Автореферат диссертации по медицине на тему Иммуноморфологическая характеристика лимфоидной ткани гортани при воздействии низких природных температур
На правах рукописи
005533797
БУЗИНАЕВА МАРИЯ ТЛЕКТЕСОВНА
ИММУНОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИМФОИДНОИ ТКАНИ ГОРТАНИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НИЗКИХ ПРИРОДНЫХ
ТЕМПЕРАТУР
14.03.02- патологическая анатомия
Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук
З ОКТ 2013
Ульяновск - 2013
005533797
Работа выполнена на кафедре нормальной и патологической анатомии, оперативной хирургии с топографической анатомией и судебной медицины медицинского института Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор
Гармаева Дарима Кышектовна
Официальные оппоненты:
Савоненкова Людмила Николаевна - доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» Министерства образования и науки РФ, кафедра факультетской терапии, профессор кафедры
Плотникова Надежда Алексеевна - доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» Министерства образования и науки РФ, кафедра патологии с курсом патологической физиологии, заведующая кафедрой
Ведущая организация:
ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет»
Защита состоится «11» октября 2013 г. в «11.00» часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.06 при ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» по адресу: ул. Набережная реки Свияги, 106, корпус 1, аудитория 703
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ульяновского государственного университета, с авторефератом на сайте ВУЗа -http://www.ulsu.ru и на сайте ВАК: http://www.vak.ed.gov.ru
Отзывы на автореферат можно присылать по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42, УлГУ, Управление научных исследований
Автореферат разослан «
/о
» сентября 2013 года
Учёный секретарь диссертационного совета, к.м.н., доцент
М.А. Визе-Хрипунова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
В современных условиях на организм человека значительно влияют социальные, экологические и профессионально-производственные условия жизни, проблемы по обеспечению и сохранению нормальной жизнедеятельности и работоспособности человека имеют важное значение. Особенно актуальна данная проблема в условиях сурового климата Крайнего Севера, где сочетанное влияние экзо- и эндогенных нагрузок на организм жителей приводит к снижению потенциала работающего населения. [Бакычаров Я.П., и др. 1980; Авцин А.П. и др., 1985; Туликеев Т.М., 1994; Буганов A.A., 1997; Осинская A.A., 2004].
Известно, что холод является раздражающим фактором, при его первоначальном воздействии на организм человека развивается типичная стресс-реакция, сопровождающаяся перестройкой деятельности различных систем организма, в частности иммунной [Майстрах Е.В., 1975; Алябьев Ф.В, 2008]. Это подтверждается имеющимися научными данными, свидетельствующими об угнетающем действии гипотермии на выраженность клеточного и гуморального иммунного ответа, о необратимых изменениях в организме человека при глубоком воздействии холода [Тумасов С.А., 1977; Десятов В.П., 1977; Волович В.Г., 1983; Сизоненко В.А., 1985; Петрова П.Г., Захарова Д.А., 1990, 1992; Шигеев В.Б., 2004; Гольдерова A.C., 2006; Peterson I.M., Barbul А., 1987].
Наиболее остро этот вопрос стоит в условиях Крайнего Севера, где количество случаев смерти от переохлаждения встречается намного чаще, чем в районах умеренного климата или даже в Сибири. Это объясняется своеобразными условиями труда и быта, физиологическими и гигиеническими особенностями пребывания человека в климатических условиях Крайнего Севера [Тумасов С.А., 1977].
Известно что, при адаптации человека к условиям Севера, влиянию низких температур в первую очередь подвергаются органы дыхания, так как именно дыхательные пути имеют наибольшую среди всех тканей организма поверхность контакта с окружающей средой [Куликов В.Ю., Ким Л.Б., 1987; Агаджанян H.A., Жвавый Н.Ф., Ананьев В.Н., 1998].
В осуществлении защитных реакций организма важная роль принадлежит лимфоидной ткани. Так, располагаясь у поверхности дыхательных путей, лимфоидная ткань выполняет функцию первого специфического барьера на пути проникновения чужеродных антигенов [HolibcovaA., 1974; Сапин М.Р., 1983; Сапин М.Р., Никитюк Д.Б., 2000; Гармаева Д.К., Осинская A.A., Сапин
М.Р., 2010]. Именно лимфоидные структуры являются первой «мишенью» на путях проникновения холодного воздуха в органы дыхания. В связи с этим от функциональной активности иммунных структур зависит устойчивость организма к действию низких температур, формирование адаптационных процессов в нем [Осинская A.A., 2004; Гармаева Д.К., 2006].
Современная медицина все более решительно переходит с позиций описательной дисциплины к функциональной, изучающей морфологический эквивалент холодовой травмы. В настоящее время достаточно хорошо изучены многие метаболические сдвиги, возникающие в процессе адаптации [Петрова П.Г., Захарова Д.А., 1990; Николаев В.М. и др. 2006]. В то же время структурные изменения в различных органах и системах организма в экстремальных условиях Севера еще мало исследованы. Кроме того, в доступной литературе мы не обнаружили каких-либо сведений о морфологии лимфоидных структур в органах дыхательной системы при воздействии низких природных температур. Поскольку иммунные структуры органов дыхания первыми реагируют на любой стрессирующий внешний агент, изучение морфофункционального состояния лимфоидной ткани в стенках дыхательных путей является необходимым и может являться одним из морфологических критериев диагностики причин смерти от гипотермии. В связи с этим одним из перспективных направлений изучения воздействия холодового фактора на организм человека является исследование лимфоидной ткани гортани.
Представленная работа является первым комплексным морфологическим и иммуногистохимическим исследованием реактивности лимфоидных структур гортани при гипотермии в Республике Саха (Якутия).
Цель исследования:
оптимизация патоморфологической диагностики смерти от общего переохлаждения организма путем исследования клеточного состава диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани в климатических условиях Республики Саха (Якутия).
Задачи исследования:
1. Установить морфологию слизистой оболочки анатомических отделов гортани и клеточный состав диффузной лимфоидной ткани у лиц мужского пола без патологии дыхательной системы (контрольная группа).
2. Определить морфологические реакции слизистой оболочки анатомических отделов гортани и изменения клеточного состава диффузной лимфоидной ткани у лиц мужского пола, погибших от гипотермии при воздействии низких природных температур.
3. Сравнительный анализ патоморфологических изменений слизистой оболочки и клеточного состава диффузной лимфоидной ткани анатомических отделов гортани у лиц, погибших от гипотермии и без воздействия низких природных температур.
Научная новизна
Представленная работа является первым комплексным морфологическим и иммуногистохимическнм исследованием диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки стенок гортани у мужчин Республики Саха (Якутия) в летний период и при воздействии низких природных температур в зимний период года.
В работе впервые выявлено, что в летний период года у мужчин диффузная лимфоидная ткань расположена во всех слоях слизистой оболочки анатомических отделов гортани. В слизистой оболочке преддверия гортани основной зоной расположения диффузной лимфоидной ткани является задняя поверхность основания надгортанника, причем преимущественной зоной является эпителий и субэпителиальная зона, где клетки лимфоидного ряда расположены в виде цепочек. В среднем отделе гортани диффузная лимфоидная ткань располагается в эпителии, собственной пластинке слизистой оболочки, подслизистой основе дна желудочков, концентрируясь возле кровеносных сосудов, желез и их выводных протоков. В слизистой оболочке подголосовой области гортани диффузная лимфоидная ткань располагается в эпителии и в собственной пластинке слизистой оболочки, также преимущественно вокруг выводных протоков желез и кровеносных сосудов.
Впервые выявлены существенные изменения в клеточном составе диффузной лимфоидной ткани в стенках гортани у лиц мужского пола при воздействии низких природных температур в климатических условиях Якутии, по сравнению с данными летнего периода года. Так, установлено, что диффузная лимфоидная ткань слизистой оболочки гортани у лиц, погибших от гипотермии испытывает истощение, которое проявляется уменьшением числа иммунокомпетентных клеток по сравнению с показателями группы лиц, погибших в летний период года, что характеризуется уменьшением числа Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов, плазматических клеток, а также, достоверным увеличением числа деструктивно измененных клеток и макрофагов. Кроме того, при воздействии гипотермии по сравнению с летним периодом года, отмечается значительное подавление лимфоцитопоэтических процессов, что выражается в снижении содержания лимфобластных клеток и клеток, находящихся в состоянии митоза.
Научно-практическая значимость
Полученные результаты патоморфологического изменения диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани могут служить критерием диагностической оценки при смерти от общего переохлаждения организма, могут быть использованы для разработки научно-обоснованных профилактических мероприятий, направленных на снижение уровня заболеваемости дыхательной системы, а также при разработке учебных пособий и руководств по анатомии, гистологии, пульмонологии, иммунологии и патологической анатомии для студентов медицинских институтов, интернов и клинических ординаторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Периферические иммунные структуры обладают высокой чувствительностью к воздействию низких природных температур, что проявляется в виде патоморфологических изменений диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани.
2. Изменения диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани при воздействии низких природных температур характеризуются значительным снижением лимфоцитопоэтических процессов, что выражается в снижении процентного числа лимфобластных клеток и клеток, находящихся в состоянии митоза.
3. Воздействие низких природных температур в условиях Республики Саха (Якутия) вызывает истощение диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани, что выражается уменьшением числа клеток лимфоидного ряда, в частности Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов, плазматических клеток, а также достоверным увеличением числа деструктивно измененных клеток, и как следствие, макрофагов.
Апробация результатов исследования
Основные положения диссертации были представлены, доложены и обсуждены: на международной научно-практической конференции «К 15 летнему юбилею российско-японского медицинского сотрудничества под эгидой Японско-Российского Фонда медицинского обмена» (Благовещенск, 2007); на II межрегионарной научно-практической конференции «Экология и здоровье человека на Севере», посвященной 50-летию Высшего медицинского образования в республике Саха (Якутия(Якутск, 2007); на научно-практической конференции «Женщины в реализации приоритетных национальных проектов» (Якутск, 2009 г.); на IX международном симпозиуме по развитию холодных регионов «Применение природосберегающих технологий в условиях холодных
регионов» (Якутск, 2010); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 65-летию кафедры медико-биологических дисциплин и 175-летию П.Ф. Лесгафта (Санкт-Петербург, 2012); на III Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Экология и здоровье человека на Севере» (Якутск, 2012).
Внедрение в практику
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры нормальной и патологической анатомии, оперативной хирургии с топографической анатомией и судебной медицины, кафедры гистологии и микробиологии в подготовке студентов медицинского факультета специальностей «лечебное дело» и «педиатрия» ФГБАОУ ВПО «СевероВосточный федеральный университет имени М.К. Аммосова» Минобрнауки РФ, а также в практику работы судебно-гистологического отделения ГБУ Бюро судебно-медицинской экспертизы МЗ РС (Я), а также в практику работы патологоанатомического отделения ГБУ РС (Я) «Республиканская больница №1 - Национальный центр медицины».
Публикации по теме диссертации
По результатам диссертационного исследования опубликовано 15 научных работ, из них 2 в журналах, рекомендованных Перечнем ВАК РФ для опубликования результатов диссертаций на соискание учёной степени доктора и кандидата наук.
Объем и структура диссертации
Материал диссертации изложен на 119 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы; главы, посвященной материалам и методам исследования; главы, в которой представлены собственные результаты с обсуждением полученных результатов, выводов; практических рекомендаций; библиографического указателя использованной литературы, содержащего 125 работ отечественных и 51 работу зарубежных авторов. Диссертация содержит 9 таблиц, 30 рисунков, 2 диаграммы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования
Материал получен и фиксирован в Государственном бюджетном учреждении Бюро судебно-медицинской экспертизы Республики Саха (Якутия). Все дальнейшие исследования проводились на кафедре нормальной и патологической анатомии, оперативной хирургии с топографической анатомией и судебной медицины медицинского института СВФУ им. М.К. Аммосова. Материалом для исследования послужили образцы слизистой оболочки гортани
из области преддверия, левого и правого желудочков и подголосовой области, изъятые у 76 тел мужского пола, погибших за период с января 2006 года по август 2011 года на территории Республики Саха (Якутия) в возрасте от 21 года до 74 лет. Объектом исследования служила диффузная лимфоидная ткань слизистой оболочки гортани. В исследования вошли умершие без патологии органов дыхания в анамнезе. Забор материала осуществлялся в летнее время года - для контроля (июнь, июль, август) и в зимнее время года - опыт (декабрь, январь, февраль). Смерть от действия низкой природной температуры развивалась чаще всего при температуре окружающего воздуха от -34°С до -40°С, реже - при температуре от -31° С до -33° С. Тела, обнаруженные в состоянии оледенения, нами не исследовались.
Все исследуемые тела погибших были распределены на 2 группы, в составе которых выделены по 38 человек:
1 группа - погибшие в летнее время года на территории Республики Саха (Якутия) от несовместимой с жизнью механической травмы (контрольная группа);
2 группа - погибшие от воздействия низких природных температур в зимний период года на территории Республики Саха (Якутия).
Гортань фиксирована в 10 % нейтральном буферном растворе формалина в течение 24-48. Были вырезаны кусочки слизистой оболочки и залиты парафином «Histomix» (ООО «Фарком», г. Хабаровск, Россия). Резка парафиновых блоков проводилась на микротоме LeicaHL 1210 (Германия), толщина срезов составляла 0,3-0,5 мкм. Гистологические срезы были окрашены гематоксилином и эозином, по Ван-Гизон, по Массону, на эластическую ткань.
Цитоархитектоника лимфоидных структур была изучена с использованием светового микроскопа Leica DMD (Германия), под масляной иммерсией, при 90 кратном увеличении, с использованием 25-узловой окулярной морфометрической сетки Стефанова С.Б. (1974). Подсчет клеток (на единице площади S= 0,016 мм2) проводился в покровном эпителии, в диффузной лимфоидной ткани собственной пластинки слизистой оболочки гортани и в подслизистой основе.
При анализе гистологических препаратов учитывались малые, средние, большие лимфоциты, незрелые и зрелые плазматические клетки, лимфобласты, макрофаги, тучные клетки, эозинофилы, нейтрофилы, фибробласты, клетки в состоянии митоза, деструктивно измененные клетки. Каждый гистологический срез просматривался в пяти полях зрения. При подсчете учитывались клетки, попадающие в узловые точки сетки. Полученные данные заносились в таблицы.
Иммуногистохимическое исследование проводили с демаскировкой
антигенов под давлением в растворе Epitop Retrieval Solutionp Н 6,0 с использованием моноклональных антител - CD3+ (маркер Т-лимфоцитов), CD20+ (маркер B-лимфоцитов), CD68+ (маркер макрофагов), по инструкции фирмы-производителя «Novocastra Laboratories Ltd» (Великобритания). Для визуализации антиген-реактивных клеток использованы тест-системы Super Sensitive Polymer - HRP Detection System (фирма-производитель «BoiGenex») и Novo Link Polymer Detection System (фирма-производитель «Novocastra Laboratories Ltd», Великобритания). Демаскировка антигенных детерминант на депарафинированных, обезвоженных срезах проходилась в скороварке под давлением в течение 3 мин с момента закипания в 0,01М цитратном буфере (рН=6,0). Затем срезы охлаждали 30 мин и промывали в фосфатно-солевом буфере (рН=7,4).
Иммунное окрашивание проводилось непрямым иммунопероксидазным методом. Срезы с первичными моноклональными антителами были инкубированы при температуре 37°С в течение одного часа. Результат реакции визуализировали 3,3-диаминбензидином (DAB+). На заключительном этапе гистологические срезы докрашивались гематоксилином в течение 1 мин. Иммуноэкспрессия идентифицирована по наличию коричневого окрашивания на светооптическом уровне с помощью микроскопа Leica DMD (Германия) под масляной иммерсией при 90 кратном увеличении микроскопа. Фотографирование микропрепаратов проводилось с помощью цифрового микроскопа Leica DME (Германия).
Статистическая обработка полученных данных проводилась по методу вариационной статистики с определением средней арифметической (X), ее ошибки (Sx) (Автандилов Г.Г., 1990). Достоверность различий с надежностью р-95% (р<0,05) оценивалась по методу доверительных интервалов между показателями t-критерия Стьюдента (Елисеева И.И., Юзбашев М.М., 1996). Все математические расчеты проводили на табличном редакторе MSExcel 2007.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Иммуноморфологическая характеристика диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани у лиц, погибших в летний период года на территории Республики Саха (Якутия)
Изучение цитоархитектоники лимфоидной ткани стенок гортани у лиц, погибших в летний период года, показало, что диффузная лимфоидная ткань располагается по всей поверхности слизистой оболочки всех отделов гортани. Вместе с тем нами выявлены некоторые отличия в микротопографии диффузной лимфоидной ткани в различных отделах гортани. Так, в слизистой
оболочке преддверия гортани преимущественной зоной расположения диффузной лимфоидной ткани является задняя поверхность основания надгортанника, где клетки локализуются в основном в эпителии и субэпителиальной зоне в виде цепочек. В среднем отделе гортани диффузная лимфоидная ткань располагается в эпителии, в собственной пластинке слизистой оболочки, преимущественно субэпителиально, а также в подслизистой основе дна желудочков, концентрируясь вокруг желез и их выводных протоков и возле кровеносных сосудов. По мнению многих авторов [HolibcovaA, 1972, 1974; Сырцов В.К., 1988; Сапин М.Р., Никитюк Д.Б., 1990; Чернышенко Л.В., 1992; Чава C.B., 1998] такие скопления лимфоидных клеток представляют собой единую систему быстрого ответа на антиген, который циркулирует в лимфе и крови. При этом относительное количество лимфоидной ткани в этом отделе превышает таковые в преддверии и в подголосовой области. В слизистой оболочке подголосовой области преимущественной зоной локализации диффузной лимфоидной ткани является эпителий и собственная пластинка слизистой оболочки, где диффузная лимфоидная ткань сконцентрирована преимущественно вокруг выводных протоков желез и кровеносных сосудов.
По данным исследования, в составе диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани, кроме лимфобластов, малых, средних, больших лимфоцитов, плазматических клеток, макрофагов, встречаются ретикулярные клетки, гистиоциты, нейтрофилы, тучные клетки, клетки с картинами митоза и клетки в состоянии деструкции. В норме в эпителиальном покрове всех отделов гортани клетки диффузной лимфоидной ткани распределены равномерно, чаще встречаются малые (от 27,7 % до 88,5 %) и средние лимфоциты (11,9 % до 20,3 %), кроме того присутствуют макрофаги - от 28,4 % до 52,94 %, плазматические клетки - от 2,9 % до 7,8 %, нейтрофилы - от 9,8 % до 16, 3 % . Мы согласны с мнением Сеидовой З.Р. (2000), что наличие лимфоцитов в покровном эпителии следует рассматривать как местный иммунный аппарат.
Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке преддверия гортани в летний период года. В слизистой оболочке преддверия гортани преимущественной зоной расположения диффузной лимфоидной ткани является задняя поверхность основания надгортанника. Подобные наблюдения отмечены в работах Holibcova А. (1974), Осинской A.A. (2004). Наибольшую численность составляют малые лимфоциты - 40,8 %, средние лимфоциты - 6,5 %, большие лимфоциты - 5,5 %. Количество макрофагов достигает 11,1 %. Кроме того, постоянно встречаются ретикулярные клетки - 3,9 %, плазматические клетки - 4,6 %, нейтрофилы - 2, 8 %, тучные клетки - 1, 5 %. В небольшом количестве присутствуют лимфобластные клетки - 0, 3 %, клетки в
состоянии митоза - 0, 6 %, а также деструктивно измененные клетки - 2, 7 (рис. 1,2).
Рис X. Диффузная лимфоидная ткань в эпителии и собственной пластинке слизистой оболочки преддверия гортани человека в летний период года (1 - клетки лимфоидного ряда в покровном эпителии; 2 — диффузная лимфоидная ткань располагается преимущественно вокруг кровеносных сосудов; 3 - кровеносный сосуд). Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ок. 7 об. 25.
Рис. 2. Диффузная лимфоидная ткань в эпителии и собственной пластинке слизистой оболочки основания надгортанника человека в летний период года. 1 - клетки лимфоидного ряда в покровном эпителии; 2 - диффузная лимфоидная ткань в собственной пластинке слизистой оболочки; 3 - кровеносные сосуды; 4 - железы. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ок. 7 об. 25.
Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке желудочков гортани а летний период года. В среднем отделе гортани диффузная лимфоидная ткань в большей степени расположена в субэпителиальной зоне и в собственной пластинке слизистой оболочки дна желудочков, концентрируясь вокруг желез и их выводных протоков и возле кровеносных сосудов (рис. 3). По данным некоторых авторов субэпителиальные лимфоидные клетки способны
захватывать чужеродные вещества, тем самым очищая воздухоносные пути [Сапин М.Р., Никитюк Д.Б., 2000].
В слизистой оболочке левого и правого желудочков гортани малые лимфоциты составляют 56,1 % и 58,5 % соответственно, средние лимфоциты — 9,8 % и 11,7%, количество больших лимфоцитов колеблется 2,6 % и 5,6 %. В среднем отделе слизистой оболочки гортани постоянно присутствуют макрофаги - 35 % и 36,8 % соответственно, плазматические клетки - 7,6 % и 9,0 %, нейтрофилы от 3,7 % до 5,4 %. Также обнаруживается небольшое количество тучных клеток 5,8%, клеток с картинами митозов 2,4% и клеток в состоянии деструкции 10,3%.
Рис. 3. Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке правого желудочка гортани человека в летний период года (клетки лимфоидного ряда расположены преимущественно в эпителии (1), субэпителиально (2), вокруг желез (3) и их выводных протоков (4)).Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ок. 7 об. 10.
Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке подголосовой области гортани в летний период года. В слизистой оболочке подголосовой области гортани диффузная лимфоидная ткань располагается в собственной пластинке слизистой оболочки, преимущественно вокруг выводных протоков желез и кровеносных сосудов. Кроме того, небольшое количество лимфоидных клеток обнаруживается и в эпителиальном покрове гортани.
В подголосовой области также преобладают малые лимфоциты - 69,1%, количество средних лимфоцитов - 11,6 % , больших лимфоцитов - 5,2 %. Количество плазматических клеток насчитывается 9,8%, встречается много макрофагов - 35,6%. Кроме того, присутствуют тучные клетки 2,4%, нейтрофилы 5,4%, клетки с картинами митозов 0,6% и деструктивно измененные клетки 4,4%.
Во всех отделах гортани присутствуют гистиоциты от 12,9% до 47%, фибробласты от 2% до 23,5%. Кроме того, встречаются лимфобластные клетки, моноциты и незрелые плазматические клетки.
Иммуногистохимическое исследование диффузной лимфоидной ткани гортани. Оценка показателей иммунного статуса в слизистой оболочке желудочков гортани у погибших мужчин в летний период года выявила экспрессию СОЗ+ (маркеров Т-лимфоцитов) - 63 %, С020+ (маркеров В-лимфоцитов) - 53 %, СБ68+ (маркеров макрофагов) - 29 % (рис. 4,5).
С068+
СР20+ 1ц—м С03+
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
Рис. 4. Процентное содержание Т-лимфоцитов (СОЗ+), В-лимфоцитов (С020+) и макрофагов (СВ68+) в слизистой оболочке желудочка гортани у умершего в летний период года.
Рис. 5. Иммуногистохимическая экспрессия СБ20+ (маркеров В-лимфоцитов) (1) в слизистой оболочке левого желудочка гортани человека в летний период года.
Иммуногистохимическое исследование. Увел.ок. 7 об.20.
Иммуноморфологическая характеристика диффузной лимфоидной ткани в
слизистой оболочке гортани у лиц, погибших от воздействия низких природных температур в зимний период года в Республике Саха (Якутия)
При изучении цитоархитектоники диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани у лиц, погибших от воздействия низкой природной температуры, мы обнаружили существенные различия в клеточном составе по сравнению с данными летнего периода года. Исследованию подлежали преддверие, собственно голосовой отдел (правый и левый желудочки) и подголосовой отдел гортани.
Исследование микропрепаратов гортани, показало, что при смерти от воздействия низкой природной температуры происходят патоморфологические изменения в слизистой оболочке органа. Так, эпителиальный пласт набухает, утолщается, в бокаловидных клетках и выводных протоках отмечается депонирование мукоидного секрета, при этом покровный эпителий сохранен на базальной мембране, то есть десквамативные процессы не характерны. В собственно слизистой оболочке отмечается отек, ангиоспазм, неравномерное кровенаполнение артерий, венозно-венулярное полнокровие, стаз в сосудах микроциркуляторного русла (рис. 6). Обнаруженные патоморфологические признаки совпадают с результатами работ Осьминкина В.А. (1986), по мнению которого данный комплекс патоморфологических критериев, является эквивалентом адаптационных процессов, характерных для прижизненного воздействия на организм холодового фактора.
Рис. 6. Слизистая оболочка преддверия гортани в условиях воздействия низких природных температур в зимний период года. Эпителиальный пласт набухший, утолщен, в бокаловидных клетках депонирование мукоидного секрета (1), в собственной пластинке слизистой отек (2), выводные протоки желез расширены, в просветах скопление мукоидного секрета (3). Окраска гематоксилином и эозином. Увел. ок. 7 об. 25.
Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке преддверия гортани в условиях воздействия низких природных температур. Клеточный состав диффузной лимфоидной ткани претерпевает существенные изменения по сравнению с группой летнего периода. Так, в эпителии преддверия количество малых лимфоцитов достоверно (р<0,05) уменьшается на 12 %, средних лимфоцитов - на 9,9 %, плазматических клеток - на 2,4 %. Вместе с тем, достоверно (р<0,05) увеличивается количество клеток в состоянии деструкции - на 31,7 %. Количество макрофагов существенно не меняется (26,2 %, а в первой группе - 28,4 %) (таб. 1).
Таблица 1.
Клеточный состав (в %) диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке преддверия гортани у лиц, погибших от воздействия низкой природной температуры в зимний период года (Х±вх, пнп-тах)
Клетки ОБЩЕЕ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ ОРГАНИЗМА
Эпителий Собственная слизистая Подслизистая основа
Ретикулярные клетки 1,3±0,9* (0,4-2,2) 2,4±1,5* (0,9-3,9) -
Фибробласты 19,6±5,0* (14,6-24,6) 10,8±2,9* (7,9-13,7)
Лимфобластные клетки 0,4±0,4* (0-0,8) -
Лимфоциты большие 2,0±1,4 (0,6-3,4) 1,2±0,8* (0,4-2,0) -
Лимфоциты средние 2,5+1,8* (0,7-4,3) 7,7±2,4 (5,3-10,1) 2,1+1,0* (1,1-3,1)
Лимфоциты малые 26,3±2,8* (23,5-29,1) 15,7±5,2* (10,5-20,9) 9,9±2,7* (7,2-12,6)
Плазматические незрелые - - -
Плазматические зрелые 2,3±1,7* (0,6-4,0) 2,9±0,8* (2,1-3,7) -
Гистиоциты 19,5±4,8* (14,7-24,3) 40,4±9,9 (30,5-50,3)
Моноциты 0,4±0,4* (0-0,8) - -
Нейтрофилы незрелые
Нейтрофилы зрелые 4,8±3,1 (1,7-7,9) 3,4±2,3 (1,1-5,7) 3,3±1,7* (1,6-5,0)
Эозинофилы незрелые - - -
Эозинофилы зрелые
Макрофаги 26,2±8,7 (17,5-34,9) 20,8±3,9* (16,9-24,7) 17,1±4,6 (12,5-21,7)
Тучные клетки 0,2±0,2 (0-0,4) 0,7±0,6* (0,1-1,3) -
Клетки с картинами митоза 0,4±0,3* (0,1-0,7) 0,9±0,8* (0,1-1,7) -
Клетки В СОСТОЯНИІ деструкции 42,9±11,1* (31,8-54,0) 10,7±2,9* (7,8-13,6) -
Примечание: (-) обозначает отсутствие клеток, - достоверные отличия от группы лиц, умерших в летний период года (р<0,05)
В собственно слизистой оболочке преддверия гортани количество малых лимфоцитов достоверно (р<0,05) уменьшается на 30,9 %, больших лимфоцитов - на 4,3 %, плазматических клеток - на 1,7 %, ретикулярных клеток - на 1,5 %, клеток с картинами митоза - на 0,3%, по сравнению с летним периодом. В то же время достоверно (р<0,05) увеличивается количество макрофагов - на 9,7 %, деструктивно измененных клеток - на 8 %, по равнению с первой группой.
Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке желудочков гортани в условиях воздействия низких природных температур. В стенках желудочков гортани отмечается наибольшее скопление клеток лимфоидной ткани вокруг выводных протоков желез и кровеносных сосудов (рис. 7, 8). Возможно, такая концентрация клеток лимфоидного ряда объясняется тем, что внутриорганные венулы рассматриваются как пути миграции лимфоидных клеток, а выводные протоки желез являются путями проникновения агентов во внутреннюю среду организма [Сапин М.Р., 2011].
В правом желудочке наблюдается достоверное (р<0,05) уменьшение количества малых лимфоцитов - на 30,1 %, больших лимфоцитов - на 2,4 % по сравнению с летним периодом. Содержание деструктивно измененных клеток достоверно (р<0,05) превышает показатели первой группы - на 15,8 %. Количество макрофагов достоверно не изменилось.
В левом желудочке клеточный состав диффузной лимфоидной ткани характеризуется достоверным (р<0,05) уменьшением малых лимфоцитов - на 24,4 %, лимфобластных клеток - на 1,4%, ретикулярных клеток - на 2%, плазматических клеток - на 3,6%, по сравнению с летним периодом. Количество средних и больших лимфоцитов достоверно не изменилось. Количество макрофагов достоверно (р<0,05) превышает показатели летнего
периода лишь в покровном эпителии - на 14,3%, деструктивно измененных клеток - на 13,7 %, а нейтрофилов только в подслизистом слое - на 9 %.
В подслизистом слое правого и левого желудочков гортани прослеживается уменьшение плотности расположения клеток - не обнаружены ретикулоциты, лимфобластные клетки, клетки в состоянии митозов, средние и большие лимфоциты, тучные клетки, этот факт свидетельствует о миграции клеток в собственную пластинку слизистой оболочки и эпителий.
Рис. 7. Скопление клеток лимфоидиого ряда вокруг кровеносного сосуда в слизистой оболочке правого желудочка гортани человека, погибшего от воздействия низкой природной температуры. 1 - эпителий слизистой оболочки; 2 - клетки лимфоидного ряда; 3 - кровеносный сосуд; 4 - железа. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ок. 7 об. хЮ.
Рис. 8. Распределение диффузной лимфоидиой ткани в стенке желудочка гортани в условиях воздействия низких природных температур в зимний период года. 1 -
покровный эпителий; 2 - выводные протоки железы расширены, в просветах слизь; 3 -диффузная лимфоидная ткань в субэпителиальной зоне; 4 -клетки лимфоидного ряда вокруг выводных протоков желез. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение ок. 7 об. х25
Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке подголосового отдела гортани в условиях воздействия низких природных температур.
В подголосовом отделе гортани в группе лиц, погибших от действия низкой природной температуры, также наблюдаются существенные изменения в клеточном составе диффузной лимфоидной ткани по сравнению с летним периодом.
Так, в покровном эпителии слизистой оболочки подголосовой области, количество малых лимфоцитов достоверно (р<0,05) снижено на 36,3%, больших лимфоцитов - на 4%, клеток с картинами митозов - на 3%, по сравнению с летним периодом. Вместе с тем, достоверно увеличено количество клеток в состоянии деструкции - на 44,6%, макрофагов - на 27,1%.
В собственной пластинке слизистой оболочки достоверно (р<0,05) существенно снижено количество малых лимфоцитов на 36,3%, количество средних лимфоцитов - на 2,8%, ретикулоцитов - на 4%, плазматических клеток - на 5%. Достоверно увеличивается количество деструктивно измененных клеток - на 25,3%, макрофагов - на 23,2%. Клетки с картинами митоза не были обнаружены (таб. 2).
В подслизистом слое диффузная лимфоидная ткань бедна клеточными элементами лимфоидной ткани (не обнаружены большие лимфоциты, ретикулярные клетки, лимфобласты, плазмоциты, клетки в состоянии митоза и моноциты). Данный факт объясняется миграцией клеток в собственную пластинку слизистой и покровный эпителий.
Таблица 2.
Клеточный состав (в %) диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке подголосовой области гортани у лиц, погибших от воздействия низких природных температур в зимний период года (Х±Ях, тт-тах)
Клетки ОБЩЕЕ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ ОРГАНИЗМА
Эпителий Собственная слизистая Подслизистая основа
Ретикулярные клетки 1,9±1,4 (0,5-3,3) 2,2±1,4* (0,8-3,6)
Фибробласты 4,9±3,8 (1,1-8,7) 54,7±10,2* (44,5-64,9) 55,3±18,3 (37,0-73,6)
Лимфобластные клетки 1,2±0,8* (0,4-2,0)
Лимфоциты большие 2,2±1,5* (0,7-3,7) 2,4±1,4* (1,0-3,8) -
Лимфоциты средние 15,5±4,9 (10,6-20,4) 10,9±3,0 (7,9-13,9) 1,8±0,9* (0,9-2,7)
Лимфоциты малые 35,6±10,5* (25,1-46,1) 22,4±5,2* (17,2-27,6) 17,7+3,8* (13,9-21,5)
Плазматические незрелые 0,1±0,1* (0-0,2)
Плазматические зрелые 9,5+6,3 (3,2-15,8) 4,8±1,9* (2,9-6,7)
Гистиоциты 19,2±7,3 (11,9-26,5) 48,6±15,8 (32,8-64,4)
Моноциты 0,1±0,1* (0-0,2)
Нейтрофилы незрелые
Нейтрофилы зрелые 16,1 ±7,0 (9,1-23,1) 6,7+2,6 (4,1-9,3) 12,0±4,1* (7,9-16,1)
Эозинофилы незрелые
Эозинофилы зрелые
Макрофаги 50,0±12,6 (37,4-62,6) 40,8±7,6 (33,2-48,4) 51,0+7,8* (43,2-58,8)
Тучные клетки 1,0±0,8* (0,2-1,8) 6,9±4,1* (2,8-11,0) 3,5±1,8* (1,7-5,3)
Клетки с картинами митоза 0,3±0,3* (0-0,6)
Клетки В СОСТОЯНИІ деструкции 62,8±14,4* (48,4-77,2) 29,7±6,0* (23,7-35,7) 40,2±1,1* (39,1-41,2)
Примечание: (-) обозначает отсутствие клеток, - достоверные отличия от группы лиц,
умерших в летний период года (р<0,05)
Иммуногистохимическое исследование диффузной лимфоидной ткани гортани при воздействии низких природных температур. Результаты исследования местной иммунной системы слизистой оболочки желудочков гортани у лиц, погибших от гипотермии по сравнению с погибшими в летний период года выявили снижение Т-клеточного (CD3+) на 24 %, В-клеточного звена (CD20+) - на 17 % и активацию макрофагально-гистиоцитарной клеточной популяции (CD68+) - на 11 % (рис. 9, 10). Результаты наших исследований совпадают с работами Гольдеровой A.C., Захаровой Ф.А. (2004), изучающих состояние иммунного статуса у больных с отморожениями.
CD3+ CD20+ CD68+
Рис. 9. Процентное содержание Т-лимфоцитов (СОЗ+), В-лимфоцитов (СБ20+) и макрофагов (С068+) в слизистой оболочке желудочка гортани человека, погибшего от гипотермии в зимний период года.
Рис. 10. Иммуногистохимическая экспрессия СД 68+ (маркеров макрофагов) (1) в собственной пластинке слизистой оболочки правого желудочка гортани человека, погибшего от воздействия низких природных температур в зимний период года.
Увел.ок.7 об. 25.
Наши исследования позволяют подтвердить данные многих авторов [Куликов В.Ю., Ким Л.Б., 1987; Петрова П.Г., Захарова Ф.А., 1990; Агаджанян H.A., Жвавый Н.Ф., Ананьев В.Н., 1998; Гольдерова A.C., Захарова Ф.А., 2004], которые утверждают о подавлении клеточного и гуморального иммунитета при воздействии на организм низкой природной температуры.
ВЫВОДЫ
1. При изучении клеточного состава диффузной лимфоидной ткани стенок гортани, у лиц, погибших в летний период года от несовместимой с жизнью механической травмы, не имевших при жизни патологии дыхательной системы, мы установили, что диффузная лимфоидная ткань расположена во всех слоях слизистой оболочки анатомических отделов гортани. Нами не выявлены отличия микротопографии диффузной лимфоидной ткани в различных отделах гортани. Иммунокомпетентные клетки располагаются в покровном эпителии, собственной пластике слизистой оболочке в субэпителиальном слое, а также концентрируясь вокруг сосудов микроциркуляторного русла, вокруг желез и их выводных протоков. Клеточный состав диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани представлен лимфобластами, малыми, средними, большими лимфоцитами, плазматическими клетками и макрофагами. Кроме того, в составе диффузной лимфоидной ткани встречаются ретикулярные клетки, гистиоциты, нейтрофилы, тучные клетки, клетки с картинами митоза и клетки в состоянии деструкции. В норме по распределению клеток в разных отделах гортани, чаще встречаются малые (27,7 % - 88,5 %) и средние лимфоциты (11,9 % - 20,3 %), макрофаги (28,4 % - 52,94 %), плазматические клетки (2,9 % - 9,0%). Кроме того, постоянно встречаются ретикулярные клетки - 3,9%, нейтрофилы - 2,8%-5,4%, тучные клетки -1,5%-5,8%, клетки с картинами митоза - 2,4% и клетки в состоянии деструкции -10,3%.
2. Установлено, что при смерти от воздействия низкой природной температуры происходят патоморфологические изменения в слизистой оболочке гортани, характеризующиеся набуханием и утолщением эпителиального пласта, депонированием большого количества слизи в бокаловидных клетках, отеком собственной пластинки слизистой оболочки, расширением и переполнением слизью выводных протоков желез, а также артериоспазмом, неравномерностью кровенаполнения артерий, венозно-венулярным полнокровием, стазом крови в сосудах микроциркуляторного русла, при этом десквамативные процессы не характерны. При изучении цитоархитектоники диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки разных отделов гортани у лиц, погибших от воздействия низких природных температур, в отличие от погибших в летний период отмечено достоверное (р<0,05) уменьшение количества малых лимфоцитов на 12%-46,7%, плазматических клеток - на 2,4%-46,7. Отмечается значительное подавление лимфоцитопоэтических процессов, что выражается в
уменьшении содержания клеток, находящихся в состоянии митоза - на 0,2%-3% и отсутствии лимфобластных клеток в слизистой оболочке преддверия, левого желудочка, подголосовой области гортани. Вместе с тем, достоверно увеличивается количество клеток в состоянии деструкции
- на 15,8%-44,6% и макрофагов - на 5,2%-14,4%.
3. При иммуногистохимическом исследовании диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани у лиц, погибших в летний период года выявлено преобладание экспрессии СОЗ+ (маркеров Т-лимфоцитов) - 63 %, С020+ (маркеров В-лимфоцитов) - 53 %, СБ68+ (маркеров макрофагов)
- 29 %. При иммуногистохимическом исследовании диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани у лиц, погибших от гипотермии, выявлено истощение местного иммунитета, что выражается в снижении Т-клеточного (СБЗ+) - на 24 %, В-клеточного звена (СБ20+) - на 17 % и активацию макрофагально-гистиоцитарной клеточной популяции (СБ68+) - на 11 %, по сравнению с летним периодом.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Для улучшения качества патоморфологической диагностики смерти от общего переохлаждения организма при воздействии низких природных температур рекомендуется использовать исследование клеточного состава диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани.
2. Полученные данные иммуноморфологической характеристики клеточного состава лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани при гипотермии могут быть использованы для разработки научно-обоснованных профилактических мероприятий, направленных на снижение уровня заболеваемости дыхательной системы.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИСЕРТАЦИИ
Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационного исследования
1) Бузинаева М.Т. Цитоархитектоника диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани у лиц, умерших от общего переохлаждения организма, в Республике Саха (Якутия) / М.Т. Бузинаева, Д.К. Гармаева // Якутский научный центр комплексных медицинских проблем сибирского отделения РАМН. Якутский медицинский журнал. - Якутск. - 2012. -№ - 3(39), С. 30-33.
2) Бузинаева М.Т. Клеточный состав диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани человека в условиях физиологической
нормы и при смертельной гипотермии в Республике Саха (Якутия) / М.Т. Бузинаева, Д.К. Гармаева // Морфология. - 2013. т. 143. вып. 3. - С. 32-38
Работы, опубликованные в других изданиях
3) Бузинаева М.Т. Клеточный состав диффузной лимфоидной ткани стенок трахеи и главных бронхов у лиц, умерших от общего переохлаждения в условиях Якутии / М.Т. Бузинаева, К.В. Агеев, Д.К. Гармаева // Экология и здоровье человека на Севере. Материалы II межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 50-летию Высшего медицинского образования Республики Саха (Якутия). - Якутск. - 2007. - С. 3-5.
4) Buzinaeva М.Т. То the guestion of the urgency of immune structures studies of respiratory system in the Republic Sakha (Yakutia) / M.T. Buzinaeva, K.V. Ageev, D.K. Garmaeva, L.I. Argakova // Book of Abstract, Commemorating 15 yers of Russia-Japan Médical Exchange under the guidance of Japan-Russia Médical Exchange Foundation (1992-2007). - Tomsk. - 2007. - P. 29.
5) Бузинаева М.Т. Актуальность изучения морфологии иммунной ткани органов дыхания у населения Якутии в разные периоды / М.Т. Бузинаева, К.В. Агеев, Гармаева // Материалы международного Конгресса Молодых ученых «Науки о человеке». - Томск. - 2007. - С.134-136.
6) Бузинаева М.Т. Клеточный состав диффузной лимфоидной ткани стенок трахеи и главных бронхов у лиц, умерших от общего переохлаждения в условиях Якутии / М.Т. Бузинаева, Д.К. Гармаева, К.В. Агеев // Материалы VIII межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Нерюнгри. - 2007. - С. 45-48.
7) Бузинаева М.Т. Цитоархитектоника диффузной лимфоидной ткани стенок гортани у лиц, умерших от общего переохлаждения в PC (Я) / М.Т. Бузинаева, К.В. Агеев, Д.К. Гармаева // Тезисы докладов II межрегиональной научно-практической конференции, посвящ. 50-летию высшего мед. образования PC (Я) «Экология и здоровье человека на Севере». - Якутск. - 2007.- С.15-17.
8) Бузинаева М.Т. Морфологическая оценка иммунной ткани стенок гортани при переохлаждении организма человека в условиях Крайнего Севера / М.Т. Бузинаева, К.В. Агеев, Д.К. Гармаева // «Здоровье и образование в XXI веке». Сборник научных трудов IX международного конгресса. - Москва. -2008.-С. 600-601;
9) Бузинаева М.Т. Реактивные изменения лимфоидной ткани стенок трахеи и главных бронхов при воздействии на организм человека низких природных температур в условиях Республики Саха (Якутия) / М.Т. Бузинаева, К.В. Агеев, Д.К. Гармаева, Л.И. Аржакова // Сборник научных трудов IX
международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке» «Влияние Космической погоды на биологические системы в свете учения A.JI. Чижевского». - Москва. - 2008. - С. 602-603
10) Бузинаева М.Т. Исследование иммунных структур органов дыхания в условиях низких температур в Республике Саха (Якутия) / М.Т. Бузинаева, К.В. Агеев, Д.К, Гармаева, Л.И. Аржакова, А.И. Федорова // Женщины в реализации приоритетных национальных проектов. Материалы научно-практической конференции. - Якутск. - 2009. - С. 176-179;
11) Бузинаева М.Т. Структурно-функциональная характеристика иммунных структур органов дыхания, у лиц, умерших от общего переохлаждения организма в Республике Саха (Якутия) / М.Т. Бузинаева, Д.К. Гармаева, Л.И. Аржакова, А.И. Федорова, Е.В Толстякова // Материалы научных трудов III межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 70-летию известного ученого, организатора Яковлева П.Н. - Якутск. - 2010. - С. 205207;
12) Бузинаева М.Т. К вопросу влияния низких природных температур на лимфоидную ткань органов дыхания / М.Т. Бузинаева, А.И. Федорова, Д.К. Гармаева, Е.В. Толстякова // Материалы научных трудов III межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 70-летию известного ученого, организатора Яковлева П.Н. - Якутск. - 2010. - С. 241-243;
13) Buzinaeva М.Т. Influence of cold lymphoid structures of breathing organs in conditions of Yakutia / M.T. Buzinaeva, D.K. Garmaeva, L.I. Argakova // Материалы IX международного симпозиума по развитию холодных регионов «Применение природосберегающих технологий в условиях холодных регионов». - Якутск. - 2010. - С. 46-49.
14) Бузинаева М.Т. Реактивные изменения иммунной ткани слизистой оболочки гортани при общем переохлаждении организма в Республике Саха (Якутия) / М.Т. Бузинаева, Д.К. Гармаева // Материалы III Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Экология и здоровье человека на Севере», Якутск. - 2012. - С. 14-17;
15) Бузинаева М.Т. Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке гортани в норме и при воздействии на организм низких природных температур / М.Т. Бузинаева, Д.К. Гармаева, Л.И. Аржакова // Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты подготовки специалистов по физической культуре и спорту // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 65-летгао кафедры медико-биологических дисциплин и 175-летию П.Ф. Лесгафта. - Санкт-Петербург. - 2012. - С. 154-158.
Подписано к печати 09.09.2013 г. Формат 60x90/16 Тираж 100 экз. Заказ №1.
Отпечатано в типографии ПРИНТ+. ИП Егоров Е.Е. г. Якутск, 202 мкр. корпус 7"б"
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Бузинаева, Мария Тлектесовна
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТИМЕНИ М.К. АММОСОВА» МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи
04201362175
БУЗИНАЕВА МАРИЯ ТЛЕКТЕСОВНА
ИММУНОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИМФОИДНОЙ ТКАНИ ГОРТАНИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НИЗКИХ ПРИРОДНЫХ ТЕМПЕРАТУР
14.03.02 - патологическая анатомия
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель: д.м.н., профессор Гармаева Д.К.
Ульяновск- 2013
Введение........................................................................................4
Глава 1. Обзор литературы..............................................................11
1.1. Лимфоидные структуры гортани...................................................11
1.2. Влияние холода на организм человека...........................................15
1.3. Реакция лимфоидной ткани на воздействие различных экзогенных
факторов.......................................................................................24
Глава 2. Материалы и методы исследования........................................30
Глава 3. Собственные исследования..................................................33
3.1. Иммуноморфологическая характеристика диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани у лиц, погибших в летний период года на территории Республики Саха (Якутия)....................................34
3.1.1. Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке преддверия гортани...........................................................................................35
3.1.2. Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке желудочков гортани..........................................................................................44
3.1.3. Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке подголосовой области гортани.............................................................................56
3.1.4. Иммуногистохимическое исследование диффузной лимфоидной ткани гортани.........................................................................................62
3.2. Иммуноморфологическая характеристика диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани у лиц, погибших от воздействия низких природных температур в зимний период года на территории Республики Саха (Якутия)...............................................................67
3.2.1. Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке преддверия гортани......................................................................................67
3.2.2. Диффузная лимфоидная ткань в слизистой оболочке желудочков
гортани.....................................................................................72
3.2.3. Диффузная лгшфоидная ткань в слизистой оболочке подголосового отдела гортани.............................................................................82
3.2.4. Иммуногистохимическое исследование диффузной лимфоидной
ткани гортани..............................................................................85
Глава 4.0бсуждение результатов собственных исследований...............91
Выводы......................................................................................98
Практические рекомендации..........................................................100
Список литературы.......................................................................101
ВВЕДЕНИЕ Актуальность проблемы
В современных условиях на организм человека значительно влияют социальные, экологические и профессионально-производственные условия жизни, проблемы по обеспечению и сохранению нормальной жизнедеятельности и работоспособности человека имеют важное значение. Особенно актуальна данная проблема в условиях сурового климата Крайнего Севера, где сочетанное влияние экзо- и эндогенных нагрузок на организм жителей приводит к снижению потенциала работающего населения. [Бакычаров Я.П. и др., 1977; Авцын А.П. и др., 1985; Туликеев Т.М., 1994; Буганов A.A., 1997; Осинская A.A., 2004].
Известно, что холод является раздражающим фактором, при его первоначальном воздействии на организм человека развивается типичная стресс-реакция, сопровождающаяся перестройкой деятельности различных систем организма, в частности иммунной [Майстрах Е.В., 1975; Алябьев Ф.В., 2008]. Это подтверждается имеющимися научными данными, свидетельствующими об угнетающем действии гипотермии на выраженность клеточного и гуморального иммунного ответа, о необратимых изменениях в организме человека при глубоком воздействии холода [Тумасов С.А., 1977; Десятов В.П., 1977; Волович В.Г., 1983; Сизоненко В.А., 1985; Петрова П.Г., Захарова Д.А., 1990, 1992; Шигеев В.Б., 2004; Гольдерова A.C., 2006; Peterson I.M., Barbul А., 1987].
Наиболее остро этот вопрос стоит в условиях Крайнего Севера, где количество случаев смерти от переохлаждения встречается намного чаще, чем в районах умеренного климата или даже в Сибири. Это объясняется своеобразными условиями труда и быта, физиологическими и гигиеническими
особенностями пребывания человека в климатических условиях Крайнего Севера [Тумасов С.А., 1977].
Известно, что при адаптации человека к условиям Севера, влиянию низких температур в первую очередь подвергаются органы дыхания, так как именно дыхательные пути имеют наибольшую среди всех тканей организма поверхность контакта с окружающей средой [Куликов В.Ю., Ким Л.Б., 1987; Агаджанян H.A., Жвавый Н.Ф., Ананьев В.Н., 1998]. В осуществлении защитных реакций организма важная роль принадлежит лимфоидной ткани. Так, располагаясь у поверхности дыхательных путей, лимфоидная ткань выполняет функцию первого специфического барьера на пути проникновения чужеродных антигенов [Holibcova А., 1974; Сапин М.Р., 1983; Сапин М.Р., Никитюк Д.Б., 2000; Гармаева Д.К., Осинская A.A., Сапин М.Р., 2010]. Поэтому одним из перспективных направлений исследования острого и хронического воздействия холодового фактора на организм человека является исследование иммунных структур дыхательной системы. Именно лимфоидные структуры являются первой «мишенью» на путях проникновения холодного воздуха в органы дыхания. В связи с этим от функциональной активности иммунных структур зависит устойчивость организма к действию низких температур, формирование адаптационных процессов в нем [Осинская A.A., 2004; Гармаева Д.К., 2006].
Современная медицина все более решительно переходит с позиций описательной дисциплины к функциональной, изучающей морфологический эквивалент холодовой травмы. В настоящее время достаточно хорошо изучены многие метаболические сдвиги, возникающие в процессе адаптации [Петрова П.Г., Захарова Д.А., 1990; Николаев В.М. и др., 2006]. В то же время структурные изменения в различных органах и системах организма в экстремальных условиях Севера еще мало исследованы. Кроме того, в доступной литературе мы не обнаружили каких-либо сведений о морфологии лимфоидных структур в органах дыхательной системы при воздействии низких
природных температур. Поскольку иммунные структуры органов дыхания первыми реагируют на любой стрессирующий внешний агент, изучение структурных изменений лимфоидной ткани в стенках дыхательных путей является необходимым, так как может являться одним из морфологических критериев диагностики причин смертности от воздействия низких природных температур.
В ^ связи с этим одним из перспективных направлений изучения воздействия холодового фактора на организм человека является исследование лимфоидной ткани гортани.
Изучая имеющуюся литературу по данной теме, было найдено 15 источников за последние 7 лет, это связано с тем, что исследования влияния холодового фактора на лимфоидную ткань органов дыхания не проводились, что является показателем неразработанности данной проблемы.
Представленная работа является первым комплексным морфологическим и иммуногистохимическим исследованием реактивности лимфоидных структур гортани при гипотермии в Республике Саха (Якутия).
Цель исследования
Целью настоящего исследования является оптимизация патоморфологической диагностики смерти от общего переохлаждения организма путем изучения клеточного состава диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани в климатических условиях Республики Саха (Якутия).
Задачи исследования
1. Установить морфологию слизистой оболочки анатомических отделов гортани и клеточный состав диффузной лимфоидной ткани у лиц
мужского пола без патологии дыхательной системы (контрольная группа);
2. Определить морфологические реакции слизистой оболочки анатомических отделов гортани и изменения клеточного состава диффузной лимфоидной ткани у лиц мужского пола, погибших от гипотермии при воздействии низких природных температур;
3. Сравнительный анализ патоморфологических изменений слизистой оболочки и клеточного состава диффузной лимфоидной ткани анатомических отделов гортани у лиц, погибших от гипотермии и без воздействия низких природных температур.
Научная новизна исследования
Представленная работа является первым комплексным морфологическим и иммуногистохимическим исследованием диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки стенок гортани у лиц мужского пола Республики Саха (Якутия) в летний период и при воздействии низких природных температур в зимний период года.
В работе впервые выявлено, что в летний период года у лиц мужского пола диффузная лимфоидная ткань расположена во всех слоях слизистой оболочки всех отделов гортани. В слизистой оболочке преддверия гортани преимущественной зоной расположения диффузной лимфоидной ткани является задняя поверхность основания надгортанника, причем преимущественной зоной является эпителий и субэпителиальная зона, где клетки лимфоидного ряда расположены в виде цепочек. В среднем отделе гортани диффузная лимфоидная ткань располагается в эпителии, собственной пластинке слизистой оболочки, подслизистой основе дна желудочков, концентрируясь возле кровеносных сосудов, вокруг желез и их выводных протоков. В слизистой оболочке подголосовой области гортани диффузная лимфоидная ткань располагается в
эпителии и в собственной пластинке слизистой оболочки, а также преимущественно вокруг выводных протоков желез и кровеносных сосудов.
Впервые выявлены существенные изменения в клеточном составе диффузной лимфоидной ткани в стенках гортани у лиц мужского пола при воздействии низких природных температур в климатических условиях Якутии. Проведен сопоставительный анализ с данными летнего периода года. Так установлено, что диффузная лимфоидная ткань слизистой оболочки гортани у лиц, умерших от гипотермии, испытывает истощение, которое проявляется в уменьшении числа иммунокомпетентных клеток по сравнению с показателями группы лиц, умерших в летний период года, что характеризуется уменьшением числа Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов, плазматических клеток, а также достоверным увеличением числа деструктивно измененных клеток и макрофагов. Кроме того, при воздействии гипотермии, по сравнению с летним периодом года, отмечается значительное подавление лимфоцитопоэтических процессов, что выражается в снижении содержания лимфобластных клеток и клеток, находящихся в состоянии митоза.
Научно-практическая значимость
В работе получены новые данные цитоархитектоники диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани у мужчин в летний период года в Республике Саха (Якутия). Впервые установлены патоморфологические изменения диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани у лиц мужского пола при воздействии низких природных температур. Полученные результаты структурного изменения диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани у мужчин могут служить критерием диагностической оценки при смерти от общего переохлаждения организма и быть использованными для разработки научно-обоснованных профилактических мероприятий, направленных на снижение уровня заболеваемости дыхательной системы, а
также при разработке учебных пособий и руководств по анатомии, гистологии, пульмонологии, иммунологии и патологической анатомии для студентов медицинских институтов, интернов и клинических ординаторов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Периферические иммунные структуры обладают высокой чувствительностью к воздействию низких природных температур, что проявляется в виде патоморфологических изменений диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани.
2. Изменения диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке гортани при воздействии низких природных температур характеризуются значительным снижением лимфоцитопоэтических процессов, что выражается в снижении процентного числа лимфобластных клеток и клеток, находящихся в состоянии митоза.
3. Воздействие низких природных температур в условиях Республики Саха (Якутия) вызывает истощение диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки гортани, что выражается уменьшением числа клеток лимфоидного ряда, в частности Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов, плазматических клеток, а также достоверным увеличением числа деструктивно измененных клеток, и как следствие, макрофагов.
Личный вклад соискателя Личное участие автора заключается в формировании цели и задач исследования, разработке плана и методов исследования. Автором проведен аутопсийный набор материала, лабораторная подготовка материала, обзорное гистологическое исследование материала.
Автором проведен статистический и математический методы анализа результатов исследования и подготовлены публикации по материалам работы.
Апробация работы
Основные положения диссертации были представлены, доложены и обсуждены: на международной научно-практической конференции «К 15 летнему юбилею российско-японского медицинского сотрудничества под эгидой Японско-Российского Фонда медицинского обмена» (Благовещенск, 2007); на II межрегиональной научно-практической конференции «Экология и здоровье человека на Севере», посвященной 50-летию Высшего медицинского образования в Республике Саха (Якутия) (Якутск, 2007); на научно-практической конференции «Женщины в реализации приоритетных национальных проектов» (Якутск, 2009 г.); на IX международном симпозиуме по развитию холодных регионов «Применение природосберегающих технологий в условиях холодных регионов» (Якутск, 2010); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 65-летию кафедры медико-биологических дисциплин и 175-летию П.Ф. Лесгафта (Санкт-Петербург, 2012); на III Межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Экология и здоровье человека на Севере» (Якутск, 2012).
Внедрение в практику Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры нормальной и патологической анатомии, оперативной хирургии с топографической анатомией и судебной медицины, кафедры гистологии и микробиологии в подготовке студентов медицинского факультета специальностей «лечебное дело» и «педиатрия» ФГБАОУ ВПО «СевероВосточный федеральный университет имени М.К. Аммосова» Минобрнауки РФ, в практику работы судебно-гистологического отделения ГБУ Бюро судебно-медицинской экспертизы МЗ РС (Я), а также в практику работы патологоанатомического отделения ГБУ РС (Я) «Республиканская больница №1 - Национальный центр медицины».
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Лимфондные структуры гортани
В осуществлении защитных реакций организма важная роль принадлежит лимфоидной ткани, от функционирования которой зависит формирование клеточного и гуморального иммунитета [Чава C.B., 1998]. Лимфоидная ткань, в работе Сапина М.Р. (1983) она названа «сторожевым постом», располагаясь в слизистой оболочке дыхательных путей, выполняет функцию первого специфического барьера на путях проникновения холодного воздуха. Лимфоидная ткань многих органов изучена довольно хорошо. Интерес представляют работы по изучению содержания лимфоцитов в крови у здоровых жителей Заполярья [Бобров Н.И. и др., 1979; Добродеева Л.К. и др., 2004], но вместе с тем следует отметить, что лимфоидная ткань гортани человека изучена недостаточно [Сапин М.Р., 1996, 2000].
Гортань является начальным отделом собственно дыхательных путей. Кроме проведения воздуха, она участвует в голосообразовании и механической защите нижних дыхательных путей. Иммунологическая защита гортани осуществляется иммуннокомпетентными клетками, располагающимися в слизистой оболочке диффузно или скоплениями [Чава C.B., 1998].
Гортань условно разделена на три отдела: верхний - преддверие, средний - межжелудочковый и нижний - подголосовой. Слизистая оболочка гортани представлена эпителием и собственной ее пластинкой. Эпителиальный покров слизистой оболочки гортани в области надгортанника и области голосовых связок представлен многослойным плоским неороговевающим эпителием [Наш А., 1958]. Ниже голосовых связок слизистая представлена многорядным цилиндрическим реснитчатым эпителием с бокаловидными клетками. Выше голосовых связок на большем протяжении эпителий также относится к реснитчатому, но локально встречается многослойный плоский
неороговевающий эпителий [Хэм А., Кормак Д., 1983]. На границе с эпителием собственная пластинка имеет хорошо выраженную базальную мембрану в виде рыхлой волокнистой соединительной ткани, содержащей большое количество эластических волокон.
В слизистой оболочке гортани расположены пове