Автореферат диссертации по медицине на тему Морфофункциональные особенности поджелудочной железы при различных вариантах гемодинамических нарушений
^ Н а правах рукописи
НАДЖАМИ Ольга Львовна
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТАХ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ.
14.00.15 - патологическая анатомия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Санкт-Петербург ¡997
Работа выполнена на кафедре патологической анатомии Санкт-Петербургского Государственного медицинского Университета имени академика И.П.Павлова.
Научный руководитель: доктор медитшекнх наук, профессор М.Г.Рыбакова
Официальные они аисты: доктор медицинских паук,
профессор ВЛ.Беляшш
доктор медицинских наук, профессор В.В.Румянцева
Ведущее учреждение: Военно-медицинская академия
Зашита диссертации состоится "16" 1997г. в 13» час,
иа заселении диссертационното совета Д 074.16.04 при Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного
_____________________ГТ ... Г......, г т ____ т 1 4
МЙИИЛ V1 у^и 1 I-11С 1С|м_/урх. ул Л^ОЛ 1 ЫЬ.ОЬа-Ш,сДрШ1Л,Ч 1;
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке академии.
Автореферат разослан "7" # 1997 г.
Ученый секретарь диссер!анионного совета кандидат медшпшеких паук
А.В.Соболев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы
Предположение о важной роли тсмодпнамическпх расстройств в гепезе заболеваний поджелудочной железы нашло подтверждение в многочисленных работах как отечественных. так и зарубежных исследователей (Бойко Ю.Г., 1956, 1964, 1977, 1986; Шалимов A.A. с соавт., S978; Вапютко Р.В., 1982, 1987, 1993; Pumkawa М. et а!., 1993; Yotsumoto F. et al„ 1993; Rassi D. et al., 1994; Kjioelcl W.T. et al., 1994). Установлено, что среди внут-ренних органов именно поджелудочная железа наиболее чувствительна к недостатку кровообращения (Мешалкнн E.H. с соавт., 1982; Kyogoku Т. et al.,1992; Senningcr N.,1993). Имеются данные, что возникающие в ноджелудочпой железе при различных заболеваииях центральной нервной, сердечнососудистой систем, патологии других органов, при применении некоторых медикамептозных препаратов, оперативных вмешательствах циркуляторные расстройства вызывают в ней альтеративные изменения с последующими реактивными процессами в виде острого и хронического воспаления, атрофии, склероза и липома юза (Бойко Ю.Г., Василевич Л.А.,1977; Прокопчик Н.И.. 1984, 1985; Дегтярева Л.В., 1987; Вансович В.Е.,1990; Nakashima Y.. Howard J., 1977; Ohii S.K. et al.,1992; Dib J.A. et al., 1993; Widdiso» A.L. et al., 1992, 1995). Наибольшее шачение п развитии эшх изменений придаю! нарунтепшо внугриоргашюй ниркулятши на уровне гемомикрососудов.
В свою очередь, повреждение ацинарных клегок является пусковым фактором массивной ферметемнн, в тм числе выороса трипсина и калликреина, и приводит к диссемшшрованным нарушениям ¡емодинампки ( Савельев B.C. с соавт., 1984; Оборин А.Н.,1985; Пропепко В.А.,1985; Muller iM.K., Singer .V.,1992).
Однако в настоящее время некоторые вопросы, связанные с механизмом повреждения ацинарных клеток п особенностями экскреторной дежельности при гемодинашгческих расстройствах, остаются нерешенными.
Кроме того, внимание исследователей в большей мере паправлено на изучение заболсвапий поджелудочной железы, нрп которых развивается яркая клиническая картина, как например, при острых и
хронических панкреатитах. В то же время известно, что гемодинамичес-кие нарушения могут приводить и к не столь выраженным морфологическим и клиническим проявлениям, но иметь важное значение в прогнозе развития основного заболевания. Так, из клинической практики известно, что у больных с различными нарушениями впутриорганного кровообращения наблюдается изменение содержания панкреатических ферментов в крови и дуоденальном содержимом, сопровождающееся стойким нарушением различных видов обмена (Поташов Л.В. с соавт., 1984; Соколенко Н.Б. с соавт., 1988). Поэтому определение места и роли гемодинамических нарушений в гепезе развития патологических процессов в поджелудочной железе имеет не только теоретическое, но и практическое значение. В свете последних данных о нарушениях экскреторной функции поджелудочной железы при различных вариантах нарушений кровообращения наибольший интерес представляет изучение внутриклеточных процессов обмена в поджелудочной железе, а именно состояние гидролитических и окислительно-восстановительных ферментов, обеспечивающих образование и секрецию панкреатических энзимов. Одновременно следует отметить, что функциональная активность аципарпой клетки, как одного из компонентов гастогематического барьера поджелудочной железы, во многом определяется соединительнотканным и, главным образом, сосудистым окружением. Очевидно, что с учетом пришила системного подхода морфофупкциональная оценка состояния экзокршшой нарен-химы поджелудочной железы должна проводиться в комплексе с интер-стшшем, в котором ведущую роль следует огвссш состоянию |емомикросоеудов (Серов Б.В., Шсхтер А.Б., 1981, 1995). Работ же, проводившихся в данном направлении, в доступной литературе нами не обнаружено.
Цель исследования. Цель настоящей рабогы - изучение сгрук-турно-метабодическнх особенностей экзокринного эпителия поджелудочной железы и ее гемомикрососудов при различных вариантах гемоди-намических расстройств, а также выяснение значения нарушений гемо-дпнамики в развитии возрастной перестройки поджелудочной железы.
Задачи работы сводятся к следующему:
1. Исследовать динамику изменений в зкзокршшых папкреощпах и гемомикроеосудах и посмертном периоде с помощью гистологического и гистохимического методов.
2. Выявить интенсивность и направленность окнслптсльпо-вос-становителышх и гидролитических процессов в нанкреоцитах и установить взаимосвязь их с еосюяпием гемомпкрососудов при различных вариашах гемодинамических нарушений на секционном материале и в эксперименте.
3. Дать сравнительную характеристику фупкцяопалшой морфологии поджелудочных желез люден различного возраста при различных вариашах гемодивамических нарушений.
4. Изучить взаимоотношения между элементами гистогематичес-кого барьера экзокршшой части поджелудочной железы па различных этапах развития гемодинамических расстройств.
5. Показать структурно-метаболические особеппости секреторного процесса в экзокриппых папкреоиитах в условиях развитая гемодинамических нарушений.
Научная новизна. Впервые получены объективные данные о посмертной динамике морфофункционалыюго состояния поджелудочной желегы в первые сутки после смерти. Установленная ечруксурная и метаболическая стабильность ткани поджелудочной железы в первые 2 часа после смсрш позволила впервые па секционном материале осушествшь комплексное исследование состояния экзокригаюй части поджелудочной железы и условиях гемодинамических расстройств, используя методы количественного гистохимического, морфометрнческого и статис-шческого анализа.
Проведенная комплексная оценка морфофупкциональнош состояния экзокринного эпителия нараллельпо с его соединительпоткашшм и сосудистым окружением в1>мвила не только теспую связь компонентов тист«тематического барьера экзокршшой часта поджелудочной железы, ио и значение повреждения ¡емомикрососудов в нарушении ее внепшесекреторной функции.
Оштсапы особенности метаболическою и структурною состояния поджелудочной железы при различных вариантах гемодинамических
растройств, а также при различной их длительности. Выдвинуто принципиально новое положение о зависимости структурного и функционального состояния поджелудочной железы в различные возрастные периоды от различных вариантов гемодинамических расстройств, что донолияет и расширяет представления о биологических закономерностях становления возрастных изменений.
Положения, выносимые на защиту диссертации.
- Развитие гемодинамических нарушений, независимо от их генеза, сопровождается стереотипными структурно-метаболическими изменениями в экзокринном эпителии.
- Острые гемодинамические расстройства приводят к структурным изменениям всех компонентов гистогематического барьера экзо-кршшой части поджелудочной железы, развивающимся на фоне активации процессов клеточного дыхания и гликолиза, а также гидролиза в лизосомалыюм аппарате, в эпителии ацинарных отделов и увеличения трансэндотслиалыюго транспорта в гемомикрососудах.
- Выявленная на ранних этапах развития острых гемодинамических нарушений в экзокринных панкреоцитах синхронизация функционирования всех структур может рассматриваться как компенсаторная. Дальнейшее течение процесса - восстановление структуры и функции или развитее острого панкреатита и его хронизация - во многом определяется как состоянием гемомикрососудов, так и степенью выраженности нарушений во вненшесекреторной части поджелудочной железы.
- Охмечаемые при стойких гемодинамических нарушениях атрофия паренхимы, развитие интерстициалыюго склероза определяются степенью редукции гемомикрососудов. Причем выраженность этих изменений зависит от дяигсдыюста нарушений гемодинамики.
Научно-практическое значение работы. Проведенные исследования секционного материала показали, что ферментная активность сохраняется в клетках ациларного отдела поджелудочной железы в течение длительного периода времени после смерти человека. Наиболее полная сохранность ферментной активное™ в клетках наблюдалась в течение первых 2-х часов посмертного периода. На более поздних сроках имеется угнетение активности мнощх энзимов, что коррелирует со
структурными повреждениями клеток. Результаты иселедовашш явились основой для использования материала поджелудочных желез, полученного во время ранних аутопсий, для их изучения и оценки прижизненного состояния.
Получены данные о влиянии существовавшей прижизненно патологии и особенностей терминального периода на структурно-метаболическое состояние нанкреоцитов в раннем посмертном периоде.
Выявлена зависимое ib между состоянием гемомикрососудов и функциональной активностью экзокринных клеток. С помощью количественного шстоэпзнмологаческого анализа показано различное состояние секреторного процесса нри различных вариантах гемодннами-ческих расстройств.
Определено важпое место длительных гемодипамнческих нарушений в развитии возрастных изменений поджелудочной железы.
Тем самым расширены существующие представления о морфологических основах нарушений внешнесекреторной функции поджелудочной железы в условиях гемодпнамических расстройств. Полученные результаты могут быть использовапы для прогнозирования риска возникновения острых и хронических панкреатитов, друшх заболевании поджелудочной железы, сопровождающихся нарушением ее внешне-секреторной деятешлюеш, а также для обосповаш1я ряда принципов комплексной патогенетической герапии и профилактики.
Апробация работы и реализация результатов исследования.
Основные положения работы доложены на .заседаниях кафедры патологической анатомии Саикт-Пегероургского государственного Университета им. ак.И .П.Павлова в 1993, 1994, 1995 г.г., а также па заседаппи Санкт-Петербургской ассоциации патологоанатомов в 1994 году. По материалам диссертации имеется 4 публикации.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав: обзор литературы, материал и методы, данные собственных исследований, обсуждение результатов исследования, выводов, указателя литературы, включающего 130 отечественных и 55 иностранных источника. Работа изложена на 164 страпипах, из них текста 115 страниц. Работа иллюстрирована 15 микрофотографиями, 4 таблицами, 35 графиками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования.
Для решения поставленных задач исследован секционный и экспериментальный материал.
Изучение посмертных изменений в железистом эпителии и гемо-микрососудах поджелудочной железы, а также их состояния при различных вариантах гемодинамических нарушений проводили на материале вскрытий умерших в клиниках СПбГМУ им. акад. И.ГШавлова, которые осуществлялись в пределах 1 часа с момента констатации биолошческоп смертиДинамика посмертных изменений поджелудочной железы была изучена на 23 случаях смерти людей при различных вариантах патологии. Группировка материала производилась исходя из основного заболевания и причины смерти (габ.1).
Таблица 1
Распределение аутопсийного материала в зависимости
от основного заболевания и причины смерти
N основное заболевание п причина смерти количество случаев средний возраст
1 гипертоническая болезнь острый ивфаркт миокарда 6 67
2 гипертоническая болезнь острое нарушение мозгового кровообращения .5 49
3 атеросклероз гашрепа нижних конечностей, интоксикация 5 62
4 злокачественные опухоли различных локализаций интоксикация 7 70
Для изучения поджелудочной железы при гемодинамических расстройствах по результатам врачебно-экспергаой оценки 120 протоколов вскрьпий и историй болезни умерших было отобрано 36 случаев смерти больных с различными заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Основным критерием при отборе явилось отсутствие клинических спмшомов поражения органов брюшной полости, в том числе
и поджелудочной железы. В качестве группы сравнения без явных гемодинамических нарушсппй использованы поджелудочные железы умерших от уремической иптоксикащш, обусловленной хронической почечной недостаточностью, связанной в 5 случаях с хроническим 1ломерулопефригом, а в 1 - с врожденным полпкистозом почек, клинически протекавших без выраженной артериальной пшертсизии и без другой сопутствующей сосудистой патологии. В основу группировки изучаемых случаен был положен ведущий клинический синдром, приведший непосредственно к развитию летального исхода (таб.2).
Таблица 2
Распределение материала аутопсий по ведущему _летальному синдрому_
N группы количество случаев средний возраст
1 острая левожелудочковая недостаточность при остром инфаркте миокарда па фопе хронической сердечной педотаточности 8 64
2 острая нравожелудочковая недостаточность ([[)и тромбоэмболии легочной артерии на фоне хронической сердечной недостаточное! и 7 62
3 острое парушаше мозгового кровобрашения центрального генеза при геморрагическом инсульте 7 50
4 острая сердечная недостаточность при рсрмпппескпм пороке сердца на фоне хронической сердечной не достаточности 5 35
5 опухолевая интоксикация на фоне хропической сердечной недостаточности 9 70
6 уремическая интоксикация 6 47
Для оценки роли сосудистых расстройств в развитии возрастных изменений в поджелудочной железе из имеющегося материала были выделены группы по возрасту умерншх и наличию у них при жизни гемодинамических нарушений (таб.3).
Стандарттше кусочки ткани забирались из средней части тела поджелудочной железы вие видимых макроскопически очаговых изменений. Для исследования динамики посмертных изменений в поджелудочной железе материал забирался через 1, 2, 4, б, 12 и 24 часа после смерти. Материал фиксировался в 10% нейтральном формалине, а параллельные кусочки ткани замораживались в жидком азоте при температуре -180оС.
Таблица 3
Распределение аутопсийного материала по возрасту и наличию
гемодинамических нарушений
возрастные группы
N А В С
18-45 46-60 61 и старше
1 с гемодипамическпмп нарушениями 5 10 7
2 без гемодинамических нарушений 7 5 5
В качестве модели сосудистых расстройств был нсиользован мате-риал экспериментов, проведенных совместно с кафедрой судебной меди-цины СПбГМУ им.акад. И.П.Павлова по исследованию оргаппых, в том числе и в поджелудочной железе, изменений при применении токсических доз медикаментозных препаратов - клофелипа и димедрола.
Клофелин, являясь центральным симпатомиметиком. вызывает изменение общего периферического кровотока (Машковскии М.Д. с соавт., 1979; Медведев Б.А.,1980; Машковскии МД„ 1993), в том числе и в сосудах поджелудочной железы.
Димедрол, являясь антитстамшшым средством, апосредованно влияет на сосуды, изменяя их проницаемость и ликвидируя спазм глад-комышечных волокои (Машковскпй М.Д., 1993). Правомерность использования этою материала в качестве модели сосудистых нарушений была доказана в проведенном рапее комплексном исследовании миокарда, почек, печени, легких, при котором бьшо выявлено преобладание в гене-зе стуктурных и функциональных изменений этих органов
сосудистых расстройств (Выриков К.А., Орестов С.М., 1992; Попкова Н.В., Порсуков Э.А., 1993).
Клофелин вводился 32 половозрелым крысам-саштам однократно нерорально в дозе 2,5 мг/100 г веса тела. Жттвотные были декантированы через 5 часов, 1, 3, 7 и 14 сутки эксперимента.
Димедрол также вводился 34 крысам-сампам псрорал1>но в количестве 27мг/100 г массы тела. Материал для исследования забирался в момент гибели животных путем декаштгащш через 5 часов, 1, 3, 7 и 14 суток после применения иренарата. Контроль в каждом эксперименте сооавил 10 пптактшлх животных.
Извлеченная при забое ткань поджелудочной железы фиксировалась в 10% - нейтральном формалине и параллельно замораживалась в жидком азоте.
Весь полученный материал, фиксированный в формалине, заливался в парафин и использовался для изготовления срезов, которые окрашивались гематоксилином и эозином, шисрофуксином по ван Гизопу с докраской фукселином и реактивом Шиффа.
При помощи окулярной ссткп Вейбеля в 10 полях зрения определялась относительная площадь, занимаемая ашшарцым эпителием, стромон и гемомикрососудами. При атом ноля зрения, содержащие иные тканевые элементы - осгровковый аппарат, выводные прогокп, тканевые некрозы, участки липоматоза, - не учи гьтвались.
Из заморожегшых в жидком азоте кусочков ткани поджелудочной железы па микротоме- криостате изготовлялись срезы, на которых выявляли еукпилаиоидротсназу (СДГ), ламаиешдрогеаазу (ЛДГ) ио Ках-лассу и Зелигману, НАДН2- и НАДФН2- дегидрогеназы с помощью реакции с тетронитросшпш тетразолием, а также кислую фосфатазу (КФ) и щелочную фосфатазу (ЩФ) методом азосочетапня. Активность ферментов оценивалась количественно прямым фотоэлектрическим способом щггоспектрофотометрии в апикальных отделах цитоплазмы экзо-кринных клеток и эндотелии гемомикрососудов (Клечнков В.З., 1976).
Для более полной характеристики сосудистого обеспечения поджелудочной железы использован шпетральный показатель состояния мпкрониркуляторного русла (Аминева Х.К., Федосснко К.В., 1985), позволяющий учесть как характеристику гемомикроциркулящш, так и
показатель трапсэндотелиального обмена. Он получается путем перемножения морфометрического показателя числа активных гемомикрососудов на фотометрическую величину средней активности в них ЩФ, приходящихся на единицу площади в 10 полях зрения.
Статистическая обработка полученных данных осуществлялась на 1ВМ РС АТ по специально созданной па кафедре патологической анатомии СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова программе с учетом особенностей математической обработки гистоэнзимологических и морфо-метрическнх данпых (Урбах В.Ю., 1975; Равкип И.А., 1978).
Во всех группах сравнения определяли среднее арифметическое вариационных рядов и доверительные интервалы, дисперсию. Сравнение групп проводили с использованием критериев Вилкоксона - Манна -Уитнн и Стьюдента.
Для исследования мер связи между морфометрическими характеристиками, а также между гистохимическими параметрами в экзо-кринном эпителии и гемомнкрососудах вычисляюсь коэффициент линейной коррелящш (г1) и коэффициент корреляции Кепдела (г2).
Результаты собственного исследования и их обсуждение,.
Результаты морфологического исследования динамики посмертных изменений поджелудочной железы на материале ранних аутопсий показывают, что в постмортальном периоде последовательно происходит нарастание дистрофических изменений, вакуолизация эпителиальных клеток, исчезновение зональности их цитоплазмы, набухание и просветление ядер, завершающиеся лизисом клетки.
Изменения в зкзокршшой нарейхиме и в эпителиальной выстилке протоковой системы сочетаются с развитием изменений в гемомнкрососудах, характеризующихся повреждением и гибелью эндотелпальных клеток, развитием мукондпого и фибринондного набухания, фнбршюпд-ного некроза сосудистой стенки. Характер этих измепений носит стереотипный характер и не зависит от исходного состояния поджелудочной железы.
Активность всех изучаемых окислительно-восстановительных я гидролитических ферментов сохранялась посмертно на всем протяжении исследуемого срока. Причем активность ЛДГ, НАДН2-, НАДФН2-дегидрогеназ, кислой и щелочной фосфотаз достоверно не изменялась в
течете 1-4 часов после смерти, а достоверных отличий изменения активности СДГ не было получепо через 2 часа после гпбели организма.
Таким образом, состояние активное ш ферментных систем, обеспечивающих жизнедеятельность клетки, в ранние сроки [.'осле смерти характеризуемся относительной стабильностью и может быть использовано для опенки прижизненного состояния поджелудочной железы. Однако в последующем активность различных ферментов изменяется неодинаково, и эта динамика, очевидно, определяется не только лизисом клетки, по и другими более ранними метаболическими и струк1уриыми сдвигами, происходящими в процессе аутолиза.
Во всех изученных труппах к кошту срока иеспелования ныявлеио уменьшение содержания РАБ-положптельного вещества, являющегося маркером зимогенных гранул, п активности КФ, характеризующей, главным образом, состояние лпзосомальпых гндролаз, что позволяет подтвердить участие в аутолизе и протеолитических ферментов зимогенных гранул и фермептов лизосом. Причем уменьшение содержания РАБ-положнтелыют вещества в панкреоцитах наступает гораздо раньше, уже через 6 часов после смерти, в то время как достоверное уменьшение активности КФ - лить чере; 12 часов. Это ттаюляе! косвенно подтвердив первичное участие в аутолизе протеолитических энзимов зимогенных гранул и вторичное вовлечение лизосом. Снижение активности КФ в клетках можно объяснить н обнаруженной при микроскопической оценке пклохимпческнх препаратов утечкой продукта реакции па КФ за пределы плазмолеммы, что вероятно отражает нарушение барьерной функции мембран к посмертном периоде.
В то же время сопоставление динамики содержания РА5-поло-жигельпого вещее 1ва, активности КФ в аципарных клетках п ЩФ т? ге-момикрососудах свидетельствует о нрижпзспном повреждении последних агрессивными ферментами эпнтелноцитов.
Наряд)' с общими тенденциями выявлены особенности посмертного аутолиза в зависимости от прижизненного состояния организма. Так, большая устойчивость в посмертном периоде и замедление процессов самонереварнвания по сравнению с другими трущими исследования были выявлены в поджелудочной железе людей с распространенным атеросклерозом, где исходно отмечались выраженные склеротичес-
кие и атрофическпе нзменепия в паренхиме, сочетающиеся с более низкими показателями активности клеточного метаболизма. Наличие же исходно дистрофических измепепий в железистых клетках, обнаруженных в поджелудочной железе, умерших от опухолевой интоксикации, по-видимому, способствует более раннему аутолизу, определяемому прижизненной активацией собственных фермептов ацииарных клеток. Таким образом, при равных условиях забора материала в этой группе микроскопические признаки лизиса клеток наблюдались уже через 6 часов, в то время как в других группах аналогичные изменения обнаруживались лишь к 12 часам посмертного периода. Это подтверждается и при анализе динамики изменения активности фермептов.
Данные исследования показали также, что аутолитические процессы могут быть ускорены, если в поджелудочной железе при жизни имелись острые гемодинамические нарушения, как, папример, у людей, умерших от геморрагического инсульта головного мозга, от острого инфаркта миокарда. Это определяется, вероятно, более быстрым угнетением окислительного фосфорилирования, активацией процессов гликолиза и нарастанием ацидоза с последующим повреждением клетки.
Принимая во внимание тот факт, что при исследовании влияния гемодипамических расстройств па поджелудочную железу в группировке материала не учитывался возрастной фактор и в то же время имеются работы о возрастной перестройке поджелудочной железы, наш было выполнено исследование желез, умерших в различные возрастные периоды с учетом разной степени выраженности при жизни длительных гемодипамических нарушений.
При использованных вариантах группировок значимых отличий гистохимических показателей между возрастными фунпами не выявлено. Однако имелись различия показателей активности исследованных ферментов в ацииарном эпителии и гемомикрососудах, отражающие определенные тенденции их морфофункциональпого состояния, между группами с гемодинамическими нарушениями и без них (большая активность ЛДГ, КФ в панкреощггах п ЩФ в гемомикрососудах во всех группах с гемодинамическимп нарушениями и более высокие показатели активности НАДН2-,НДЦФН2-детдрогеназ в группах без гемодипамических нарушений). Данные морфометрического анализа
показали тенденцию к увеличению относительной площади, занимаемой стромой, уменьшению площади, занимаемой паренхимой и гемо-микрососудами, во всех возрастных группах с гемодинамическимн па-рушениями по сравнению с соответствующими возрастными группами без них.
При гемодипамических расе гройс гвах во всех возрастных ipyn-пах имелись обратные корреляционные связи между отностптелышми площадями, занимаемыми паренхимой и стромой, стромой и гемомикро-сосудами, и прямые - между относительными площадями паренхимы и темомикрососудами, что подтверждае! важную ро;н> состояния гемодинамики в возрастной структурно-функциональной нерес ¡ройке поджелудочной железы.
Полученные результаты по особенностям посмертного аутолиза и влиянию гемодинамических нарушений па состояние поджелудочной железы в различные возрастные периоды позволили обосновать возможность, во-первых, изучения материала ранних аутопсий для морфо-функппопальпой оценки прижизненных патологических процессов, а, во-вторых, сопоставлять изменения поджелудочных желез людей ра ¡личных возрастных ipynn, учитывая, главным образом, особенности во.никновспия, характер и длительность гемодинамических нарушений.
Структурные изменения ткани поджелудочной железы лиц, умерншх от заболеваний сердечно-сосудистой системы, определялись сочетанием различной степени выраженности склеротических и атрофи-ческих процессов, а также альтеративпых изменений как в паренхиматозном, лак и в сосудисш-егромалыюм компонентах железы, к том числе и в сосудах мтсроциркулягорного русла, ведущих к нарушению процессов трансэндотелиального транспорта, повышению сосудистой проницаемости, проявляющихся в развитии нершшальных и стромальных отеков, днапедезных кровоизлияниях.
В случаях смерти от уремической интоксикации, не сопровождавшейся выраженными темодшампческими изменениями, гистологически определялось преобладание дистрофических изменений в экзокрин-ной паренхиме.
В поджелудочной железе крыс, которым перорально вводился как клофелин, так и димедрол, были обнаружены выраженные стереотшшые
изменения со стороны гемомикрососудов в виде их полнокровия, дила-тании, отложения белковых масс в их стенках. Причем максимальная их выраженность отмечалась в первые сутки эксперимента, а при введении клофелина острые сосудистые изменения к 14 суткам сменялись разрастанием соединительной ткани внутри и вокруг долек, вокруг сосудов, что нашло отражение и в состоянии адинарных отделов железы.
Связь между состоянием различных структурных компонентов поджелудочной железы при различных вариантах гемодинамических нарушений наиболее четко прослеживается при анализе данных морфо-метрического исследования. Так, при длительных нарушениях гемодинамики по сравнению с остро возникающей недостаточностью кровообращения наряду с атрофпей паренхиматозного компонента и склерозом стромы происходит редукция гемомикрососудов. Редукция капилляров и возникающий при этом сосудисто-паренхиматозный блок приводят к прекращению транспорта как в цитоплазме эпителиальных клеток, так и из нее, а также к активации гапоксического фибршшогенеза и развитию склероза, что сопровождается сдавлением мнкрососудов, формируя тем самым порочный круг.
При морфометрическом исследовании поджелудочных желез экспериментальных животных обнаружено, что изменения экзокринной паренхимы идут параллельно с уменьшением относительной площади, занимаемой гемомикрососудамп, и увеличением площади соединительной ткани. При этом изменения со стороны микроциркуляторпого русла выявляются раньше. Изменения гемодинамики приводят к структурным п функциональным нарушениям ациларньтх клеток, что прежде все) о проявляется в нарушении процессов секреции. Использование экспериментального и секционного материала дало возможность выявить структурную реализацию нарушений секреторного процесса в экзокринном аппарате.
Сопоставление гистологической картины с данными гистохимического исследования поджелудочной железы при различных патологических состояниях позволило выявить гистоэпзимологические маркеры нарушений внешнесекреторной функции. При этом необходимо подчеркнуть важность применения комплекса гистохимических критериев, а не изолированного изучения какого-либо показателя, так
как именно их комплексная опенка и выявление интстрашш между ними при использовании косвенных параметров обеспечивают более точную и глубокую характеристику морфофупкцпональпого состояпии клетки.
Как известно, СДГ. являясь флавин-зависимой депшрогеназой, производит окисление сукцината до фумарата, передавая образующиеся протоны на коэнзим О дыхательной цепи и тем самт>ш определяя деятельность цикла трикарбоновых кислот (Ковальский Г.Б., 1973; Беретов Т.Т., Коровкип Б.Ф., 1991). Поэтому, выявленное нами возникающее црп пшокеш* в условиях гемодинамики повышение активности СДГ в первые часы сосудистых расстройств можно рассматривать как компенсаторное, тем более, что отмечаемое одновременно увеличепие активности ЩФ в эндотелии темомнкрососудов обычно сотъетстует повышению их проницаемости. Взаимосвязь окислительных процессов с состоянием микроциркуляторного русла подтверждается н меньшим значением активности СДГ при преобладании действия токсического фактора, характеризующегося, как было установлено, и меньшей степенью повреждения мпкрососудов.
Наблюдаемое повышение активности ЛДГ в экзокрином эпителии. вероятно, может отражать интенсификацию энергообеспечения и подключение более древнего пути метаболизма - гликолиза. В то же время увеличение активности ЛДГ может быть вызвано мозапчпостью новреждештя, нри ко юрой в части : емомикрососудов трофические пропессы блокированы практически полностью, и в этих условиях гликолиз являс1ся единственно возможным су км кашболшма ыкшлы (Ковальский Г.Б., 1973; Березов Т.Т., Коровкип БЖ, 1991).
Активация мембранно-фермеипшх систем, участвующих в обеспечешш секреторното процесса, ведет к активации лизосомалыю-вакуолярного аппарата, маркируемого КФ, активность которой бьша выше при всех впдах гемодннамических нарушений.
Особое внимание динамике активности КФ придается потому, что а желе тс той клетке лизосомальныс гидролазы являются важным фактором, обеспечивающим се гомеостаз.
Таким образом, наблюдаемые нами параллельно более высокие значения активности СДГ и КФ можно объяснить усилении процессов синтеза секрета и его выведения в условиях притока энергии.
Оценивая функциональное состояпие лизосомального аппарата в комплексе с показателями энергообеспечения и синтеза, песпеци-фическим маркером которого является НАДФН2-дегидрогеназа, можно утверждать, что наблюдаемая высокая активность КФ, СДГ и ЩФ в гемомикрососудах и одновременно низкое содержание РА Б-положительного вещества в цитоплазме панкреоцитов, отражающего состояние белкового секрета зимогенных грапул, связаны с активацией секреторного процесса в экзокрияных клетках поджелудочной железы при острых гемодипампческих расстройствах и характеризуются массивным одномоментным выбросом и нарушением процесса образования секреторных 1ранул. Исходя из этого, высокая активность ЩФ, и, следовательно, резкое повышение трансэндотелиальпого транспорта при острых гемодннамичсских нарушениях связаны с двумя взаимообусловленными процессами: с гипоксическим повреждением стенки сосудов и с действием протеолитических ферментов зимогенных гранул, еще более усугубляющим нарушение гемодинамики.
Исследование трофического звена кровеносного русла поджелудочной железы путем определения интегрального показателя показало, что изменение трофического обеспечения железы при различных вариан-тах гемодинамическнх расстройств может осуществляться либо путем колебания интенсивности транспортных процессов в шкровдркуля-горном русле, либо ну 1см шмонешш числа работающих гемомикро-сосудов, либо сочетанием того и другого.
Сдвиги ферментной активности, обнаруженные при вариантах моделирования сосудистых расстройств в эксперименте, принципиально схожи между собой. Очевидно, это определяется тем, что действие различных медикаментозных препаратов в использованных моделях реализуется через нарушение сосудистого обеспечения, а имеющиеся отличия можно объяснить различным механизмом действия использованных препаратов.
Как в поджелудочной железе человека, гак и у экспериментальных животных, ацинарный эпителий отвечает на любое паруше-
ние гемодинамики выражешгым» изменениями функционального состояпия органелл клетки, участвующих в реалпзащш секреторного процесса, что при длительном нарушении кровообращения, как было установлено нрц использовании клофелина, заканчивается сокращением функционирующего компонента. При развитии острых гемодппамичес-ких нарушений как на секционном материале, так и в эксперименте, характерно вочткиовепие синхроптащт деятельности всех апинарных клеток, что подтверждается в выявленных равномерноеги распределения активности фермептов и низких значениях дисперсии.
При анализе корреляционных связей между гистохимическими показателями клеточного метаболизма установлено, что при острых нарушениях кровообращения увеличивается число и изменяется направленность корреляциоппых связей. При длительных сосудистых расстройствах количество корреляционных связей резко уменьшается, что характеризует разобщение деятельности основных ферментпых систем, обеспечивающих синтез продуктов секреции, их выведение, и ва-ходпт отражение в развитии парушешш внешнесекреторной функции поджелудочной железы.
Предполагаемая взаимосвязь компонентов шетогеш петескога барьера поджелудочной железы на уровне ашгпарпого отдела раскрывается при корреляционном анализе взаимоотношении между оптосп-[елыюй площадью. занимаемой эпителием ашшусов. темомпкросо-судамп п соединительной тканью. Оказалось, что при осфых гемодина-мических парутепиях относительные площади, занимаемые сосудами и стромои, цаходягся между собой в прямых взаимо-ошотпениях, а по отпошешпо к площади, занимаемой парепхимой, - в обратных. При длительных нарушениях кровообранклшя относительные площади эпителия ашшусов и соединительной ткани, а [акже соединительной ткани и гемомикрососудов находятся в обратпых взаимоотношениях.
Развивающуюся при острых гемодинамических расстройствах реактцпо микропиркулягорного русла с появлением последовательно спазма, пареза, тромбоза гемососудов, ведущих к формированию иериваскулярного п тканевого отека, к сочетании с альтератшишми изменениями паренхимы можпо считать начальными проявлениями острого ианкреатита, дальнейшая судьба которого определяется дли-
ельностыо и выражешостью сосудистых нарушепий, а также степенью повреждения анинарных клеток и характером изменения их метаболического профиля.
Минимальные изменения, сохранение асинхронного функционирования панкреощтшв в сочетании с напряженностью основных ферментных систем обеспечивают возможность компенсации повреждения и последующую обратимость процесса.
Активация метаболических процессов, сопровождающаяся синхронизацией деятельности всех клеток, отражает функциональную напряженность железистого эпителия и приводит к значительной активации секреторного процесса, следствием чего является массивный выброс ферментов зимогенных гранул и лизосом, вызывающих развитие тканевых некрозов и оказывающих вторичное вазопатическое действие па уровне микроциркуляторного русла. Это может найти отражение в развитии тяжелых деструктивных форм панкреатитов и их осложнений, а также способствовать хронпзации воспалительною процесса. Подтверждением тому могут служить два случая развития ипфаркта миокарда у лиц, страдавших распространенным атеросклерозом, при которых гистологически в ткани поджелудочной железы обнаружена значительная инфильтрация соедшштельнотхаппых прослоек нейтро-фильными лейкоцитами, сопровождавшаяся более выраженным отеком и полнокровием стромы, развитием мелкоочаговых кровоизлияний, в то время как клинические проявления острого панкреатита в терминальном периоде не отмечались.
ЦиркуляЮрйая ]ШЮХеШ йры Д)Ш1 СЛЫША ДеМОДИНаМИЧсеХИА нарушениях, сопровождающаяся редукцией гемомикрососудов, определяет развитие не только струкгурпой перестройки экзокршшого эпителия, направленной на уменьшение объема функционирующих клеток, но и переход клеточного метаболизма на качественно новый уровень. Это проявляется в уменьшении в условиях дефицита кислорода интенсивности внутриклеточных процессов жизнеобеспечения клетки, что можно рассматривать как проявление адаптационных механизмов. Однако возникающие при этом нарушения секреторного цпкла, снижение синтетических способностей клетки при высокой активности внутриклеточных гндролаз обусловливают стойкие нарушения экс-
к роторной функции поджелудочной железы, что имеет важное значение в возникновении хронического панкреатита.
Выявить различия морфофункшгонэлыюго состояния поджелудочной железы при гсмодипамических расстройствах в зависимости 01 причины их возникновения ¡там не удалось. Это, возможно, связано с гем, что возникающие структурные изменения являются стереотипными. А сходный характер структурной перестройки определяет и принципиально одинаковый уровень и направленность изменений ферментативной активности. Из этого следует то, что в клинической практике любые расстройства гемодинамики, независимо от их этаонатогенеза. следует считать фактором, способствующим развитию нарушений экскреторной функции поджелудочной железы, степень выраженности которых может иногда трать решающую роль в прогнозе течения и исходе основного заболевания.
ВЫВОДИЛ.
1. Ранние посмертные изменения в аципарпых клетках поджелудочной железы характеризую 1ся нарастающим во времени подавлением активности ряда исследованных ферментов - СДГ, КФ - и про! рессирующим уменьшением РАБ-иоложительного вещества при относительной сохранности и волнообразной динамике ЛДГ, НАДН2-. НАДФН2-дсгндрогепаз в течение 24 часов 01 момента смерти. Эти изменения коррелируют с различными вариантами структурной перестройки железы.
2. Прижизненное состояние организма и особенности предшествующего смерти структурного и функционального состояния железы, обусловленного заболеванием организма, оказывают существенное влияние на скорость развития и различную степень выраженности посмертных пзмепений в клегке. В частности, развитие при жизни острых альтератшлшх пзмепепшт в аципарпом эпителии и гемо-микрососудах ускоряют процессы посмертного аутолпза, а атрофи-ческтге и склеропнеские изменения в поджелудочной железе, наоборот, замедляют скорость нх развития.
3. Суждение о с труктурно-функхшоиальной перестройке поджелудочной железы, состоянии ее экзокршшой функции может быть проведе-
по па основе комплексного количественного изучения неспецифических гистохимических маркеров процессов энергообеспечения, синтеза, внутриклеточного и сосудистого транспорта параллельно с морфометри-ческим исследованием основных структурных компонентов.
4. Сравнительный анализ состояния поджелудочной железы при экспериментальном моделировании сосудистой недостаточности и на секционном материале показал, что возпикповепие и прогрессирование острых гемодшамическнх нарушений не зависит от их тенеза п сопровождается стереотипными морфофункциональиыми изменениями:
- повышением активности трансэндотелиального транспорта в гемомикрососудах;
- повышением активности СДГ, ЛДГ, КФ в анипарном эпителии;
- снижением значений дисперсии всех исследованных ферментов, что отражает сипхронизащпо метаболических процессов, а, следовательно, и функциональной активности экзокршшых напкрсоцитов;
- нарастанием отека сгромы и дистрофических нзмепешш в панкреоцптах и эндотелии сосудов.
5. Установлена зависимость впетнесекреторной функции поджелудочной железы от состояния ее гемомикрососудов, что подтверждается изменением гистохимических показателей метаболизма экзо-кришюй паренхимы в эксперимеите и па секционном материале при различных вариантах сосудистых нарушений.
6. Возникающие при различных заболеваниях сердечно-сосу-дпстой системы и их осложнениях острые расстройства гемоциркулящш иоджелудочшй железы являю 1ся прогностически неблагоприятным признаком, способствующим активащш секреторного процесса: усилению образования и выведения секретируемых продуктов из клетки, что может оказывать вторичное повреждающее действие па гемомикро-сосуды, замыкая, таким образом, порочный круг.
7. При длительных гемодинамических нарушениях на поздних этапах их течения возникает разобщение между метаболическими показателями внутри клетки, изменяются тканевые взаимоотношения, что отражает развитие структурной и функциональной дезорганизации состояния поджелудочной железы.
Практические рекомендации.
- В развитии возрастной перестройки поджелудочной железы важное значение имеет характер и длительность сосудистых расстройств. ч!0 необходимо учитывать при лечении и профилактике заболеваний поджелудочной железы у лиц пожилого возраста.
- Оценка прижн шепиого состояния поджелудочной железы у человека может бым. проведена на материале ранних аутопсий в пределах 2 часов после смерти. Это определено отсутствием достоверной динамики т> и ^мснегаш амнвпости всех исследованных ферментов, сочетающейся со структурной сохранностью всех элементов поджелудочной железы в течении данного срока.
Список работ, опубликованных по теме диссертации.
! .Функциональная морфология внутренних органов при чо^лнровапии отравлений клофелипом // Med.Leg.Baltica - 1993.-
n.3-4 C.hi»-S5 (совместно с э.Порсуковым, Н.Попковой).
2. Комплексный ана'ип изменений внутренних органов при iciic iitiiu токсических доз димедрола в зкенеримеше И Med.Lcji.Ballica - 1993.- N.3-4.- C.S5-90 (совмсегно с С.Орееговым, К.Выриковмм, Л.Фиопиком. В.Клечиковым».
3, Поемертая диапнчлика отравлений клифелшюм (Методическое пособие для врачен-натологоапагомов и судебно-медщщнекпх экеттерюв).- С,- Петербург, 1995.- 14 с. (совместно с C.ivi'.Opee 1ойым, Б.З.Клечиковым).
The severity and duration haeniodinamic chages correlates witii structural and functional condition of exocrine pancreas // Pathology International.- 1996.- V.46, S.I.- P.544.