Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Лифоидные структуры трахеи и главных бронхов крысы при воздействии на организм ацетальдегида в различных концентрациях (экспериментально-морфологическое исследование)
Автореферат диссертации по медицине на тему Лифоидные структуры трахеи и главных бронхов крысы при воздействии на организм ацетальдегида в различных концентрациях (экспериментально-морфологическое исследование)
РГБ ОМ
3 1 АВГ 15??
На правах рукиписк
УДК 591.44-032.31:591-423:599.323.4
НИКИФОРОВА Елена Епти.еппд
ЛИМФОИДНЫЕ СТРУКТУРЫ ТРЛХКП 1! ! 1Л)ШЫ\ БРОНХОВ КРЫСЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ И ОРГАНИЗМ ЛЦЁТАЛЬДЕГИДА В РАЗЛИЧНЫХ ЬЧШЦМПТлиИЧХ
(экспериментальио-морфологическо« исследование)
14.00.02 - анатомия человека.
Л» гор(ч1>?1>и 1 диссертации на соискание ученой степени кинди.ина меднцн неких ниук.
Москка 1У09
Работа выполнена « Московской Медицинской Академии имени И.М.Сеченова
Научный руководитель: академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор М.Р.Сапин.
Официальные оппоненты:
- Докторов A.A., доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией НПО «Вилар»;
- Шаров В.А., доктор медицинских наук, профессор, кафедры анатомии человека Московского стоматологического института.
Ведущее учреждение:
Российский государственный медицинский Университет.
Защита состоится «_» _1999 г. в «_»
часов на заседании диссертационного Совета Д.074.05.05. в Московской Медицинской Академии имени И.М.Сеченова (Москва, 119881, Б.Пироговская ул. Д.2/6.)
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской Медицинской Академии имени И.М.Сеченова (Зубовская пл., Д.2).
Автореферат разослан «_»_1999 г.
Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук, профессор В.А.Варшавский
Р£&4. S X fi у и
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В последние десятилетия в связи с успешным развитием иммунологии появилось множество научных работ, показывающих немаловажную роль в иммунном статуса организма лимфоидных образований, расположенных а стенках полых внутренних органов (Хлыстова З.С., 1976, 1984;Хатамов Э.А.,1983; Плявинь Л.А.,1986; Зуфароа К.А.,1987; Кахаров З.А.,1908;Степанов С.П.,1990).
В связи с интенсивной химизацией промышленности и внедрением в практику новых видов токсических агентов, ссоСый интерес представляет вопрос о влиянии этих веществ на лимфоидную ткань органов дыхания (Сапин М.Р.,1979). Это обусловлено тем, что поступление п организм вредных летучих токсических веществ осуществляется преимущественно через органы дыхания (Долгова М.А.,1970). Поэтому лимфоидная ткань дыхательных путей, располагающаяся у поверхности органов, контактирующих с внешней средой, является первым специфически организованным барьером на путях проникновения антигенов (Сапин М.Р., 1987).
В литературе встречаются работы, посвященные изучению лимфоидной ткани органов дыхания (Бегларян А.Г.,1956; Яхница А.Г., 1967; Луценко М.Т., Красавина Н.П., 1983; Юнусоз Р.,1988; Аминова Г.Г.,1990). Большинство исследователей изучали лимфоидную ткань этих органов в норме. В то же время иммуноморфологические особенности, характерные для этих образований при антигенном воздействии, остаются недостаточно изученными.
Одним из таких токсических веществ, неблагоприятно влияющих на организм, является ацетальдегид. Это соединение с высокой биологической активностью обладает раздражающими свойствами и является промышленным аллергеном. Он нарушает барьерные свойства слизистой оболочки респираторных путей и облегчает проникновение через их стенки антигенов (Горбачева H.A., Саломатин Е.М.,1992; Полякова В.Б., Гришина Т.И., 1992; Зиматкин С.М.1993).
Однако, ни в одной из экспериментальных работ мы не обнаружили каких-либо сведений о влиянии этого токсического вещества на лимфоидную ткань трахеобронхиального дерева. Это и послужило основанием для проведения нашего экспериментально-морфологического исследования.
Цель х аадячи «оследомлия:
Целью нашей работы явилось исследование клеточного состава и микротопографии лимфоидных образований трахеи и главных бронхов крыс при воздействии на организм ацетальдегида в различных концентрациях.
Для решения этой цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить микротопографию лимфоидных образований трахеи и бронхов у контрольных и экспериментальных животных;
2. Исследовать взаимоотношения лимфоидных образований с другими элементами стенок трахеи и главных бронхов;
3. Изучить клеточный состав лимфоидных образований трахеи и бронхов контрольных и экспериментальных животных после воздействия ацетальдегида в течение 2-х и 8-ми часов в концентрации 20 и 25 мг/мЗ;
4. Изучить отдаленные последствия после прекращения воздействия ацетальдегида на лимфоидные образования трахеи и главных бронхов у экспериментальных животных;
5. Провести статистическую обработку и анализ данных, полученных при изучении клеточного состава и цитоархитектоники лимфоидных образований трахеи и бронхов после воздействия ацетальдегида.
Научная новизна нашего исследования заключается в том, что нами впервые получены новые научные факты о строении, клеточном составе и динамике развития изменений лимфоидных образований трахеи и главных бронхов крыс в ответ на воздействие ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ и 25 мг/мЗ
Мы впервые установили количественную характеристику и микротопографию диффузной лимфоидной ткани и лимфоидных скоплений, расположенные в стенках трахеи и главных бронхов
крыс в норме. У животных после воздействия ацетальдегида в концентрации 20 и 25 мг/мЗ в стенках трахеи и главных бронхов присутствующая диффузная лимфоидная ткань и скопления клеток лимфоидного ряда претерпевает существенные изменения.
Воздействие ацетальдегида приводит к увеличению
количества лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов. Так, после воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ количество лимфоидной ткани в стенках трахеи и бронхов через 8 часов после начала эксперимента возрастает, по сравнению с контролем, в 1,2 и 1,9 раза соответственно. После ингаляции ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ количество лимфоидной тк.ани в стенках трахеи и бронхов увеличивается уже через 2 часа после начала острого опьгга и превышает показатели контроля в 1,3 и 1,8 раза соответственно, а через 8 часов - в 1,6 и 2,2 раза. Увеличение количества лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов продолжается и после прекращения ингаляции паров ацетальдегида в концентрации 2 5 мг/мЗ, и достигает максимальных значений на 3-й сутки после прекращения ингаляции ацетальдегида.
Увеличение количества лимфоидной ткани в стенках трахеи и бронхов после воздействия ацетальдегида сопровождается клеточными перестройками. Количество лимфоцитов и
плазматических клеток в стенках этих органов увеличивается уже в первые 2 часа эксперимента, возрастает число малодифференцированных клеток. Митотически делящиеся клетки в диффузной лимфоидной ткани и в лимфоидных скоплениях трахеи и главных бронхов на протяжении острого опыта не обнаружены. Следует отметить, что увеличение длительности воздействия ацетальдегида приводит к увеличению числа клеток в состоянии деструкции и в диффузной лимфоидной ткани, и в лимфоидных скоплениях трахеи и главных бронхов. При этом деструктивные процессы наиболее выражены в стенкэх трахеи и бронхов при воздействии ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ.
Нами впервые получены данные о степени обратимости реактивных изменений лимфоидных образований в стенках трахеи и
бронхои на протяжении 3-1 4 суток1 пос.пе прекращения воядейстяия ацетальденида п концентрации 20 и 25 мг/мЗ . Мы установили, что полного посстаноп.петшя структур лимфоидпой ткани п. течение 14-ти суток не происходит. Однако, ужо о течение первых трех суток реабилитационного периода отмечается повышенно
ЛИмфоЦИТОНООТИЧССКОЙ и иролифоратииной а^тиипосги лимфоидных образований трахеи и глиыньц Оронхоа. Эти процессы наиболее аетивио проходит и стенке трахеи после окончании воздействии ацетальдегида в концентрации '¿Ь мг/мЗ. Одновременно с этим происходит уменьшение деструкции клеток в лимфоидных образованиях трахеи и главных бронхов .
Хвсгрвткпкзсов и ирлжтгпоахоа значения работ:
>!и установили, что лимфоидпый аппарат трахеи и . глашплх бропхои крыс представлен диффуиной лимфоидпой тканою,
расположенной 1.] соОс'-Шсшюй пластиико слизистой оболочки и и подслизистой основе ахил органон, а также скоплениями клеток ллифиидпих-и рндс!. БиЗДеЙСТОМе иа^иы йцитальдвгида морфологические изменения и перестройки клеточного состава лимфоидных образований в стенках этих органов. Степень этих изменений определяется концентрацией яцетальдегида и продолжительностью его воздействия.
Таким оораэом, полученные нами данные о
морфофункциональных изменениях лимфоидных структур , происходящих в стенках трахеи и главных оронхов крыс после воздействия ацетальдегида, дают представление о роли этих органов в реактивности организма при воздействии различных токсических веществ .
Результаты нашего исследования могут найти применение при установлении и уточнении ПДК ацетальдегида не только в воздухе рабочей яонм промышленных предприятий, но и в газовой среде орбитальных станций и других замкнутых пространств, так как г-щетальдегид является одним из неблагоприятных факторов полдушиой срслы, влияющих па здоровье чслооска с этих условиях.
Кроме того, полученные в работе данные могут Сыть включены ы учебные пособия по иммунологии, токсикологии и в курс лекций для студентов и для слушателей ФПК по этим дисциплинам.
Оснохыша дохахаяхя, хиносхоап ил защиту:
1. Трахея и главные бронхи крысы обладают высокой чувствительностью к ингаляционному воздействию ацетальдегида, что проявляется морфологическими изменениями и клеточными трансформациями лимфоидных образований в стенках этих органов;
2. Степень и характер изменений лимфоидных образований в стенках трахеи и главных бронхов крыс зависит от концентрации и продолжительности воздействия паров ацетальдегида.
3. Длительное и сильное воздействие ацетальдегида приводит к подавлению лимфоцитопоэза и усилению процессов деструкции клеток в лимфоидных образованиях трахеи и главных бронхов. Через две недели после прекращения воздействия полного восстановления лимфоидных структур трахеи и главных бронхов не происходит.
Алробадия материалов диссертации:.
Основные данные диссертационной работы доложены на совместных заседаниях кафедры анатомии человека ММА имени И.М. Сеченова и лаборатории функциональной анатомии Института Морфологии человека РАМН (1996, 1997, 1998).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на страницах
машинописного текста, включает введение и четыре главы: обзор литературы, материалы и методы исследования, собственные данные, обсуждение собственных данных, а также выводы и список литературы. Работа содержит 4 3 таблицы, 24 фотографии с препаратов, 4 графика. Список литературы включает 141 источник, них 91 отечественных и 50 иностранных авторов.
Содоржамие работы. Материалы и методы исследования
Эксперимент проводился на Оаэе института медико-биологических проблем МЗ и МП РФ.
В эксперименте использовались две концентрации ацетальдегида: 20 и 25 мг/мЗ, установленные для проведения эксперимента лабораторией токсикологии института медико-биологических проблем (Махамедиева Л.Н. с соавт., 1995).
Объектом нашего исследования явились 70 крыс-самцов линии «Вистар» массой 200-230 г. Животные были разделены на контрольные и экспериментальные группы (таблица 1). В качестве контроля использовались крысы, аналогичные экспериментальным по возрастно-половым, весовым и другим параметрам.
Животные вдыхали пары ацетальдегида в течение 2-х и 8-ми часов в специальных герметичных камерах с централизованной подачей воздуха и регулируемой подачей газа. Крысы контрольных групп воздействию ацетальдегида не подвергались.
Для изучения отдаленных последствий после прекращения 8-ми часового воздействия ацетальдегида в концентрациях 20 и 25 мг/мЗ мы изучали лимфоидные образования трахеи и главных бронхов у животных на 3-й, 7-е и 14-е сутки после окончания острого опыта. Все животные в этот период находились в обычных условиях вивария.
Животные забивались методом декапитации после каждого срока эксперимента в течение дня, независимо от времени кормления. Материал (трахея и главные бронхи) для исследования забирался в течение 3-х минут после забоя и фиксировался в 10 % растворе формалина с последующей спиртовой проводкой и заливкой ткани в парафин. Для микроскопического исследования мы забирали хусочки трахеи в ее подгортанной области и у бифуркации. Кусочки правого и левого главных бронхов - в их центральной части (между бифуркацией трахеи и входом бронхов в ворота легких). Из парафиновых блоков выполнялись продольные и поперечные среьы толщиной 5-7 мкм, которые окрашивали гематоксилии-эозином и пикрофуксином по ван-Гизон для изучения изменения структуры трахеи и бронхов. Для дифференцировки клеток использовали окраску срезов азур-П-эозином.
Таблица №1.
Распределение материала по группам.
Концентрация Время эксперимента Количество животных
ацетальдегида (вдыхание паров
ацетальдегида)
Контроль Эксперимент
1. Острый опыт
20 мг/мЗ 2 часа 5 5
8 часов 5
25 мг/мЗ 2 часа 5
8 часов 5 5
||. Время после
прекращения острого опыта
3-й сутки 5
20 мг/мЗ 7-е сутки 5 5
14-е сутки 5
3-й сутки 5
25 мг/мЗ 7-е сутки 5 5
14-е сутки С
На гистологических срезах определяли относительную (в % ) площадь, занимаемую лимфоидной тканью в стенках трахеи и главных бронхов. При расчете относительной площади лимфоидной ткани за 100 % принимали всю площадь среза стенки трахеи и главных бронхов. Затем определяли отношение площадей лимфоидной а'кани к общей площади среза стенок трахеи и бронхов.
Мы изучали клеточный состав диффузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке трахеи и главных бронхов, а также клеточный состав лимфоидных скоплений, в которых выделялись две части: основание лимфоидного скопления и субэпителиальную зону, расположенную непосредственно под эпителием. Центры размножения в лимфоидных узелках трахеи и главных бронхов отсутствовали.
Изучая цитоархитектонику лимфоидных структур трахеи и бронхов, определяли содержание различных видов клеток на единице площади гистологического среза (880 мкм2)в стенках трахеи и бронхов при помощи морфометрической сетки А.А.Глаголева (1941) в модификации С.Б. Стефанова (1974), вмонтированной в окуляр (Юх) микроскопа. После этого определялось относительное (процентное) количество стромальных клеток (ретикулярные клетки, фибробласты, фиброциты) , бластов, больших, средних и малых лимфоцитов, плазматических клеток, макрофагов, гранулоцитов, клеток с картинами митозов и деструктивно измененных клеток .
Данные, полученные в результате морфометрических исследований, заносили в протоколы, а средние величины и их ошибки - в сводные таблицы. Статистическая обработка полученных цифровых данных выполнялась по формулам и таблицам С.Б.Стрелкова (1987). Статистические расчеты проводились на микрокалькуляторе Citizen Scientific Calculator SRP - 14 5.
Фотографирование препаратов выполняли на фотомикроскопе «Fluovert» фирмы «Ernst Leiz».
Ро5ухыгАти ообааешсих исследований.
В результате проведенного исследования установлено, что лимфоидный аппарат трахеи и главных бронхов крыс контрольных групп представлен диффузной лимфоидной тканью и скоплениями клеток лимфоидного ряда. В стенках трахеи и главных бронхов диффузная лимфоидная ткань располагается на всем протяжении слизистой оболочки. Лимфоидные скопления в стенках трахеи преимущественно залегают в хрящевой части трахеи. В стенках
главных бронхов лимфоидные скопления встречаются на границе хрящевой и перепончатой их частей.
У животных контрольных групп относительная площадь (в % от общей площади среза) в стенке трахеи составляет 20,7-22,7%, а в стенках главных бронхов - 8,1-9,1%. Количество лимфоцитов в эпителии варьирует от О до 4 клеток в поле зрения на единице площади гистологического среза равной 880 мкмг (ув.1000). 3 составе диффузной лимфоидной ткани и в лимфоидных скоплениях в стенках трахеи и бронхов в этой группе животных встречаются лимфоциты различной степени зрелости, плазматические клетки, зернистые лейкоциты, макрофаги и деструктивно измененные клетки.
У животных после воздействия ацетальдегида в концентрации 20 и 25 мг/мЗ в стенках трахеи и главных бронхов присутствующая диффузная лимфоидная ткань и скопления клеток лимфоидного ряда претерпевает существенные изменения. В стенке трахеи скопления лимфоидных клеток обнаруживаются в перепончатой ее части. В стенках главных бронхов лимфоидные скопления встречаются не только на границе хрящевой и перепончатой частей, но и в промежутках между хрящами.
После воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ в течение 2-8 часов относительная (в %) площадь, занимаемая лимфоидной тканью в стенках трахеи и главных бронхов уЕ>еличивается и превышает контрольные значения в 1,2 и 1, 9 раза соответственно. Эти данные согласуются с результатами исследований С.В.Чава, Л.Н.Махамедиевой (1995), изучавших влияние ацетальдегида на лимфоидную ткань гортани в
эксперименте.
После начала ингаляции паров ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ в эпителиальном слое, покрывающем стенку трахеи снижается количество малых лимфоцитов. Их число варьирует от 0 до 1 клетки на единицу исследуемой площади поперечного среза стенки трахеи (880 мкм2), тогда как в контроле их было от 0 до <1 клетск (ув.1000). Встречаются разрушенные эпителиальные клетки, реснички местами склеиваются.
Нами доказано, что после воздействия паров ацетальдегида изменяется и клеточный состав лимфоидной ткани в стенке трахеи и главных бронхов, по сравнению с контрольными группами животных.
Двухчасовая ингаляция ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ приводит к уменьшению количества малых и средних лимфоцитов в диффузной лимфоидной ткани в собственной пластинке слизистой оболочки в стенке трахеи. При этом увеличивается число малодифференцированных клеток. Это происходит, по-видимому, за счет притока этих клеток из кровеносного русла, так как клетки с картинами митозов в стенке трахеи в этот период отсутствуют, что было обнаружено на всем протяжении острого эксперимента в лимфоидной ткани, и трахеи и главных бронхов. Одновременно происходит резкое увеличение числа деструктивно измененных клеток и в диффузной лимфоидной ткани и в лимфоидных скоплениях, особенно в нижнем отделе трахеи. Количество деструктивно измененных клеток составляет до 20% от общего числа клеток.
Высокий уровень деструкции лимфоидных клеток, сохранякщийся на всем протяжении острого эксперимента можно объяснить токсическим действием ацетальдегида, которое изучали Н.А.Горбачева и Е.М.Соломатин (1932). Аналогичные данные были выявлены М.А.Долговой (1970) и Е.Е.Шаровой (1991) при изучении воздействия промышленных ядов и димегилсульфата на лимфоидные узлы в эксперименте.
В диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки в стенках верхнего и нижнего отделов трахеи после 8-ми часовой ингаляции ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ, также как и в предыдущем сроке опыта, происходит уменьшение количества лимфоцитов, по сравнению с контролем. Наиболее заметно снижение числа малых лимфоцитов в подслизистой основе стенки трахеи, в то время как в собственной пластинке слизистой оболочки эти клетки встречаются в большем количестве, чем в подслизистой основе. В этот период эксперимента в лимфоидной ткани трахеи по-прежнему
количество деструктивно измененных клеток значительно превышает контрольные показатели.
Лимфоидные скопления в стенках верхнего и нижнего отделов трахеи после 2-х часового воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ располагаются в перепончатой ее части и занимают все пространство от эпителия до адвентиции. Эпителий над лимфоидными скоплениями теряет реснички и уплощается. В субэпителиальнсй части и в основании лимфоидного скопления в стенке трахеи общее число лимфоцитов меньше, чем в контрольной группе животных. В то же время в составе лимфоидных скоплений возрастает количество малодифференцированных клеток. Число плазматических клеток в лимфоидных скоплениях в стенке трахеи при этом ниже, чем в контроле, в среднем в 3 раза. Обращает на себя внимание достаточно высокое число деструктивно измененных клеток ( в 2 раза больше, чем в контроле) и в субэпителиальной части скопления, и в его основании.
И в основании, и в субэпителиальнсй части лимфоидных скоплений после 8-ми часовой ингаляции ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ в 3,1 раза в верхнем отделе трахеи и в 2, 9 раза - в нижнем отделе снижается число малых лимфоцитов, по сравнению с контролем. Количество малодифференцированных клеток в 6, 4 и в 2, 5 раза соответственно выше, чем в контроле. В лимфоидных скоплениях отмечается уменьшение числа плазматических клеток в верхнем отделе трахеи.
В эпителии главных бронхов спустя 2 часа после начала эксперимента можно встретить малые лимфоциты, количество которых варьирует от 0 до 2 клеток в поле зрения на гистологическом срезе (ув.1000).
В диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки правого и левого главных бронхов через 2 часа после воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ происходят незначительные изменения клеточнохпо состава, по сравнению с контролем. Отчетливо прослеживается тенденция увеличения числа малых и средних лимфоцитов. В 2,5 раза в стенках правого главного бронха и в 4, 5 раза в стенках левого бронха возрастает число
зрелых форм плазматических клеток. Выраженной динамики в количественной трансформации деструктивно измененных клеток и макрофагов не наблюдается.
В диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки главных бронхов после воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ в течение 8-ми часов отмечается уменьшение числа плазматических клеток. Общее количество лимфоцитов в диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки правого и левого главных бронхов достоверно не отличается от контроля. Обращает на себя внимание увеличение количества деструктивно измененных клеток в слизистой оболочке бронхов, по сравнению с контролем.
Лимфоидные скопления в стенках главных бронхов после начала воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ встречаются преимущественно на границе хрящевой и перепончатой частей органов. Скопления лимфоидных клеток крупные, пронизывают все слои стенок главных бронхов. Эпителий над лимфоидными скоплениями плоский.
В лимфоидных скоплениях в стенках главных бронхов после 2-х часового воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ отмечается снижение числа средних лимфоцитов более чем в 2 раза, по сравнению с контролем. Количество плазматических клеток в 9 раз меньше контрольных данных. Это происходит на фоне выраженной тенденции к росту количества
малодифференцированных клеток - бластов и больших лимфоцитов. Количество деструктивно измененных клеток достоверно не ияменяется, по сравнению с контролем.
После 8-ми часового воздействия ацетальдегида в указанной концентрации з лимфоидных скоплениях правого главного бронха количество малых лимфоцитов, по сравнению с контролем, нозрастает в 1,1 раза в стенке правого главного бронха и в 1,5 раза - в стенке левого. Также отмечается снижение содержания плазматических клеток (в среднем в 3,5 раза, по сравнению с контролем) и полное отсутствие клеток с картинами митозов. Уменьшение количества плазматических клеток может свидетельствовать о подавлении иммунопоэтической функции
лимфоидных образований, связанным с токсическим действием ацетальдегида (Цай Л.Н., 1962). Отмечается также увеличение числа деструктивно измененных клеток в 1,3 раза, по сравнению с контролем, в лимфоидных скоплениях левого бронха, что, по-видимому, объясняет рост числа макрофагов в указанных структурах. В лимфоидных скоплениях правого бронха показатель деструкции клеток возрастает только в субэпителиальной части лимфоидных скоплений.
Для изучения обратимости реактивных изменений лимфоидных образований трахеи и бронхов крыс после воздействия ацетальдегида мы исследовали клеточный состав лимфоидной ткани животных на 3-й, 7-е, 14-е сутки после окончания острого эксперимента.
После окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ в период реабилитации (3, 7 и 14 суток) отмечается уменьшение площади лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов, по сравнению с острым экспериментом. Через 2 недели после прекращения острого опыта этот показатель в стенках указанных органов достоверно не отличается от контрольных показателей.
В период реабилитации (3-14 суток) после окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ нормализации строения эпителия в стенке трахеи не наступает. Число малых лимфоцитов в эпителии варьирует от 0 до 2 клеток в поле зрения на гистологическом срезе, в контроле этот показатель составляет от 0 до 4 клеток (ув.1000).
Содержание лимфоидных клеток в диффузной лимфоидной ткани подслизистой основы трахеи в течение двух недель после прекращения воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ остается ниже контрольного уровня. В собственной пластинке слизистой оболочки идет восстановление численности малых лимфоцитов, и к 14-м суткам их количество практически не отличается от контроля. Характерным для диффузной лимфоидной ткани собственной пластинки слизистой оболочки и подслизистой основы трахеи в этот период является наличие большого числа
деструктивно измененных клеток (22,0% - в верхнем отделе трахеи и 23,5% от общего числа клеток - в нижнем отделе), которое резко превышает контрольные показатели (2,3%).
В лимфоидных скоплениях трахеи на 14-е сутки после окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ наиболее многочисленными клетками являются лимфоциты (43,9% от общего числа клеток), но их число ниже, чем в контроле (58,7%). В то же время в этих лимфоидных структурах увеличивается содержание малодифференцированных клеток, по сравнению с острым опытом, что особенно выражено в субэпителиальной части лимфоидных скоплений. Возможно такое изменение числа малодифференцированных клеток связанно с повышением активности местных пролиферативных процессов в лимфоидных скоплениях вне контакта с парами ацетальдегида. Характерным для клеточного состава лимфоидных скоплений в стенках трахеи в этот период опыта является высокое количество деструктивно измененных клеток, превышающее контрольные показатели на 7,1% в верхнем отделе трахеи и на 10,0% - в нижнем.
Реснитчатый эпителий в стенках главных бронхов на 14-е сутки после окончания ингаляции ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ местами приобретает типичное строение. Между эпителиальными клетками встречаются чаде всего малые лимфоциты, реже макрофаги.
В диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки главных бронхов крыс через 2 недели после окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ количество средних и малых лимфоцитов достоверно не отличается от контроля, встречаются единичные большие лимфоциты. Обращает на себя внимание значительное уменьшение количества деструктивно измененных клеток, которое становится даже ниже, чем в контроле, в 3,5 раза справа и почти в 5,0 раза слева.
Таким образом, спустя 2 недели после завершения окоперимента полного восстановления клеточного состава диффузной лимфоидной ткани в стенках главных бронхов крыс не
происходит, хотя в значительней мере приближается к контрольным показателям.
В составе лимфоидных скоплений в стенках правого и левого главных бронхов через 2 недели после окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/м3 преобладающим типом клеток являются малые лимфоциты (48,8% от общего числа клеток справа и 52,9% -слева). В 1,5 раза - в скоплениях правого главного бронха и в 3 раза в скоплениях левого главного бронха, по сравнению с 7-ми сутками реабилитации, возрастает число средних лимфоцитов и достигает контрольного уровня. Число плазматических клеток в лимфоидных скоплениях главных бронхов ниже, чем в контроле. В основании лимфоидных скоплений в стенке левого главного бронха число макрофагов и деструктивно измененных клеток достоверно не отличается от контроля. В субэпителиальной части скопления левого бронха и в лимфоидных скоплениях правого бронха количество этих клеток ниже, чем в контроле.
В задачи нашего исследования входило также изучение лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов после воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ. В результате мы установили, что количество лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов увеличивается уже в первые 2 часа эксперимента, а через 8 часов после начала острого опыта этот показатель превышает контрольный в 1,6 и 2,2 раза соответственно.
После воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ в течение первых 2-х часов опыта происходит усиление миграции малых лимфоцитов в эпителий трахеи и главных бронхов. При этом число лимфоцитов, расположенных между эпителиальными клетками составляет 1-5 клеток в поле зрения гистологического среза, тогда как в контроле 0-2. Целостность эпителиального слоя не нарушается.
В диффузной лимфоидной ткани собственной пластинки слизистой оболочки в верхнем и в нижнем отделах трахеи через 2 часа после начала острого эксперимента общее количество
лимфоцитов достоверно не отличается от контроля, отмечается резкое снижение числа плазматических клеток в верхнем отделе трахеи (в 2,1 раза ,по сравнению с контролем) и увеличивается в 3,1 раза - в нижнем.
В диффузной лимфоидной ткани подслизистой основы стенки трахеи в 2,4 раза - в верхнем отделе и в 2,8 раза - в нижнем снижается содержание числа малых и средних лимфоцитов, по сравнению с контролем. Митотически делящиеся клетки е диффузной лимфоидной ткани собственной пластинки слизистой оболочки и подслизистой основы в стенке верхнего и нижнего отделов трахеи в этот период острого эксперимента отсутствуют.
В диффузной лимфоидной ткани собственной пластинки слизистой оболочки трахеи после 8 часов воздействия ацотальдегида в концентрации 25 мг/м3 наблюдается тенденция к увеличению числа малых и средних лимфоцитов. Одновременно с этим в диффузной лимфоидной ткани собственной пластинки слизистой оболочки трахеи, в ее верхнем отделе, снижается количество плазматических клеток до 3,4% от общего количества клеток. Растет количество макрофагов и деструктивно измененных клеток.
В диффузной лимфоидной ткани подслизистой основы трахеи через 8 часов после начала острого опыта количество малых лимфоцитов достоверно не отличается от контроля и в 2 раза, по сравнению с контролем, снижается число средних лимфоцитов. В стенке верхнего отдела трахеи впервые появляются зрелые плазматические клетки, макрофаги.
В субэпителиальной части лимфоидных скоплений после воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ в течение 2 часов происходит рост общего числа лимфоцитов в стенках верхнего отдела трахеи, а в нижнем их количество не отличается от контроля. В основании лимфоидных скоплений в стенке трахеи в этой же экспериментальной группе животных заметно снижается число малых и средних лимфоцитов, по сравнению с контролем. Число бластов уменьшается в 5,8 раза и в 1,6 раза соответственно, по сравнению с контролем.
Через 8 часов после качала острого опыта и в субэпителиальной части, и в основании лимфоидных скоплений в стенке трахеи отмечается снижение числа лимфоцитов, по сравнению с контролем. Это особенно заметно в стенке нижнего отдела трахеи, где число малых лимфоцитов уменьшается от 42,2% в контроле до 40,4% - в эксперименте. В 2 раза, по сравнению с контролем, снижается количество зрелых плазматических клеток. Отмечается рост числа макрофагов, а также деструктивно измененных клеток.
В диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки в стенках главных бронхов после 2-х часового воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ при незначительном изменении в содержании малых лимфоцитов средние лимфоциты исчезают полностью. Можно предположить, что увеличение числа плазматических клеток более чем в 2 раза, ' по сравнению с контролем, связано с активной трансформацией этих форм лимфоцитов в плазматические клетки. Это может быть связано с тем, что предшественниками плазматических клеток, играющих важную роль в формировании гуморального иммунитета, являются В-лимфоциты (КгпсйсЗе Я. et а1, 1970). Количество деструктивно измененных клеток, по сравнению с контролем, изменяется незначительно, а число макрофагов уменьшается.
После 8-ми часового воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ в небольшой степени увеличивается количество встречающихся в эпителии лимфоцитов. Под эпителием эти клетки располагаются в виде цепочек.
Клеточный состав диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки главных бронхов после 8-ми часов воздействия паров ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ характеризуется тем, что число лимфоцитов достоверно не изменяется, по сравнению с контролем. Отмечается увеличение числа плазматических клеток, сумма которых почти в 2 раза превышает контрольные значения. Число деструктивно измененных клеток в диффузной лимфоидной ткани главных бронхов практически не отличается от контроля. Количество макрофагов в стенках правого главного бронха
уменьшается, по сравнению с контролем, а в левом - имеет тенденцию к снижению.
И в субэпителиальной части, и в основании лимфоидных скоплений главных бронхов через 2 часа после воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ отмечается увеличение общего количества лимфоцитов в 1,1 раза, по сравнению с контролем. При значительном увеличении числа малых лимфоцитов (в 1,2 раза выше контрольных показателей) количество бластов и больших лимфоцитов в стенке левого главного бронха достоверно не отличается от контроля, а в стенке правого бронха уменьшается. В субэпителиальной части, и в основании лимфоидных скоплений количество деструктивно измененных клеток достоверно не отличается от контроля.
После 8-ми часов воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ и в субэпителиальной части, и в основании лимфоидных скоплений бронхов общее количество малых и средних лимфоцитов сходно с контрольными показателями в стенке левого бронха и ниже контрольного уровня - у правого. Количество больших лимфоцитов уменьшается в 2,8 раза, по сравнению с контролем, число бластов выше, чем в контроле в 0,8 раза в стенке левого главного бронха и в 1,7 раза - в стенке правого бронха. Митотически делящихся клеток в лимфоидных скоплениях бронхов не обнаружено. По-прежнему высоко содержание деструктивно измененных клеток и макрофагов (в 1,3-1,9 раза больше, чем в контроле).
После прекращения воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ (на 14-е сутки реабилитации) площадь лимфоидной ткани в верхнем отделе трахеи превышает контрольные значения в 1,3 раза, а в нижнем ее отделе достоверно не отличается от контроля. В стенках правого главного бронха к концу реабилитационного периода этот показатель достоверно не отличается от контрольных данных, а в стенках левого превышает таковые в 1,1 раза.
После окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ абсолютное количество лимфоцитов, расположенных между
эпителиальными клетками достоверно не отличается от контрольных показателей. Здесь изредка встречаются макрофаги.
После окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ (в течение двух недель реабилитационного периода) в диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки и в подслизистой основе верхнего отдела трахеи содержание малых лимфоцитов остается несколько ниже контрольных показателей (на 8,5%).В нижнем отделе трахеи количество этих клеток на 4,4% больше, чем в контроле. Вместе с этим, количество плазматических клеток в собственной пластинке слизистой оболочки нижнего отдела трахеи уменьшается, а в собственной пластинке верхнего отдела трахеи и в подслизистой основе - увеличивается, по сравнению с контролем. По-прежнему, остается высоким содержание деструктивно измененных клеток в диффузной лимфоидной ткани в стенке трахеи (более чем в 10 раз выше контрольных данных).
Исследование клеточного состава лимфоидных скоплений в стенке трахеи в отдаленные периоды после окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ показало, что содержание малых лимфоцитов достоверно не отличается от контроля. Увеличивается число малодифференцированных клеток в лимфоидных скоплениях верхнего отдела трахеи. В этот период сохраняется высокий показатель деструкции клеток, по-прежнему превышающий контрольные данные (в 4,3 раза).
В диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки правого и левого главных бронхов через 2 недели после окончания ингаляции ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ число малых лимфоцитов практически не отличается от контрольных показателей. В слизистой оболочке бронхов в этот период практически полностью исчезают незрелые плазматические клетки, а количество плазмоцидов у левого главного бронха равно сумме зрелых и незрелых плазматических клеток у животных контрольной группы, а у правого - почти в 4 раза ниже контрольных значений. Число макрофагов и деструктивно измененных клеток в слизистой оболочке бронхов соответствует таковым в контрольной группе животных.
В субэпителиальной части лимфоидных скоплений в стенке левого главного бронха через 2 недели после окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/мЗ суммарные показатели лимфоцитов несколько превышают контрольные значения. Такие клетки, как бласты и митотически делящиеся, не обнаружены. Количество плазматических клеток не достигает контрольного уровня. Число деструктивно измененных клеток и макрофагов достоверно не отличается от контроля. В основании лимфоидных скоплений левого главного бронха общее количество лимфоцитов составляет 66,5% от общего числа клеток, что в 1,3 раза выше, чем в контроле. Количество деструктивно измененных клеток в 1,2 раза ниже, чем в контроле. Невелико и число макрофагов. Клетки с картинами митоза не обнаружены.
В стенке правого главного бронха в этот период опыта присутствует только диффузно расположенная лимфоидная ткань.
В результате проведенного исследования мы установили, что лимфоидная ткань трахеи и главных бронхов крыс проявляет высокую реактивность в ответ на воздействие паров ацетальдегида. Тем более, что ранее доказана активная реакция периферических органов иммунной системы на воздействие токсических веществ. Мы установили также, что характер и степень изменений лимфоидной ткани трахеи и бронхов зависит от концентрации ацетальдегида и продолжительности его воздействия. Эти данные согласуются с мнением М.Р.Сапина (1982), который утверждает, что степень изменения лимфоидной ткани в лимфатических узлах зависит от дозы воздействия промышленных ядов и продолжительности контакта с ними.
Полученные нами данные имеют важное прикладное значение, так как нарушение технологических процессов или их несовершенство приводит к тому, что содержание ацетальдегида часто превышает предельно допустимые концентрации (0,1 мг/мЗ) в воздухе замкнутых пространств (Махамедиева Л.Н.,1995).
нивода.
1.Лимфоидный аппарат трахеи и главных бронхов крыс контрольных групп представлен диффузной лимфоидной тканью и скоплениями клеток лимфоидного ряда. В стенках трахеи, и в верхнем, и в нижнем ее отделах, диффузная лимфоидная ткань располагается в слизистой оболочке и в подслизистой основе. Лимфоидные скопления преимущественно залегают в хрящевой части трахеи. В промежутках между хрящами лимфоидные скопления занимают пространство от эпителия до адвентиции. В стенках главных бронхов диффузная лимфоидная ткань обнаруживается на всем протяжении слизистой оболочки, а лимфоидные скопления располагаются на границе хрящевой и перепончатой их частей.
2. У контрольных животных относительная площадь лимфоидной ткани в стенке трахеи составляет 20,7-22,7%, а в стенках главных бронхов - 0,1-9,1% (в % от общей площади гистологического среза трахеи и бронхов). Преобладающей формой клеток в составе лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов в этой группе животных являются лимфоциты различной степени зрелости(4 6,5% - 67,5%). Кроме того в диффузной лимфоидной ткани и в лимфоидных скоплениях в стенках трахеи и главных бронхов встречаются плазматические клетки, зернистые лейкоциты, макрофаги и деструктивно измененные клетки.
3. Лимфоидная ткань трахеи и главных бронхов крыс проявляет высокую реактивность в ответ на воздействие паров ацетальдегида, что сопровождается изменением локализации лимфоидных скоплений в стенках трахеи и главных бронхов, а также изменением относительной (в %) площади лимфоидных образований и их клеточными трансформациями. Характер и степень этих изменений зависит от концентрации ацетальдегида во вдыхаемом воздухе и продолжительности его воздействия.
4. У животных экспериментальных групп (з течение 2-8 часов после воздействия ацетальдегида в концентрациях 20 и 25 мг/мЗ) локализация лимфоидных скоплений в стенках трахеи и главных бронхов.изменяется, по сравнению с контролем. В стенке трахеи скопления лимфоидных клеток обнаруживаются преимущественно в
перепончатой ее части. В стенках главных бронхов лимфоидные скопления встречаются не только на границе хрящевой и перепончатой частей, но и в промежутках между хрящами.
5. После воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ я течение 8 часов относительная (в %) площадь, занимаемая лимфоидной тканью в стенках трахеи и главных бронхов увеличивается и превышает контрольные значения в 1,2 и 1,9 раза соответственно. В диффузной лимфоидной ткани и в лимфоидных скоплениях отмечается увеличение числа бластов и больших лимфоцитов.
6. После воздействия паров ацетльдегида в концентрации 25 мг/мЗ количество лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов увеличивается уже через 2 часа после начала острого опыта, а через 8 часов этот показатель превышает контрольные показатели в 1,6 и 2,2 раза соответственно. В диффузной лимфоидной ткани и в лимфоидных скоплениях в стенке трахеи увеличивается количество больших лимфоцитов и плазматических клеток. Отмечается тенденция увеличения числа малых и средних лимфоцитов. В стенках главных бронхов количество лимфоцитов и малодифференцированных клеток превышает контрольные значения..
7. Увеличение длительности воздействия ацетальдегида в концентрации 20 и 25 мг/м1 до 8 часов ведет к увеличению количества деструктивно измененных клеток и в диффузной лимфоидной ткани, и в лимфоидных скоплениях в стенках трахеи и главных бронхов у экспериментальных животных до 39,5%-44,2% от общего числа клеток ( в контроле 2,3%-18,5%).
8.После окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ и 25 мг/мЗ через 3, 7 и 14 суток отмечается уменьшение площади лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов, по сравнению с острым экспериментом. Изменяется также и клеточный состав лимфоидной ткани.
9. К концу реабилитационного периода (на 14-е сутки после окончания воздействия ацетальдегида в концентрации 20 мг/мЗ) в стенках трахеи и главных бронхов относительная площадь лимфоидной ткани (в %) достоверно не отличается от контрольных
показателей. Содержание лимфоидных клеток во всех лимфоидных структурах в стенке трахеи ниже контрольного уровня. Наряду с этим число малодифференцированных клеток превышает контрольные показатели. В стенках главных бронхов количество лимфоцитов в этот период также достоверно не отличается от контроля. В диффузной лимфоидной ткани слизистой оболочки бронхов, в отличие от трахеи, появляются митотически делящиеся ¡слетки.
10. После прекращения воздействия ацетальдегида в концентрации 25 мг/м3 (на 14-е сутки реабилитации) площадь лимфоидной ткани в верхнем отделе трахеи превышает контрольные значения в 1,3 раза, а з нижнем ее отделе достоверно не отличается от контроля. В стенках правого главного бронха к концу реабилитационного периода этот показатель достоверно не отличается от контроля, а в стенках левого превышает таковые в 1,1 раза. Общее число лимфоцитов в лимфоидных структурах трахеи и главных бронхов достоверно ниже, чем в контроле.Уменьшается также и количество плазматических клеток. В стенках трахеи, в диффузной лимфоидной ткани появляются митотически делящиеся клетки и резко повышается число малодифференцированных форм клеток.
11.После прекращения воздействия ацетальдегида в концентрации 20 и 25 мг/м3 ( к концу реабилитационного периода) в диффузной лимфоидной ткани и в лимфоидных скоплениях трахеи и главных бронхов отмечается уменьшение количества деструктивно измененных клеток, по сравнению с острым опытом.
Список нлучямх трудоя, опт^ликозаюшх по тееме диссертации.
1.Лимфоидные структуры трахеи крыс при воздействии паров ацетальдегида //В сб. Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологического воздействия на внутреннюю среду организма. Чолпон-Ата, 1995, часть 2, с. 46.
2. Реактивные изменения лимфоидных структур трахеи в эксперименте //В сб.: Компенсаторно-приспособительные механизмы внутренних органов и головного мезга в норме и патологии. Тюмень, 1996, с. 36-37.
3.Исследование влияния паров ацетальдегида на органы дыхания//В сб.: Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы(1 Российский конгресс по патофизиологии). Москва, 1996, с. 110, (соавт. В.А.Кудряшова, Д.Б.Никитюк, С.В.Чава).
4.Изменения лимфоидных структур трахеи крыс при воздействии паров ацетальдегида в экспериментальных условиях //Российские морфологические ведомости. Москва, 1996, № 4, с. 75-77, (соавт. JI. Н.Махамедиева) .
5.Экспериментальные данные о структурных изменениях лимфоидной ткани бронхов крыс при воздействии паров ацетальдегида //В сб.: Влияние антропогенных факторов на сосудистую и нервную системы. Нальчик, 1997, с. 95-96. 6.Лимфоидная ткань трахеи крыс в эксперименте //Морфология,
1998, т.113, В 3, с.85 7.Особенности распределения лимфоидной ткани в стенках трахеи и главных бронхов после воздействия паров ацетальдегида // Морфология, 1998, т. 114, № 5, с. 93-95.
Автор выражает глубокую благодарность коллективу Государственного научного центра РФ -Институту медико-биологических проблем, и лично академику Григорьеву А.И. за неоценимую помощь в проведении данного исследования.