого мозга как при физиологической, так и при экзогенной алкоголемии. Пропорционально концентрации экзогенного алкоголя в крови энзиматическая активность АльДГ головного мозга увеличивалась. Различия между активностью фермента в топохимических отделах мозга были недостоверны (Р>0,05). В стадии' элиминации острой алкогольной интоксикации наблюдалось одновременное повышение активности АльДГ и уменьшение её дифференцированности в топохимических отделах головного мозга. Индукция АльДГ представляет собой механизм компенсаторной реакции организма в ответ на увеличение ацетальдегида, избыточное количество которого ингибирует каталитическую реакцию. Дальнейшее поступление алкоголя формирует «порочный метаболический круг», обуславливающий ещё большее накопление токсичного ацетальдегида (Agabiö Roberta, Colombo Gian-carlo, Loche Antonella et al., 1990).
Энзиматическая активность АльДГ в капиллярах мозга в стадии элиминации (по сравнению с физиологической алкоголемией и стадией резорбции) повышалась (Рис. 4).
В Нейроны Q Капилляра
Рис. 4. Токсикодинамика АльДГ в топохимических отделах мозга, а - физиологическая алкоголемия; б - стадия резорбции; в - стадия элиминации.
Индукция АльДГ, возникающая вторым этапом, в стадии элиминации (после индукции АДГ в стадии резорбции), характеризует индивидуальную резистентность организма к токсическому действию экзогенного алкоголя. При этом различия в распределении АльДГ между нейронами и капиллярами становились минимальными.
Между МТ и АП группами наблюдений, по величинам активности АДГ и АльДГ, статистически достоверных различий не установлено (Р>0,05). Схожесть токсикодинамики АДГ и АльДГ в головном мозге в случаях смерти от МТ и АП позволяет использовать данные нозологические единицы в качестве контрольных групп при изучении танатогенеза алкогольной болезни.
В группе ООА активность АДГ была увеличенной. В магноцитах гиганте клеточно й ретикулярной формации продолговатого мозга активность фермента превышала уровень физиологической апкоголемии на 6,9%, а в капиллярах - на 34,7% (Р<0,05). Такая индукция энзиматической активности не могла быть объяснена каталитическими свойствами цитозольной АДГ, ингибирован-ной высокими концентрациями алкоголя. Вместе с тем этот факт становится понятным, если учитывать, что этанол в гипертоксических концентрациях повреждает ультраструктурные органеллы, из которых ферменты способны поступать в цитоплазму клетки (J. Wyman, 1997; Y. Hill Shirley, 2000).
Активность АДГ в нейронах была ниже (Р>0,05), чем в капиллярах. Вариационным анализом коэффициентов АДГцеиг/Сар в ООА, МТ и АП группах наблюдений статистически существенных (t=l) отличий не выявлено.
В магноцитах гнгантоклеточной ретикулярной формации продолговатого мозга активность АДГ в стадии резорбции алкоголя возрастала на 8,6% (Рис. 5).
МГ АП ОС& ПричгФЫ сшрт
Рис. 5. Индукция АДГ в магноцитах продолговатого мозга. МТ - механическая травма; АП - асфиксия при повешении ООА - острое отравление алкоголем.
Активность АДГ в нейронах голубого пятна (2,57+0,34 ед.пл.) и в ретикулярной формации продолговатого мозга (2,64+0,28 ед.пл.) отличалась на 3,3%. Корреляционным анализом коэффициентов АДГСгв/0ы между ООА (0,97+0,01) и МТ (1,02+0,01) группами наблюдений установлены статистически существенные (1=2) различия.
В стадии элиминации этанола активность АДГ в нейронах голубого пятна ромбовидной ямки (2,57+0,28 ед.пл.) была выше, чем в магноцнтах гигантокле-точной ретикулярной формации продолговатого мозга (2,19+0,23 ед.пл.). Коэффициенты АДГсаег/оы в ООА (1,17+0,04), МТ (1,06+0,02) и АП (1,03+0,02) группах наблюдений сравнивались методом вариационной статистики. Различия оказались статистически достоверными (1=2): МТ<1,08-1,13>ООА.
Значение феномена индукции АДГ в нейронах голубого пятна ромбовидной ямки и магноцитах гигантоклеточной ретикулярной формации продолговатого мозга при острой деструктивной алкоголемии заключается в его диагностической ценности маркера повышенной индивидуальной чувствительности к экзогенному этанолу. Коэффициенты АДГсаег/оы 8 интервале 0,98-0,96 в стадии резорбции экзогенного этанола и 1,21-1,13 - в стадии его элиминации свидетельствуют о высокой индивидуальной чувствительности к этанолу. Эти же коэффициенты в судебно-медицинской практике позволяют уточнять тана-тогенез и причину смерти от отравления алкоголем.
Активность АльДГ в стадии резорбции этанола по сравнению с МТ группой наблюдений была повышенной (Р>0,05) в нейронах поясной извилины (1,83+0,21 ед.пл.) и сниженной в магноцитах ретикулярной формации (1,79+0,25 ед.пл.) и капиллярах мозга (1,90+0,25 ед.пл.). Дифференцирован-ность энзиматической активности в топохимических отделах мозга оказалась невысокой. Коэффициент АльДГС;ПЙ,0ы в интервале 0,78-0,84 был характерен для МТ, а в интервале 1,01-1,03 - для ООА группы наблюдений. Существенных (1=1) различий АльДГмеиг/сар между ООА, МТ и АП группами наблюдений не выявлено.
В стадии элиминации активность АльДГ по сравнению с МТ группой была снижена (Р>0,05) в нейронах поясной извилины на 6,4%, в магноцитах гигантоклеточной ретикулярной формации на 11,4%, в капиллярах на 4,0%. Энзиматическая активность в нейронах поясной извилины (1,86+0,20 ед.пл.) была выше, чем в магноцитах продолговатого мозга (1,75+0,22 ед.пл.). Корреляционным анализом коэффициентов АльДГСш&'оы выявлены статистически существенные (1=2) различия между ООА (1,06+0,01) и МТ (1,01+0,01) группами наблюдений. В интервале 1,05-1,07 коэффициент АльДГс!п8/оы свидетельствует о низкой индивидуальной резистентности к экзогенному этанолу и имеет значение гистохимического маркера при дифференциальной судебно-медицинской диагностике ООА.
Активность АльДГ в нейронах была ниже, чем в капиллярах (1,96+0,18 ед.пл.). При сравнении коэффициентов АльДГь'еиг/сар в ООА (0,91+0,03) и МТ (0,95+0,02) группах наблюдений установлено, что они частично совпадают (Н1).
При смерти от АКМП активность АДГ в нейронах и капиллярах мозга была уменьшена по сравнению с ООА группой наблюдений и не имела значимых различий по сравнению с МТ и АП группами. В нервных клетках голубого пятна ромбовидной ямки (2,17+0,24 ед.пл.) энзиматическая активность была увеличена (Р>0,05) относительно нейронов ретикулярной формации продолговатого мозга (2,03+0,20 ед.пл.). При сравнении коэффициентов .АДГСаст/0ы отсутствовали (1=1) статистически существенные различия в АКМП и МТ группах. Энзиматическая активность в нейронах и капиллярах была одинакова в АКМП, МТ и ООА группах. В стадии элиминации этанола коэффициент АДГсает/оы <1,08 был характерен для АКМП, МТ, АП, но не ООА группы, а в случае АДГсаег/ш >1,13 - только для ООА.
По сравнению с МТ и АП группами активность АльДГ имела тенденцию к увеличению в нейронах и уменьшению в капиллярах. В нейронах голубого пятна ромбовидной ямки активность АльДГ была больше, чем в магноцитах продолговатого мозга на протяжении всего периода алкогольной интоксикации. В АКМП и ООА группах коэффициенты АльДГс^оы практически совпадали, а коэффициенты АльДГЫсц./Сар имели значимые (1=2) различия: стадия резорбции -АКМП<0,87-0,93>ООА; стадия элиминации - ООА<0,93-0,98>АКМП. АКМП и МТ группы имели интервалы достоверных (1=2) различий: в стадии резорбции МТ<0,84-1,01 >АКМП; в стадии элиминации МТ<1,02-1,04>АКМП. Активность АльДГ в нейронах и капиллярах отличалась незначительно. В стадии элиминации этанола установлены статистически достоверные различия между АКМП и МТ, группами по коэффициенту АльДГКсцг/Сар. Только группе АКМП . соответствовал интервал 1,01-0,98 коэффициента АльДТ^^^ а интервал 0,930,97 - МТ, но не АКМП группе.
Таким образом, изменения ферментов при смерти от АКМП в стадии резорбции этанола соответствовали МТ, а в стадии элиминации - ООА группе наблюдений. Такой вариант сочетания нейрогистохимических показателей отражает декомпенсацию, обусловленную избыточным количеством ацетальдегида и ингибированной АльДГ при "хроническом альдегизме" (С.М. Зиматкин, Ю.М. Островский, 1988).
В группе наблюдений, где причиной смерти явилась ХИБС энзиматическая активность АДГ в нейронах голубого пятна ромбовидной ямки (2,62+0,25 ед.пл.) и ретикулярной формации продолговатого мозга (2,50+0,27 ед.пл.) была выше, чем в капиллярах (2,31+0,22 ед.пл.). В нервных клетках поясной извилины (1,38+0,15. ед.пл.) и продолговатого мозга (1,22+0,18 ед.пл.) активность АльДГ была сниженной по отношению к капиллярам (1,77+0,24 ед.пл.)
Экзогенная алкоголемия в стадии резорбции при ХИБС сопровождалась повышением (Р>0,05) активности АДГ в нейронах на 2,2-3,5% по сравнению с МТ группой наблюдений. При корреляционном анализе парных вариационных рядов между коэффициентами АДГСааюы в ХИБС и МТ группах существенных (1=1) различий не выявлено. В стадии элиминации алкоголя активность АльДГ была увеличена в капиллярах мозга (2,13+0,24 ед.пл.) по сравнению с МТ группой наблюдений на 4,3%. Коэффициенты АльДГксиг/Сар в ХИБС и МТ группах значимых (1=1) различий не имели. Таким образом между ХИБС и МТ группа-
ми наблюдений достоверных различий нейрогистохимической активности АДГ и АльДГ не имелось (Р>0,05). Это указывало, что как МТ, так и в ХИБС группе танатогенез не зависел от особенностей биохимических процессов окисления экзогенного этанола в головном мозге (V.S. Moiseev, P.P. Ogurtsov, 1997).
В МТ. АП и ХИБС группах наблюдений проведён корреляционный анализ активности АДГ и АльДГ в нейронах продолговатого мозга в зависимости от этнической принадлежности умерших. При выделении этнических популяций учитывалась национальность и 7-ми летний ценз оседлости на территории Ставропольского края. Всего изучено 82 случая в 6-ти этнических группах: русские (46,3%), карачаевцы (12,1%), армяне (17,0%), дагестанцы (10,9%), туркмены (6,4%), греки (7,3%). Преобладали мужчины - 75%. Средний возраст составил 46 лет.
Нейрогистохимическая активность АДГ и АльДГ выявлялась во всех этнических группах (Рис. 6).
г, синологическая алкоголалия
ВАлкогальная интоксикация
I—1—---I
Руоские t- 1
Кйрачаеи-ы
iflvRHS
Дагестанцы ^ -I
IVP<№HbI |
1
ШИИЛМ»". -
MEW' i'-
"1
Г]реки
Рис. 6. Активность АльДГ головного мозга в этнических популяциях
Увеличенная активность АДГ, установленная у русских и туркмен при физиологической алкоголемии, свидетельствовала о том, что их исходная чувствительность к этанолу была высокой (^2) по сравнению с представителями других популяций. Активность АльДГ у карачаевцев, дагестанцев и греков была приблизительно одинакова; у русских и туркмен - снижена; у армян - повышена. Экзогенная алкоголемия сопровождалась индукцией (1=1) АДГ и ингиби-рованием (1=2) АльДГ, отражающими резистентность к этанолу в исследуемых этнических группах. В зависимости от выраженности ингибирования АльДГ этнические группы распределились (1=2) в следующей нисходящей последовательности: армяне, дагестанцы, карачаевцы, греки, русские, туркмены. Относительно низкая резистентность к экзогенному алкоголю по величине активности АльДГ установлена в популяции туркмен и русских, средняя - у карачаевцев и
греков, наибольшая - у армян и дагестанцев. Причины низкой активности АльДГ мозга заключаются в ингибирующем действии ацетальдегида, в избыточном количестве образующемся у лиц с высокой активностью АДГ (К. Makimoto, 1998; Е. Yoshihara, К. Ameno, К. Nakamura с соавт., 2000).
Результаты ГЖХ исследований.
В МТ группе наблюдений в головном мозге установлено дифференциро-ванноч распределение эндогенных Эт и Ац. Внутримозговые концентрации Эт составляли: Cing.- 4,47+0,53 ммоль/л; Caer.- 3,26+0,31 ммоль/л; ОЫ.- 3,66+0,38 ммоль/л. Коэффициент ЭтСш^сает был равен 1,37+0,10. Ац определялся в концентрации от 0,44 ммоль/л до 0,61 ммоль/л (Auc¡ng/cacr = 0,89+0,06). Между то-похимическими отделами мозга статистически достоверных (Р>0,05) различий в количественном содержании Эг и Ац не имелось. Полученные данные согласуются с сообщениями о дифференцированном распределении АДГ и АльДГ в структурных отделах головного мозга и их участии в каталитическом превращении Эт и Ац (S.M. Zimatkin, A.V. Liopo, R.A. Deitrich, 1998).
При острой алкогольной интоксикации внутримозговые концентрации Эт возрастали (Р<0,05) в 12,35-34,4 раза (от 45,54+5,23 до 132,4+14,81 ммоль/л при деструктивной алкоголемии). При этом наблюдалось снижение коэффициента ЭтСт^саег(от 1,17+0,08 до 0,93+0,09). Установлена сильная (t=2) корреляционная связь между уровнем алкоголемии и отношением Этсь^саег.
Концентрация Ац в мозге при компенсированной алкоголемии (до 2,5%0) практически не изменялась (0,43+0,04 ммоль/л) по сравнению с его физиологическим состоянием, но наблюдалось снижение коэффициента АцСш?/Саег до 0,86+0,03, свидетельствующее об увеличение дифференцированное™ Ац в то-похимических отделах головного мозга. При деструктивной алкоголемии происходило повышение концентрации Ац (на 32-33%) и коэффициента Ацст^сао-(до 0,92+0,03).
Стадия элиминации характеризовалась увеличением коэффициента Эт-мозг/кровь. Если в стадии резорбции средняя величина отношения Эт^^/що^ составляла 0,88+0,05, то в стадии элиминации она была равна 1,17+0,09. Ац определялся с диапазоном колебаний от 0,59 ммоль/л до 0,84 ммоль/л. Установлено статистически достоверное (Р<0,05) увеличение концентрации Ац в области голубого пятна ромбовидной ямки (0,82+0,09 ммоль/л) по сравнению с поясной извилиной (0,75+0,08 ммоль/л). Локальное накопление Ац объясняется высокой активностью АДГ, обнаруженной в холинергических нейронных структурах голубого пятна ромбовидной ямки (H.L. June, Ch.R. Cason, Gr. Cheatham, 1998).
В АП группе наблюдений внутримозговая концентрация эндогенного Эт составляла 3,59+0,37 ммоль/л. В поясной извилине лимбической доли нового мозга регистрировались более (Р<0,05) высокие цифры Эт (5,05+0,50 ммоль/л), чем в области голубого пятна ромбовидной ямки (3,12+0,33 ммоль/л) и ретикулярной формации продолговатого мозга (3,59+0,37 ммоль/л). Концентрации Ац в топохимических отделах мозга отличались незначительно: Cing. 0,47+0,04 ммоль/л; Caer. 0,50+0,06 ммоль/л; ОЫ. 0,50+0,05 ммоль/л. Коэффициент
3Tc¡ng/caer (1,61+0,40) показывал, что дифференцированностъ Эт в структурных отделах головного мозга намного больше, чем Ац (Ацст^саег= 0,94+0,05).
По сравнению с физиологической при экзогенной ¿лкоголемии внутримоз-говые концентрации Эт возрастали (Р<0,05), а коэффициент 3Tc¡ng/Caer _ снижался'(t=2). При компенсированной алкоголемии показатели Эт составляли 44,4+4,22 ммоль/л (ЭтС;п&<Саег 1,03+0,08); при декомпенсированной - 76,14+7,43 ммоль/п (ЭтСш^саег 1,01+0,18); при деструктивной - 135,5+12,77 ммоль/л (3tCing/Cae, 0,97+0,05).
Концентрация Ац в период компенсированной алкоголемии снижалась на 12,2%, а при декомпенсированной и деструктивной интоксикации - увеличивалась на 37-41%. Стадия элиминации характеризовалась накоплением Ац в мозге. Содержание Эт составляло: поясная извилина - 51,38+5,26 ммоль/л; область голубого пятна - 48,45+5,08 ммоль/л; продолговатый мозг - 49,17+4,38 ммоль/л. Коэффициент 3TCing/Caer = 1,06+0,02. Концентрация Ац была повышена, особенно й области голубого пятна (0,85+0,08 ммоль/л) по сравнению с другими отделами мозга (Cing.- 0,74+0,06 ммоль/л; ОЫ.- 0,83+0,07 ммоль/л). Коэффициент Aiicing/caer (0,87+0,05) свидетельствует, что в стадии элиминации различия в содержании Ац в топохимических отделах головного мозга возрастали.
Увеличение коэффициента ЭтМ0,г/1ф0вь (от 0,81 до 1,23) при переходе от стадии резорбции к стадии элиминации отражает хронологические закономерности перераспределения экзогенного Эт между кровью п тканью головного мозга в процессе острой алкогольной интоксикации (Рис. 7).
——Кровь —«—Мозг
^-------¡--------1- -,-t----4---------Í---1
Резорбция Элиминация
Рис. 7. Соотношение концентраций Эт в головном мозге и крови в зависимости от стадии острой алкогольной интоксикации
При сравнении МТ и АП групп наблюдений между собой различия внут-римозговых концентраций Эт и Ац не превышали пределов статистической достоверности (Р>0,05), свидетельствуя об универсальности токсикокинетики Эт и Ац.
В ООА группе наблюдений концентрация Эг в мозге составляла 141,7+15,6 ммоль/л; концентрация Ац 0,93+0,03 ммоль/л. Между отделами моз-
га различий в концентрациях Эт и Ац не выявлено (Р>0,05). Содержание алкоголя в крови превышало его количество в мозге на 3,6%.
В стадии элиминации средние внутримозговые концентрации Эт были равны 107,4+10,5 ммоль/л, а Ац - 0,94+0,10 ммоль/л. Топохммические отделы мозга не отличались между собой по содержанию Эт и Ац. Концентрации Эт в мозге и крови практически сравнивались.
В. ООА по сравнению с МТ группой с одинаковым уровнем алкоголемии установлено увеличение концентрация Ац на 24,4% и внутримозгового Эт - на 7,8%. Корреляционным анализом в данных группах выявлены существенные (t=2) различия: Aucing,caer ООА<0,74-0,89>МТ; Этмоаг/кровь МТ<0,83-0,94>ООА.
Таким образом, смерти от ООА сопутствовали высокие внутримозговые концентрации Эт в сочетании с уменьшением его дифференцированного распределения в нейронных структурах, а также между кровью и мозгом. Однако, в большинстве случаев, смерть наступает не при максимальной алкоголемии, а позднее. Именно в это время в головном мозге наблюдается максимальное ин-гибирование этанолокисляющих ферментов, сочетающееся с накоплением Ац. Это позволяет считать высокие концентрации Ац и Эт в головном мозге одним из ведущих факторов в танатогенезе ООА. Полученные данные о токсикокине-тике Эт и Ац подтверждаются многочисленными клиническими работами свидетельствующими, что наиболее частой причиной смерти при ООА является алкогольная кома (A.V. Avksentyuk, S.A. Kurilovich, В. Segal, 1993И.П. Анохина, В.П. Нужный, А.Е. Буланов с соавт., 2000; Е. Yoshihara, К. Ameno, К. Naka-mura, 2000; V. Shkolnikov, М.МсКее, D.A. Leon, 2001).
При смерти от АКМП средняя концентрация Эт в мозге составляла 71,48+7,13 ммоль/л. Разница между концентрацией Эт в топохимических отделах мозга, а также между мозгом и кровью была статистически недостоверна (Р>0,05). Коэффициент Этиазг/кр0В1, по сравнению с МТ группой имел существенные (t=2) отличия: в интервале от 0,98 до 0,96 он был характерен для АКМП, а в интервале от 0,84 до 0,92 - для МТ.
Средняя концентрация Ац в мозге (0,95+0,08 ммоль/л) была больше, чем в МТ (Р<0,05) и ООА группах. Наибольшее количество Ац было установлено в области голубого пятна и ретикулярной формации продолговатого мозга в стадии элиминации этанола (1,13+0,06 ммоль/л). Коэффициент Ацс^скт в интервале 0,74-0,91 существенно (t=2) отличал АКМП и ООА группы.
Важная биологическая роль Ац заключается в том, что являясь промежуточным звеном (одновременно продуктом и субстратом) двухэтапной каталитической реакции, он может изменять направление её первого этапа на противоположное, выступая в качестве биологического нейромодулятора при ферментативном окислении этилового алкоголя:
ЭТАНОЛ > НАД+ >АДГ< НАДН < АЦЕТ АЛЬДЕГИД > НАД* >
Значение высоких концентраций ацетальдегида в патогенезе алкогольной болезни подтверждается в работах T.L. Wall, М. L. Johnson, S.M. Horn с соавт. (1999) и Н. Eysseric, В. Gonthier, A. Soubeyran (2000).
При смерти от ХИБС концентрация эндогенного Эт в мозге составляла 3,89+0,37 ммоль/л; Ац - от 0,46 до 0,58 ммоль/л. Наличие Эт и Ац установлено в поясной извилине нового мозга, области голубого пятна ромбовидной ямки и продолговатом мозге. Голубое пятно отличалось увеличенной концентрацией Ац. Между отделами мозга достоверных (Р>0,05) различий в содержании эндогенных Эт и Ац не выявлено.
При экзогенной алкоголемии установлено повышение коэффициента 3rc¡ng/caer (на 3,6%) и концентрации Ац (на 2,8%) по сравнению с МТ группой наблюдений. При корреляционном сравнении коэффициентов Этмозг/1фовь между ХИБС с одной стороны и ООА и АКМП с другой выявлены значимые (t=2) различия: ООА и АКМП<0,93>ХИБС.
Биологическая роль сосудов при острой алкогольной интоксикации показана в работах С.М. Зиматкина, Ю.М. Островского (1988), Р.А. Motavkin, V.E. Okhotin, О.О. Konovko (1990), К. Abe, S. Yamaguchi, M. Sugiura et. H. Saito (1999).
Установлено, что липидная мембрана сосудов обеспечивает постепенное и дозированное поступление эндогенного и экзогенного алкоголя в мозг, где Эт метаболизируется и играет роль нейромодулятора. Однако, в индивидуально высоких концентрациях Эт является универсальным нейротоксином, осложняющим пато- и танатогенез любой нозологической патологии, что и подтверждено полученными результатами в группе ХИБС, сочетающейся с острой алкогольной интоксикацией.
ХИБС, МТ и АП группы при физиологической и компенсированной экзогенной алкоголемии не имели достоверных различий внутримозговых концентраций Эт и Ац (Р>0,05).
В случаях ХИБС, сочетающейся с острой алкогольной интоксикацией, показатели внутримозгового содержания Эт и Ац частично совпадали с таковыми при ООА и АКМП. С помощью коэффициентов, характеризующих дифференцированное распределение Эт и Ац в топохимических отделах мозга и крови, определены диапазоны различий между ХИБС, ООА и АКМП группами. При алкоголемии, превышающей 5,0%о, содержание Эт в мозге достигало критического уровня (117,2 ммоль/л), но коэффициент Этнют/фи«, (ХИБС<0,93>ООА) в интервале 0,86-0,92 позволял исключить ООА, свидетельствуя о сохранности «барьерной» по отношению к алкоголю функции мозговых сосудов.
В стадии элиминации алкоголя показатель концентрации Ац (ХИБС<0,82>АКМП) в интервале 0,70-0,81ммоль/л и соответствующий коэффициент Ancmg/Caer (АКМП<1,07-1,1б>ХИБС) указывали на индукцию АльДГ мозга, не характерную для АКМП. Таким образом, с помощью внутримозговых показателей Эт и Ац можно уточнять танатогенез ХИБС и верифицировать судебно-медицинскую дифференциальную диагностику смерти от ООА, АКМП и ХИБС.
Совокупность проведенных эпидемиологических, патоморфологических, токсикологических, биохимических и специальных нейрогистохимических исследований головного мозга позволила выделить признаки, характеризующие
синдромы высокой и низкой толерантности к алкоголю имеющие важное значение для установления причин смерти при острой алкогольной интоксикации.
Синдром высокой толерантности к алкоголю.
Толерантность к алкоголю отражает способность организма переносить повышенные концентрации экзогенного Эт. Поэтому данный синдром основан на изучении МТ группы наблюдений при условно смертельной алкоголемии.
Наиболее часто это были соматически здоровые мужчины в возрасте 32-55 лет, проживающие в сельской местности, имеющие общее или среднее специальное образование и умеренно употребляющие качественные алкогольные напитки. Судя по обстоятельствам дел и медицинским документам, алкогольное опьянение, предшествующее наступлению смерти, ни разу не сопровождалось признаками алкогольной комы. Характерных патоморфологических признаков высокой толерантности к алкоголю не имелось. При судебно-биохимическом исследовании сыворотки крови в 48% случаев определялся спектр изоформ ДДГ, свойственный «смешанному» типу алкогольной интоксикации.
Индивидуальная резистентность к экзогенному Эт определяется наличием, индукцией и дифференцированностью окисляющих его ферментов. Этнические популяции с низкоактивной АДГ (2,14+0,22 ед.пл.) и высокоактивной АльДГ (1,23+0,18 ед.пл.) в нейронах ретикулярной формации продолговатого мозга, имеют высокую резистентность к Эт (армяне, дагестанцы; в меньшей степени -карачаевцы и греки), проявляющуюся индукцией АльДГ. В соответствии с увеличивающейся активностью АльДГ (от 1,67 до 1,94 ед.пл.) толерантность к алкоголю возрастала в следующей последовательности: греки, карачаевцы, дагестанцы, армяне.
Одновременное количественное определение АДГ, АльДГ, Эт, Ац и уровня алкоголемии, позволяет более полно охарактеризовать высокую толерантность к алкоголю в виде комплекса диагностических показателей.
Стадия резорбции:
АДГ АльДГ Эг Ац
Коэффициент АДГсаег/ОЫ Коэффициент АДГ^/сар Коэффициент АльДГсш^оы
(2,43+0,33 ед.пл.); (2,19+0,23 ед.пл.); (132,4+14,81 ммоль/л); (0,75+0,05 ммоль/л);
(1,02+0,01); (0,88+0,03); (0,81+0,03); (0,90+0,02); (0,93+0,09); (0,88+0,05); (0,92+0,03).
- Коэффициент АпьДГ№ш./сар
- Коэффициент Этсп^/Саег
-"' Коэффициент Этмозг/1сроаь - Коэффициент Адепте»«
Стадия элиминации:
- АДГ
- ' АльДГ
(2,00+0,09 ед.пл.); (1,95+0,27 ед.пл.); (49,17+4,38 ммоль/л);
Эт
Ал
(0,79+0,07 ммоль/л);
Коэффициент АДГсаег/ОЫ Коэффициент АДГыеш-^Сар
(1,06+0,02); (0,72+0,07); (1,01+0,01); (0,95+0,02); (1,05+0,02); (1,17+0,09); (0,91+0,04).
Коэффициент АльДГапе,0Ы Коэффициент АльДГмеш./Сар
Коэффициент ЭТсш^Саег . Коэффициент ЭТиозг/^ровь Коэффициент Алстб/Саст
Синдром низкой толерантности к алкоголю.
Основой данного синдрома явились результаты изучения ООА группы наблюдений, в которой преобладали трудоспособные мужчин в возрасте 18-45 лет. Чаще это были жители городов, имеющие неполное общее, среднее специальное и высшее образование. Превалировал «северный» стиль употребления некачественных и фальсифицированных спиртных напитков. Алкогольные эксцессы характеризовались быстрым темпом опьянения с полной дезориентацией, сопровождались глубоким сном и тотальной амнезией.
Обычно смерть наступала при явлениях алкогольной комы, вечером или ночью, после «разгульного пьянства» в выходные и праздничные дни. Случаи клинического обследования были единичными. При секционном и гистологическом исследовании впервые выявлялись хронические инфекции, преимущественно бронхопневмонии, и иммунодефицитные состояния, косвенно характеризующие сниженную толерантность к алкоголю. Биохимическим анализом изоформ ЛДГ сыворотки крови в 94% случаев установливался преимущественно «смешанный» тип алкогольной интоксикации.
При гистохимическом исследовании ферментов головного мозга в этнических популяциях русских и туркмен выявлялся монголоидный тип высокоактивной АДГ (2,55+0,36 ед.пл.) и низкоактивной АльДГ (1,12+0,14 ед.пл.). Слабая индукция АльДГ (1,27+0,21 ед.пл.), наблюдаемая при экзогенной алкоголе-мии, свидетельствует о низкой индивидуальной резистентности к экзогенному Эт и высоком риске отравления алкоголем.
Уменьшенная толерантность к алкоголю характеризуется диагностическим комплексом, включающим в себя такие показатели активности этанолокис-ляющих ферментов, при которых индивидуальная резистентность к этиловому спирту снижена.
. •: I ,"
Стадия резорбции:
- АльДГ
- Эг
- Ац
- Коэффициент АДГсаег/ОЫ
- Коэффициент АДГг,.сцг/Сар
- Коэффициент АльДГаП£/0Ы Коэффициент АльДГ^сш/сар
- АДГ
(2,64+0,28 ед.пл.); (1,79+0,25" ед.пл.); (145,2+15,0 ммоль/л); (0,93+0,03 ммоль/л);
(0,97+0,01); (0,93+0,05); (1,02+0,01); (0,95+0,0.2);
- Коэффициент Этап^сая- (1,02+0,01);
- Коэффициент ЭтМ(ИГ/1ф0ВЬ (0,96+0,02);
- Коэффициент Ацсше/саег (0,64+0,10).
Стадия элиминации:
- АДГ (2,19+0,23 ед.пл.);
- АльДГ (1,75+0,22 ед.пл.);
- Эт (107,6+9,80 ммоль/л);
- Ац (0,94+0,10 ммоль/л);
- Коэффициент АДГсаег/оы (1,17+0,04); ■ - Коэффициент АДГнсш/сар (0,74+0,09);
- Коэффициент АльДГС;П8/оы (1,06+0,01)
- Коэффициент АльДГМецг/Сар (0,91+0,03)
- Коэффициент Эта^сав- (1,01 +0,01) • - Коэффициент Этмозг/кровь (0,97+0,02);
- Коэффициент Адап^саег (0,94+0,03).
Заключение.
В работе установлены закономерности протекания острых алкогольных интоксикаций при ТМ, АП, ООА, АКМП и ХИБС. Эпидемиологическим, пато-морфологическим, биохимический, нейрогистохимическим и ГЖХ исследованием острых алкогольных отравлений выявлены количественные показатели, позволяющие проводить дифференциальную диагностику причин смерти.
На основе полученных данных создана диагностическая модель синдромов высокой и низкой толерантности к алкоголю. Тем самым проблема диагностики ООА нейрогистохимическими методами на судебно-медицинском материале может быть признана решённой.
Выводы.
1. На основании результатов эпидемиологического анализа выделены факторы, способствующие наступлению смертельного исхода от заболеваний, травм и; отравлений, сочетанных с алкогольной интоксикацией, к которым относятся: сниженная толерантность к алкоголю, «северный» стиль злоупотреблением алкогольными напитками, мужское трудоспособное население в возрасте 18-45 лет, весенний и осенний периоды года, вторичные иммунодефицитные состояния, а также недооценка этиологической роли алкогольных эксцессов в пато- и танатогенезе заболеваний.
2. Установлено дифференцированное распределение активности этано-локисляющих ферментов в головном мозге: в нейронах поясной извилины лим-бической доли переднего мозга гистохимически определяется высокая активность АльДГ и не выявляется активность АДГ; в области голубоватого места ромбовидной ямки имеется повышенная активность АДГ, а активность АльДГ - отсутствует. В магноцитах гигантоклеточной ретикулярной формации продолговатого мозга и капиллярах определяется активность обоих ферментов.
3. Выявлены различия активности этанолокисляющих ферментов в то-похимических отделах головного мозга у русских, карачаевцев, армян, дагестанцев, туркмен, греков, что свидетельствует о наличии этнических особенностей метаболизма этанола.
4. Установлена существенная коррелятивная зависимость между величинами энзиматической активности АДГ и АльДГ головного мозга и концентрациями внутримозгового этанола и ацетальдегида.
5. Активность этанолокисляющих ферментов головного мозга в совокупности с внутримозговыми концентрациями этанола и ацетальдегида характеризуют толерантность организма к этиловому спирту, позволяющую оценивать тяжесть конкретного случая алкогольной интоксикации с учётом её стадии.
6. Показателями сниженной толерантности к алкоголю в стадию его резорбции являются высокие внутримозговые концентрации этанола (от 117,4 до 148,2 ммоль/л), увеличение активности АДГ (от 2,10 до 2,46 ед.пл.) и уменьшение соотношения концентраций этанола в крови и головном мозге (ниже 1,051,06).
В стадию элиминации алкоголя признаками сниженной толерантности являются высокая концентрация ацетальдегида (0,72 - 0,86 ммоль/л), низкая активность АльДГ (менее 1,68 - 2,25 ед.пл.) и уменьшение различий в величинах активности этанолокисляющих ферментов в нейронах и капиллярах.
7. Установлено, что критериями смертельного отравления алкоголем в стадию его резорбции служат статистически достоверное увеличение активности гистохимически выявляемой активности АДГ (более 1,98-2,42 ед.пл), а также максимально высокая внутримозговая концентрация этанола (126,4-156,3 ммоль/л) и уменьшение отношения концентрации этанола в крови к концентрации этанола в мозге (меньше 1,04-1,05).
8. Критериями смертельного отравления алкоголем в стадии его элиминации являются снижение активности АДГ и АльДГ в ткани головного мозга, отсутствие статистически достоверных различий энзиматической активности между нейронами и капиллярами и высокая концентрация ацетальдегида (более 0,59+0,06 ммоль/л).
9. При смерти от алкогольной кардиомиопатии в стадии резорбции этанола характерным является ингибирование активности АДГ мозга до величин 1,92+0,25 ед.пл. при концентрации внутримозгового этанола не более 62,13+7,54 ммоль/л и уменьшение соотношения между концентрацией этанола в крови и мозге ниже 1,1+0,09.
В стадии элиминации алкоголя смерти от АКМП сопутствует снижение активности этанолокисляющих ферментов более, чем на 28%, различия энзиматической активности между нейронами и капиллярами статистически недостоверны, концентрация ацетальдегида в ткани головного мозга определяется в интервале от 0,67+0,06 до 1,88+0,20 ммоль/л.
10. Дифференциально-диагностическими критериями хронической ише-мической болезни сердца и отравления алкоголем являются статистически достоверные различия активности этанолокисляющих ферментов в нейронах и ка-
пиллярах головного мозга при ХИБС и уменьшенные коэффициенты отноше ния концентраций этанола в крови и мозге (в интервале от 1,05 до 1,08).
11. Изменения активности зтанолокисляющих ферментов головного мозг в совокупности с вариантами количественного внутримозгового содержали этанола и ацетальдегида являются объективными критериями сниженной инди видуальной толерантности к алкоголю и позволяют в совокупности с клинике анамнестическими, патоморфологическими, судебно-химическими и биохими ческими данными проводить дифференциальную диагностику алкогольных ин токсикаций и смертельных отравлений алкоголем в судебно-медицинско. практике.
Список работ, опубликованных по теме диссертации.
1. Судебно- медицинская экспертиза острой и хронической интоксикс ции алкоголем и наркотиками. / Ставрополь: Ставроп. ун-т, 1997.- 60 с.
2. Эпидемиологическое исследование хронической алкогольной интоь сикации по данным судебно- медицинской экспертизы трупов прн скоропс стижной смерти (в соавт. с A.B. Гриценко). Вестник Ставропольского универ ситета: мат. III научн. конф. «Актуальные проблемы современной науки». Выг 1, 2 / Ставрополь: Ставроп. ун-т, 1997,- С. 175-176.
3. Хроническая алкогольная интоксикация - фактор риска скоропости» ной смерти от ишемической болезни сердца (в соавт. с A.B. Гриценко). Вестни Ставропольского университета: вып. 3, 4. / Ставрополь: Ставроп. ун-т., 1997. С. 144-148.
4. Патоморфология хронической алкогольной интоксикации. Цикл] природы и общества: мат. VI Междун, конф. «Циклы природы и общества». Ч. / Ставрополь: Ставр. ун-т., 1998,- С. 223-227.
5. Морфологические изменения крови при хронической интоксикаци ^алкоголем. Современные вопросы судебной медицины и экспертной практику
вып. X / Ижевск: Экспертиза, 1998,- С.288-289.
■6. Некоторые морфометрические показатели при смерти от алкогольно кардиомиопатии. Современные вопросы судебной медицины и экспертно практики: вып. X / Ижевск: Экспертиза, 1998.- С. 289-291.
7. Активность альдегидцегидрогеназы некоторых морфоструктур голо! ного мозга при искусственной алкоголемии (в соавт. с С.М. Зиматкиным, ЮТ Пиголкиным). Актуальные вопросы теории и практики судебной медицины: с£ научн. работ/М.: А&Я, 1998,- С. 103-105.
8. Гистохимические параллели хронической алкогольной интоксикаци >и метаболизма альдегидов в мозге (в соавт. с Ю.И. Пиголкиным, С.М. Зимапа ным). Актуальные вопросы теории и практики судебной медицины: сб. науч! работ/М.: А&Я, 1998.-С.106-107.
9. Криминалистическое значение регистрации этанолметаболизирующи ферментов в лимбических структурах головного мозга. Проблемы совершена вования Российского законодательства на рубеже XXIB. Региональный аспек" матер, научно-теор. конф. / Ставрополь: Ставр ун-т, 1999.- С. 77-79.
10. Судебно-медицинская диагностика отравлений алкоголем (в соавт. с Г.Д. Габададзе). Здоровье - системное качество человека / Ставрополь: СГМА,
1999.- С. 96-102.
11. Возраст риска смертельных интоксикаций у мужчин и женщин, злоупотребляющих спиртными напитками. Актуальные проблемы современных гуманитарных исследований: сб. науч. трудов. В 3-х ч. / Ставрополь: СКСИ МОСУ, 1999.- Ч. И, III.- С. 94-102.
12. Эпидемиология алкогольных интоксикаций по результатам судебно-медицинских экспертиз трупов (в соавт. с Ю.И. Пиголкиным). Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы (сборник посвящен 70-летию образования Московской области) / М., 1999.- Вып.].- С.253-256.
13. Суправитальная активность этанолметаболизирующих ферментов в головном мозге. Здоровье и болезнь как состояние человека / Ставрополь: Изд.СГМА. 2000. С. 80-83.
14. Судебно- медицинские аспекты патоморфологии внутренних органов при алкогольной интоксикации (в соавт. с Ю.И. Пиголкиным, Д.В. Богомоловым, П.П. Огурцовым, Ю.М. Оздамировой). Судебно-медицинская экспертиза.
2000. Т 43. №3. С. 34-38.
15. Гистохимические маркеры метаболизирующих этанол ферментов в головном мозге. Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской службы Российской Федерации - материалы V Всероссийского съезда судебных медиков, под редакцией В.Н. Крюкова, А.А. Солохина, В.В. Томилина, Г.П. Джувалякова, А.Ф.Кинле / М.: ВОСМ. 2000.-С. 365-367.
16. Определение ацетальдегида в ткани головного мозга трупов методом газо-жидкостной хроматографии. Новости науки и техн. Сер. Мед. Вып. Алкогольная болезнь / ВИНИТИ.- 2001.- №3,- С. 7-10.
17. Некоторые лабораторные методы судебно- медицинской диагностики отравлений алкоголем. Новости науки и техн. Сер. Мед. Вып. Алкогольная болезнь / ВИНИТИ,- 2001.- №6.- С. 1-8.
18. Нейромодулирующие особенности альдегиддегидрогеназы у жителей Ставропольского края (в соавт. с В.Е. Охотиным, С.Г. Калиниченко). Новости науки и техн. Сер. Мед. Вып. Алкогольная болезнь / ВИНИТИ.- 2001.- №7.- С. 1-8.
19. Циклы метаболизма этанола и психика человека. Циклы природы и общества: мат. IX Междунар. конф. «Циклы природы и общества» (г.Ставрополь, 25-28 сентября 2001г.) / Ставрополь.- Изд. Ставроп. ин-та им.
B.Д.Чурсина, 2001.- С. 96-99.
20. Оценка алкогольной интоксикации в зависимости от уровня активности этанолметаболизирующих ферментов головного мозга при смерти от ише-мической болезни сердца. Судебно-медицинская экспертиза. 2001. Т 44. №4. С. 14-18.
21. Актуальные проблемы судебно-медицинской токсикологии (в соавт. с О.В. Богод, В.Г. Перковой, М.В. Бергай, Т.Л. Конюховой). Здоровье (проблемы теории и практики). Сборник научных работ.- Ставрополь, Изд: СтГМА, 2001.-
C. 101-104.
22. Гистологические методы исследования в решении современных зад здравоохранения и права (в соавт. с И.В. Шопен, ILA. Черноусовой, JI.B. J1 согора, C.B. Ковалёвым, H.A. Локтевым, A.B. Копыловым). Здоровье (проб; мы теории и практики). Сборник научных работ.- Ставрополь, Изд: СтГМ 2001,- С. 136-138.
23. Об оценке алкогольной интоксикации по уровню алкоголемии п различных причинах смерти (в соавт. с Н.Б. Алексеевой, Д.А. Кононеню Здоровье (проблемы теории и практики). Сборник научных работ.- OraBponoj Изд: СтГМА, 2001,- С. 256-258.
24. Способ взятия проб головного мозга у трупов людей для определен ацетальдегида методом газо-жидкостной хроматографии. Здоровье (пробле> теории и практики). Сборник научных работ.- Ставрополь, Изд: СтГМА, 200 С. 358-364.
25. Токсико-фармакологическая характеристика средств, действующ преимущественно на ЦНС (в соавт. с И.В. Комаровой). Здоровье (проблеб теории и практики). Сборник научных работ,- Ставрополь, Изд: СтГМА, 200 С. 381-385.
26. Янтарная кислота и этанолокисляющая функция мозга (в соавт. с Н. Соловьёвой, H.A. Локтевым). Здоровье (проблемы теории и практики). Сборн научных работ.- Ставрополь, Изд: СтГМА, 2001,- С. 413-418.
27. Пневмония при иммунной недостаточности (в соавт. с К.И. Кильл шевым, О.Н. Лопаткиным, Л.А. Черноусовой, Е.В. Васильевой, H.A. Локтевы Е.А. Луниной). Проблемы экспертизы в медицине: научно- практический щ нал. Ижевск: Экспертиза, 2001.- Т.1.- №3.- С. 14-18.