Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Сопоставительный анализ состояния внутрипочечной и внутрикожной микроциркуляции и выделительной функции почек при отравлении карбофосом

11а правах рукописи

ПУГАЧЕВ Владимир Михайлович

СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВНУТРИПОМЕЧНОЙ И ВНУТРИКОЖНОЙ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ И ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК ПРИ ОТРАВЛЕНИИ КАРБОФОСОМ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

003459160

Санкт-Петербург 2008

003459160

Работа выполнена в Смоленской государственной медицинской академии.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук профессор Олег Владимирович Молотков. Официальные оппоненты:

Ведущая организация: Российский государственный медицинский университет

Защита состоится 24 февраля 2009 г. в 10 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.03 при Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова по адресу: 194044, Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, 6

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова.

Автореферат разослан 24 декабря 2008 г.

доктор медицинских наук профессор доктор медицинских наук

Тимур Дмитриевич Власов Анатолий Николаевич Войцицкий

Ученый секретарь совета

доктор медицинских наук профессор

Дергунов Анатолий Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Изучение токсического влияния на организм фосфорорганнческих пестицидов, в том числе карбофоса, применяемых в быту и сельском хозяйстве остается одной из актуальных проблем современной медицины [Богоявленский В.Ф., Богоявленский И.Ф., 1999]. Отмечено, что в мире фосфорорганическими соединениями обрабатывается около 4 млрд. га земли, поэтому они широко распространены во внешней среде. При этом отравление пестицидами на планете ежегодно выявляется у 2 миллионов человек, а у 50 тысяч - оно заканчивается летальным исходом [Медведь Л.И., 1977, Тыпалиев М.Т., 1993, Чибирко М.И., 2002, Hayes W.I., 1982].

В странах Западной Европы число больных с острым отравлением пестицидами составляло в 70-х годах около 2 человек на 1000 жителей, в то время как в предыдущее десятилетие этот показатель составлял 1 на 1000 [Moeshlin S., 1979]. В нашей стране больные с острым отравлением фосфорорганическими инсектицидами составляют 1.8 - 6,3% среди всех госпитализированных. Значимость этой патологии определяется тяжестью интоксикации и высокой летальностью. Так, по данным Е.А. Лужникова и Л.Г. Костомарова [2000] госпитальная летальность составляет в таких случаях 20 - 24%. При тяжелых отравлениях даже при использовании современных методов лечения (эфферентной дстоксикации, комплексной антидотной и патогенетической терапии) она может достигать 30 - 50% и более.

У человека отравление фосфорорганическими веществами, и в частности карбофосом развивается при попадании этих препаратов в желудок, через дыхательные пути и кожные покровы. Карбофос легко проникает через кожу и биологические мембраны. При поступлении через рот всасывание начинается в полости рга и продолжается в желудке и тонком кишечнике. Токсические вещества быстро проникают в кровоток и распределяются в органах и тканях. При этом более высокие концентрации обнаруживаются в почках, печени, лёгких, кишечнике и ЦНС.

Ряд авторов обращают внимание на увеличение числа случаев поражения пестицидами через дыхательные пути и высокую смертность от развивающихся пневмоний [Агеев А.К., 1981; Биктимиров В.В., 1984]. При этом пестициды способны вызвать нарушения всех жизненно важных органов: центральной нервной системы, почек, печени, желудочно-кишечного тракта, мышцы сердца и других [Безуглый В.П., 1981; Богоявленский В.Ф., Богоявленский И.Ф., 1999; Курамбаев Я.К., Хусинов А.А., Сафонов В.А., 1993; Тыпалиев М.Т., 1993; Kudo Н„ 1972].

Особо подчеркнем влияние фосфорорганнческих пестицидов на функциональное состояние и морфологическую структуру почек [Али-Заде Г. А., 1979; Валькович Э.И., 1989; Агзамов Г.С., 2000, Латы лова Р.И., 1971; Рогова Ю.Е., 1997], поражение которых может стать причиной смерти.,. Показано, что нарушения функции почек могут характеризоват ься олигурией или полиурией, никтурией, изостенурией, снижением клубочковой

фильтрации и почечного кровотока, повышением уровня мочевины крови. Морфологические изменения ткани почек проявляются поражением почечного эпителия, набуханием эндотелия капилляров клубочков, иногда тубулорексисом.

Сложность определения дозы поступивших фосфорорганических соединений в организм, трудности оценки степени поражения внутренних органов при отравлениях делают актуальной проблему поиска доступных маркеров для оценки тяжести поражения, что может способствовать более раннему и успешному выполнению диагностических мероприятий, а в конечном итоге проведению более целенаправленной терапевтической тактики и благоприятному прогнозу.

В связи с этим отметим, что при действии различных доз фосфорорганических соединений обнаружено нарушение периферического кровообращения в различных органах и тканях, в том числе в кожных покровах. Выявленные изменения характеризуются, например, набуханием эндотелия сосудов, появлением лимфоцитарных инфильтратов в стенке сосудов [Гетлинг З.М., Федоров С.М., 1988; Кундиев Ю.И., 1967; Тыпалиев М.Т., 1993]. Это дает потенциальную возможность судить о поражении организма ФОС с помощью изучения особенностей микроциркуляции в кожных покровах.

Одним из современных методов исследования системы микроциркуляции является лазерная допплсровская флоуметрия. Этот метод с одной стороны отвечает требованиям неинвазивности и безвредности проведения исследований у человека, а с другой стороны дает возможность получить объективную информацию как о состоянии тканевой микрогемодинамики, так и о нарушениях механизмов ее регуляции [А.И.Крупаткин, В.В.Сидоров, 2005; Tenland Т., Salerud E.G., Nilson G.E., Oberg P.A., 1983].

Принимая во внимание сказанное, представлялось важным оценить и сопоставить в эксперименте степень изменения показателей гемомикроциркуляции в корковом веществе почек и кожных покровах животных, используя метод лазерной допплеровской флоуметрии, при действии малых доз карбофоса, наряду с оценкой состояния выделительной функции почек.

Целью исследования было проведение сопоставительного анализа состояния системы периферического кровообращения в кожных покровах, с состоянием микроциркуляции, структурным и функциональным состоянием коркового вещества почек при накожном и пероральном действии карбофоса в дозе LD2q.

Задачи исследования

1. Изучить особенности микроциркуляции в корковом веществе почек у крыс после накожного действия карбофоса в дозе LD2o-

2. Изучить морфометрические показатели состояния нефронов почек у животных, подвергнутых накожному действию карбофоса в дозе LD2o-

3. Изучить особенности микроциркуляции в кожных покровах крыс после перорального введения карбофоса в дозе 1<02о.

4. Изучить показатели, характеризующие функциональную активность почек у животных после перорального введения карбофоса в дозе 1Л}2о-

5. Сопоставив полученные результаты, выявить основные показатели состояния кожной микроциркуляции, характеризующие тяжесть расстройств в результате отравления карбофосом в дозе Ь02о-

Научная новизна. Впервые с помощью метода лазерной допплеропской флоуметрии проведено сопоставительное изучение состояния микрогемодинамики коркового вещества почек после накожного отравления карбофосом (в дозе ЛД20) и состояния микроциркуляции кожных покровов после перорального введения карбофоса (в той же дозе).

Показано, что после накожной аппликации карбофоса в дозе ЛД20 происходит угнетение активных механизмов регуляции почечной микроциркуляции, снижение вазомоторной активности микрососудов коркового вещества почек, что сопровождается уменьшением морфометрических показателей нефронов. Обнаружено, что структурные изменения в почках сохраняются в течение 12 часов после офавления карбофосом, а функциональные расстройства системы микрогемодинамики коркового вещества почек выявляются в течение 48 часов наблюдения.

Впервые обнаружено, что после перорального введения карбофоса в дозе ЛД20 происходит резкое угнетение микроциркуляции в кожных покровах, которое обусловлено снижением интенсивности как местных, активных механизмов регуляции микрогемодинамики, так и центральных, пассивных механизмов управления. Эти расстройства сохранялись на протяжении всего срока исследования (до 15 суток наблюдения). Характерно, что они сопровождались стойкой полиурией, протеинурией и изменениями ряда других показателей, характеризующих функциональную активность почек.

Теоретическая значимость работы. В результате выполнения работы выявлены особенности микроциркуляции в корковом веществе почек и кожных покровах, а также систем их регуляции после отравления карбофосом в дозе ЛД20, Это позволяет с новых позиций оценить их взаимосвязь, а также свидетельствует о быстром изменении системы микроциркуляции в ответ на действие на организм ФОС.

Практическая значимость работы. Полученные результаты позволяют рекомендовать метод лазерной допплеровской флоуметрии микроциркуляторного русла кожных покровов в качестве вспомогательного для ранней диагностики и определения степени повреждения организма при отравлении карбофосом.

Положения, выносимые на защиту

1. Накожное отравление карбофосом в дозе ЛД20 вызывает угнетение активности микроциркуляторной системы коркового вещества почек, снижение вазомоторной активности микрососудов, что сопровождается уменьшением морфометрических показателей нефронов.

2. Пероральное введение карбофоса в дозе ЛД2о вызывает более раннее постоянное снижение уровня показателей, характеризующих кровенаполнение микрососудов в кожных покровах, обусловленное подавлением активных и пассивных механизмов их регуляции. Эти изменения сочетались с нарушением ряда показателей функционального состояния почек.

3. Оценка состояния микроциркуляции в кожных покровах методом лазерной допплеровской флоуметрии при отравлении малыми дозами ФОС является достаточно информативным методом для характеристики степени нарушения функции почек и всего организма в целом.

4. Наиболее значимыми флоуметрическими параметрами, характеризующими нарушение состояния микроциркуляции в кожных покровах, которые могут быть использованы для диагностики, являются показатель микроциркуляции, его среднеквадратичное отклонение и показатели амплитуд активных колебаний микрокровотока.

Внедрение результатов исследования

Результаты, полученные в ходе работы, используются на кафедре судебной медицины СГМА при разборе материалов, связанных с токсическим действием малых доз карбофоса на организм, на кафедре гистологии СГМА при изучении системы периферического кровообращения различных органов и тканей, на кафедре патофизиологии.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на II Всероссийском симпозиуме «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике». (Москва, 1998), на II Международной конференции «Микроциркуляция и гемореология» (Ярославль-Москва, 1999), на 29, 30,31 научных конференциях молодых ученых (Смоленск, 2000, 2001,2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 2 - в журналах, рекомендованных ВАК.

Удостоверение на рацпредложение № 1375 «Устройство для направленной фиксации световода лазерного анализатора капиллярного кровотока в эксперименте на мелких животных» выдано Смоленской государственной медицинской академией.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Указатель литературы включает 108 отечественных и 75 зарубежных источников. Материалы диссертации изложены на 137 страницах машинописного текста, содержат 19 таблиц.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Работа выполнена на белых беспородных крысах-самках массой 190210 г, содержащихся на стандартном лабораторном рационе. Исследование проведено в 2 сериях опытов на 214 животных.

В первой серии экспериментов было изучено влияние накожного действия карбофоса на показатели, характеризующие состояние микроциркуляции и морфологические изменения почек, включая морфометрию нефронов, у крыс в различные сроки после отравления.

Накожную аппликацию карбофоса проводили из расчета 1015 мг на кг массы тела. Если учесть, что ЛД50 при трансдермальном отравлении для крыс находится в пределах 4000 - 6150 мг на кг массы тела [Мартыненко В.И., Промоненков В.К., Куколенко С.С. и др., 1992], то доза в 1015 мг/кг составляла примерно ЛДм- После аппликации животные были разделены на 9 групп, в зависимости от срока исследований. Изучение состояния почечной микроциркуляции и морфометрических показателей нефронов проводили через 1 час (1 группа), 3 часа (2 группа), 6 часов (3 группа), 12 часов (4 группа), 24 часа (5 группа), 48 часов (6 группа), а также через 4суток (7 группа), 8 суток (8 группа) и 15 суток (9 группа) после отравления.

В качестве контроля (животные 10-й и 11-й групп) использовали интактных крыс, содержащихся в идентичных условиях. Необходимость выделения двух контрольных групп, в зависимости от сезона исследования (лето и зима) была обусловлена тем, что изучение проводили в разное время года.

Исследование состояния микроциркуляции проводили методом лазерной допплеровской флоуметрии под эфирным наркозом с предварительной премедикацией, непосредственно с левой почки у животных опытной и контрольной групп. При выполнении этой работы использовали специальное устройство для фиксации как световода лазерного анализатора капиллярного кровотока, так и самой почки с целью устранения ее подвижности, обусловленной дыхательными экскурсиями (рацпредложение № 1375). После записи допплерограммы левую почку извлекали для гистологического исследования.

Во второй серии экспериментов изучали влияние перорального введения карбофоса на состояние микроциркуляции кожных покровов, суточное количество мочи и некоторые биохимические показатели крови и мочи, характеризующие функциональную активность почек у крыс в различные сроки после отравления.

Карбофос вводили в желудок крыс с помощью специального зонда из расчета 189 мг на кг массы тела. По данным литературы ЛД50 при пероральном введении колеблется от 450 до 1400 мг/кг [Мартыненко В.И., Промоненков В.К., Куколенко С.С. и др., 1992], таким образом, эта доза составляет приблизительно ЛД20. После отравления все животные были разделены на 5 групп в зависимости от срока исследования: 1-е сутки (12-я группа), 2-е сутки (13-я группа), 4-е сутки (14-я группа), 8-е сутки (15-я группа) и 15-е сутки (16-я группа). В качестве контроля служили интактные животные, содержащиеся в идентичных условиях (17 группа).

У всех животных за сутки до проведения исследований выполняли эпиляцию волосяного покрова в области пояснично-крестцового отдела позвоночника.

Помимо этого, за сутки до затравки карбофосом животных опытной и контрольной групп помещали на 24 часа в отдельные индивидуальные клетки для сбора мочи. Измеряли суточное количество мочи и содержание в ней белка.

Изучение микроциркуляции почек и кожных покровов проводили с помощью лазерного анализатора капиллярного кровотока ЛАКК-01 (НПП «Лазма», Россия). Регистрировали и рассчитывали следующие показатели ЛДФ-сигнала.

1) М - среднеарифметическое значение показателя микроциркуляции, который отражает среднюю перфузию в микроциркуляторном русле за определенный промежуток времени исследования (в перфузионных единицах).

2) а -среднеквадратичное отклонение показателя микроциркуляции, которое отражает временную изменчивость перфузии, среднюю модуляцию кровотока во всех частотных диапазонах.

3) CT- сосудистый тонус (а JA ), характеризует активный механизм модуляции тканевого кровотока, вазомоторную активность, обусловленную в частности нейрогенными влияниями.

4) ПЭМ - показатель эффективности микроциркуляции -отношение амплитуды низкочастотных (LF) колебаний к сумме амплитуд респираторных и кардиальных колебаний (ALF / AHF + ACF), интегральный показатель, который характеризует эффективность регуляции изменений кровотока в системе микроциркуляции.

5) Аьгос - максимальная амплитуда эндотелиальных колебаний (частота 1-3 колебаний в минуту с пиком частоты 0,01 Гц), активный фактор, обусловленный функционированием эндотелиоцитов (выбросом вазодилататора N0).

6) AlfP - максимальная амплитуда миогенных колебаний (частота 48 колебаний в минуту с пиком частоты 0,04 Гц), активный фактор, обусловленный функционированием прекапиллярных сфинктеров, отражает состояние мышечного тонуса прекапилляров, регулирующих приток крови в нутритивное русло.

7) Д|,к7 - максимальная амплитуда нейрогенных колебаний (частота 9-12 колебаний в минуту с пиком частоты 0,1 Гц), активный фактор, отражающий функционирование артериоло-венулярных анастомозов.

8) Auf - максимальная амплитуда высокочастотных колебаний (частота 12-24 колебаний в минуту с пиком частоты 0,3 Гц), обусловленных динамикой венозного давления при легочной механической активности, присасывающим действием «дыхательного насоса», пассивный механизм модуляции кровотока.

9) ACf - максимальная амплитуда пульсовых колебаний (частота 2496 колебаний в минуту с пиком частоты 1 Гц), пассивный механизм модуляции кровотока, связанный с сердечными пульсовыми колебаниями

артериального давления, приносящийся в микроциркуляторное русло со стороны артерий, и зависящий от тонуса резистивных сосудов.

(Л max / M) х 100% - максимальные амплитуды колебаний, нормированные на среднее арифметическое значение перфузии (М) в различных диапазонах частот:

10) (ALr„/M) х 100% - в диапазоне эндогелиальных колебаний.

11) (Аи.р/М) х 100% - в диапазоне миогенных колебаний.

12) (ALFy/M) х 100% - в диапазоне активности артериоло-венулярных анастомозов [Козлов В.И., Гурова О.А., Долина Г.И. и др., 1999; Кочетков М.А., Волнухин В.А., Козлов В.И. и др., 1999].

Содержание общего белка, креатинина, мочевины, натрия, калия и хлора в сыворотке крови определяли на автомагическом анализаторе HYTACHI - 912. Концентрацию белка в моче определяли калориметрическим методом.

Для гистологического исследования левую ночку забирали сразу после проведения флоуметрии, фиксировали в фиксаторе В.В. Яглова (1969), с последующей заливкой в парафин. Срезы толщиной 7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином.

Морфометрию почечных телец, капиллярных клубочков и их капсул осуществляли при помощи винтового окулярного микрометра МОВ-1-15х. В каждом препарате измеряли по 25 почечных телец и клубочков. В круглых почечных тельцах и капиллярных клубочках измеряли диамегр, в эллипсоидных - длинную ось и поперечник. Объем круглых телец и клубочков определяли по формуле V=D3xO,52, эллипсоидных - по формуле V=(a+3)3x 0,07 [Ратнер М.Я., Серов В.В., Шумаков В.И., 1995], где V -объем, D - диаметр круглых телец и клубочков, а - длинная ось, р -поперечник эллипсоидных телец и клубочков. Для определения объема капсулы Шумлянского от объема почечного тельца вычитали объем клубочка.

Статистическая обработка цифровых показателей, характеризующих состояние микроциркуляции почек и кожи, биохимические параметры мочи и крови, суточное количества мочи выполнена с использованием компьютерной программы «Microsoft Excel -2000». При параметрическом распределении использовался критерий Стьюдента, в случаях непараметрического распределения переменных применялся критерий Манн-Уитни (Вилкоксона).

Вариационно-статистическую обработку размеров почечных телец капиллярных клубочков проводили в 2 этапа. На 1-м этапе в срезе почки каждой крысы измеряли по 25 почечных телец и капиллярных клубочков, с последующим подсчетом среднего арифметического значения и его стандартной ошибки [Каминский Л.С., 1964]. На 2-м этапе рассчитывали среднее арифметическое со стандартной ошибкой в вариационном ряду группы крыс через нахождение частной, групповой и общей дисперсий по формулам, предложенным Г.С.Катинасом с соавторами [Катинас Г,С., Булгак

В.И., Никифорова E.H., Светикова K.M., 1969; Катинас Г.С., Полонский Ю.З., 1970].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При изучении состояния микроциркуляторного русла и морфометрических параметров почек после накожного отравления карбофосом обнаружено, что через 1 час после аппликации показатель микроциркуляции в корковом веществе почек был существенно выше, чем у здоровых животных (в 1,5 раза, р<0,05). Через 3 часа после действия карбофоса и во все последующие сроки наблюдения он уже не различался с нормальными величинами, что свидетельствует о достаточном уровне кровенаполнения ткани коркового вещества почки.

Значение среднеквадратичного отклонения показателя микроциркуляции и величина сосудистого тонуса микрососудов коркового вещества почек (рисунок 1) оказались сниженными через 6 часов после отравления (соответственно в 1,4 раза и 1,6 раза по сравнению с контрольными значениями, р<0,05), что отражает нарушение вазомоторной активности микрососудов.

Рисунок 1

Показатели вазомоторной активности микрососудов почек при накожном отравлении карбофосом

Показатели вазомоторной активности

пф.ед.

5,2

4,2 3,22,2 1,2 0,2

CKO CT

^■Контроль ибчас. в12час. в1 сут. и2сут. п8сут. |

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Через 12 часов после накожного отравления карбофосом эти показатели оставались низкими (разница с нормальными величинами составила соответственно 1,4 и 1,7 раза, р<0,05). К концу 1-х суток наблюдения, среди величин, характеризующих вазомоторную активность микрососудов, обнаружено снижение лишь среднеквадратичного отклонения показателя микроциркуляции почек (в 1,5 раза, по сравнению с контрольными животными, р<0,05). Через 2-е суток после отравления

сниженной оказалась величина сосудистого тонуса (разница с нормальными величинами составила 2,2 раза, р<0,05). В дальнейшем среднеквадратичное отклонение показателя микроциркуляции в корковом веществе почек снижалось однократно через 8 суток после отравления (на 24%, р<0,05).

Таким образом, вазомоторная активность микрососудов коры почек снижалась через 6 часов после накожного отравления карбофосом, а постепенное ее восстановление началось в период со 2-х по 4-е сутки наблюдения.

Анализ показателей, характеризующих механизмы регуляции микрогемодинамики в корковом веществе почек, позволил установить (рисунок 2), что активные механизмы контроля микроциркуляции начали снижаться уже через 3 часа после накожного действия карбофоса. В этот срок исследования зафиксировано уменьшение максимальных амплитуд в диапазоне эндотелиальной активности (I .Ра) в 1,4 раза и миогенных колебаний (ир) на 25% по сравнению с показателями контрольной группы (р<0,05 в обоих случаях). На два последующих срока наблюдения (6 и 12 часов после отравления) приходится максимальное угнетение всех показателей, характеризующих активные механизмы регуляции. В этот период снижены амплитуды эндотелиальных (ЬРа), миогенных (Ьрр) и нейрогенных колебаний (ЬГу), по сравнению с контрольными значениями. Через 24 часа после отравления начинается постепенное восстановление активных механизмов контроля микрогемодинамики в корковом слое почек. В этот срок исследования показатель, характеризующий нейрогенные колебания микрососудов (ЬРу) уже статистически не различается со значениями контрольной группы, а состояние эндотелиальных и миогенных механизмов также начинает восстанавливаться.

Рисунок 2

Показатели, характеризующие активные механизмы регуляции почечной микрогемодинамики при накожном отравлении карбофосом

Активные механизмы регуляции

пф.ед.

1.2 1

0,8 0,6 0,4 0,2

Контроль Зчас. 6 час. 12 час. 1 сут. 2сут.

| ■ Аиа и А1_РЬ вАЬРд]

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Через 2-е суток после накожного действия карбофоса оказалась уменьшенной только амплитуда колебаний, характеризующих миогенную активность микрососудов (ЬРр) (в 1.5 раза, по сравнению с контрольными значениями, р<0,05), а показатели, характеризующие эндотелиальные и нейрогенные механизмы регуляции уже не различались с нормальными величинами. Во все последующие сроки наблюдения цифры, характеризующие активные модуляции микрокровотока в корковом веществе почек оставались в пределах нормы.

При изучении пассивных механизмов регуляции микрокровотока в корковом веществе почек крыс установлено, что амплитуда дыхательных ритмов после накожного действия карбофоса статистически не различалась с аналогичными показателями животных контрольной группы на протяжении всего периода наблюдения, что может свидетельствовать об отсутствии признаков венозного застоя в микроциркуляторном русле почек.

Амплитуда сердечных колебаний в микроциркуляторном русле коркового вещества почек оказалась повышенной через 3 часа после накожного отравления (разница с контрольными величинами составила 1,3 раза, р<0,05) (рисунок 3).

Рисунок 3

Показа тели, характеризующие пассивные механизмы регуляции почечной микрогемодинамики при накожном отравлении карбофосом

пф.ед. Пассивные механизмы регуляции

- ♦ - АСГ, крысы после карбофоса ■• ■ ■ Контроль \

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Вероятно, эти изменения могут быть расценены как результат включения компенсаторных резервов организма, направленных на поддержание микрокровотока в условиях угнетения всех активных механизмов контроля микрогемодинамики. Однако, уже в следующий срок наблюдения (через 6 часов после отравления) наблюдалось падение максимальной амплитуды кардиоритмов в микрососудах коры почек: этот показатель стал меньше контрольных величин на 41% (р<0,05). Можно

полагать, что возникающие к этому сроку нарушения функции сердечнососудистой системы у крыс, получивших карбофос, становятся столь значительными, что это находит свое отражение и в состоянии микроциркуляторного русла почек, о чем свидетельствует падение величины сосудистого тонуса. Через 12 и 24 часа после отравления показатель максимальной амплитуды кардиоритмов в микрососудах коры почек оставался меньше нормальных значений соответственно в 1,5 раза и 1,4 раза (р<0,05 в обоих случаях).

В последующем (к концу 2-х суток наблюдения) амплитуда кардиоритмов нарастала и уже существенно не различалась с нормальными показателями на протяжении всего дальнейшего срока исследования. Возможно, это связано с уменьшением интоксикации и восстановлением функциональной активности сердечно-сосудистой системы. Подчеркнем еще раз, что именно в этот срок исследования началось восстановление и активных механизмов регуляции почечной микрогемодинамики.

Результаты морфометрического исследования свидетельствуют (рисунок 4), что через 1 час после накожного отравления карбофосом все изученные показатели (ОПТ, ОКК и ОКШ) были увеличены, по сравнению с нормальными величинами (разница составила соответственно 22%, 16% и 43%, р<0,05 во всех случаях), что может отражать и повышение мочевыделительной функции почек. Отметим, что увеличение объема капиллярных клубочков хорошо согласуется с нарастанием показателя микроциркуляции в корковом слое почек, которое было обнаружено методом ЛДФ в этот срок исследования.

Рисунок 4

Динамика морфометрических показателей почек при накожном отравлении

карбофосом

Морфометрические показатели

в мкмЗ

350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0

исх. 1 час. 3 час. 12 час.

¡■ОПТиОКК вОКШ!

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Через 3 часа после отравления морфометрическая картина становилась иной. Зарегистрировано уменьшение объема почечных телец и капсул Шумлянского, показатели которых становились меньше, чем у здоровых животных соответственно на 15% и 26% (р<0,05 в обоих случаях), хотя объем капиллярных клубочков не различался с нормальными значениями. Подчеркнем, что такая динамика морфометрических показателей сопровождалась признаками угнетения функциональной активности микроциркуляторного русла в коре почек, о чем свидетельствует уменьшение активных и нарастание пассивных механизмов контроля микрогемодинамики, выявленных при флоуметрическом исследовании.

Через 6 часов после накожного отравления карбофосом все изученные морфометрические параметры нефронов оставались в пределах нормальных значений; через 12 часов выявлено снижение объема почечных телец и капиллярных клубочков на 14%, по сравнению с аналогичными показателями у здоровых животных (р<0,05 в обоих случаях). Важно, что именно на 12-и часовой период приходится пик дисрегуляторных расстройств системы микроциркуляции в корковом слое почек, что сочеталось со снижением параметров, характеризующих их функциональную активность.

Во все дальнейшие сроки исследования морфометрические параметры нефронов почек крыс, получивших карбофос, существенно не различались с аналогичными показателями у здоровых животных.

Проведенный сопоставительный анализ данных лазерной допплеровской флоуметрии микрососудов коркового вещества почек и морфометрических показателей состояния нефронов выявил одинаковую направленность сдвигов, происходящих при действии карбофоса. Так, активизация микрогемодинамики коркового вещества почек через 1 час после накожного действия карбофоса, регистрируемая с помощь ЛДФ, сопровождалась и увеличением изученных морфометрических показателей состояния нефронов.

Последующее резкое угнетение функциональной активности системы микроциркуляции в коре почек и механизмов ее регуляции, выявленное с помощью ЛДФ через 6-12 часов после накожного действия карбофоса сочеталось с существенным уменьшением объема почечных телец и капиллярных клубочков.

Таким образом, эти результаты позволяют говорить о наличии прямой зависимости между состоянием микрогемодинамики в корковом веществе почек и морфометрическими показателями состояния самих нефронов у крыс после накожного отравления карбофосом.

В ходе дальнейшей работы были изучены показатели, характеризующие кожную микроциркуляцию и функциональную активность почек после перорального введения карбофоса.

Обнаружено, что расстройства микроциркуляции в кожных покровах у крыс, получивших карбофос перорально, были более значимыми, чем в корковом веществе почек животных, подвергнутых накожному отравлению,

что, не исключено, может быть обусловлено способом поступления этого ФОС в организм.

В частности, у крыс, поучавших карбофос перорально, выявлено снижение кровенаполнения тканей и вазомоторной активности микрососудов кожи на протяжении всего периода наблюдения (табл. 1).

Таблица 1

Динамика базальных показателей микроциркуляции в кожных покровах при пероральном отразлении карбофосом

Пока- Контроль Сутки после отравления

затель 1 2 4 8 15

М 16,81+0,47 10,26+ 9,20± 11,52± 8,10± 10,70±

0,70* 1,20* 1,56* 3,29* 2,86*

о 0,63±0,07 0,37+ 0,27± 0,35± 0,43+ 0,29+

0,03* 0,03* 0,03* 0,04* 0,03*

СТ 4,87±0,46 5,67± 1,92+ 2,32± 6,93± 2,26±

1,81 0,54* 0,33* 2,83 0,85*

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Так, уже через 1 сутки после отравления, величина показателя кожной микроциркуляции становилась меньше, чем у здоровых животных в 1,6 раза (р<0,05), хотя величина сосудистого тонуса микрососудов кожи в этот период еще оставалась в пределах нормальных величин. Через 2 суток после введения карбофоса показатели, характеризующие базальный кровоток, снижались более значительно. Так показатель микроциркуляции в кожных покровах и его среднеквадратичное отклонение становились меньше аналогичных показателей у животных контрольной группы соответственно в 1,8 раза и 2,3 раза, а величина сосудистого тонуса микрососудов кожи снижалась и становилась в 2,5 раза меньше, чем у контрольных крыс (р<0,05 во всех случаях).

В следующий срок исследования (через 4 суток после перорального введения карбофоса) показатели, характеризующие базальный кровоток в микрососудах кожи оставались низкими: показатель микроциркуляции, его среднеквадратичное отклонение и величина сосудистого тонуса у животных опытной группы были меньше, чем в контроле соответственно в 1,5, 1,8 и 2,1 раза (р<0,05 во всех случаях).

К концу 8-х суток после перорального введения карбофоса у животных зафиксировано некоторое улучшение показателей кожной микрогемодинамики, по сравнению с двумя предыдущими сроками исследования. Так, показатель микроциркуляции и его среднеквадратичное отклонение в этот срок исследования были меньше контрольных величин

лишь соответственно в 2 раза и 1,5 раза (р<0,05 в обоих случаях), а величина сосудистого тонуса возвращалась к нормальным величинам.

Однако через 15 суток после пероралыюго отравления карбофосом картина была иной. Степень выраженности расстройств микрокровотока в кожных покровах вновь нарастала. В этот срок исследования показатель микроциркуляции в тканях опытных животных становился меньше контрольных значений в 1,6 раза, а его среднеквадратичное отклонение и величина сосудистого тонуса - в 2,2 раза (р<0,05 во всех случаях).

Особо подчеркнем, что изучение показателей, характеризующих механизмы регуляции кожной микрогемодинамики, выявило тотальное угнетение всех активных процессов модуляции микроциркуляции у крыс, получавших карбофос пероралыю, через 24 часа, 48 часов и 4 суток после отравления (табл. 2).

Таблица 2

Динамика показателей, характеризующих активные механизмы регуляции микроциркуляции в кожных покровах при пероральном отравлении

карбофосом

Показатель Контроль Сутки после отравления

1 2 4 8 15

ЬРа 2,72±0,70 0,74± 0,13* 0,60± 0,15* 0,70± 0,07* 1,10± 0,19* 0,62± 0,27*

ьгр 1,58±0,34 0,66± 0,07* 0,44± 0,14* 0,56± 0,07* 1,04± 0,20 0,49± 0,18*

и>у 1,02±0,18 0,48± 0,05* 0,36+ 0,09* 0,34+ 0,07* 0,76± 0,22 0,29± 0,11*

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

В частности, максимальные амплитуды колебаний в диапазоне эндотелиальной, миогенной и нейрогенной активности микрососудов кожных покровов у этих животных были снижены, по сравнению с контролем, к концу 1-х суток наблюдения соответственно в 3,7, 2,4 и 2,1 раза (р<0,05 во всех случаях); к концу 2-х суток - соответственно в 4,5, 3,6 и 2,8 раза (р<0,05 во всех случаях), а через 4 суток - в 3,9, 2,8 и 3 раза (р<0,05 во всех случаях).

Через 8 суток после пероралыюго введения карбофоса наблюдалась определенная стабилизация состояния активных механизмов регуляции кожной микрогемодинамики. В этот срок исследования максимальные амплитуды колебаний в диапазоне миогенной и нейрогенной активности микрососудов кожи у крыс опытной группы соответствовали контрольным величинам, а показатель, характеризующий зндотелиальную активность микрососудов (ЬЬ'н) был меньше контрольных показателей в 2,5 раза

(р<0,05). Подчеркнем, что выявленная оптимизация активных механизмов регуляции кожного микрокровогока в этот срок исследования, как уже было отмечено ранее, сопровождалась и определенным улучшением характеристик базальной микрогемодинамики.

К 15-м суткам наблюдения вновь происходило существенное ухудшение состояния активных механизмов регуляции кожного кровотока у крыс, получивших карбофос перорально: амплитуды в диапазоне эндотелиальной, миогенной и нейрогенной активности у таких животных становились меньше контрольных показателей соответственно в 4,4, 3,2 и 3,5 раза (р<0,05 во всех случаях). Отметим, что именно в этот период выявлено и ухудшение показателей, характеризующих состояние базального кровотока.

Анализ состояния пассивных механизмов регуляции кожной микрогемодинамики показал, что амплитуда высокочастотных колебаний у животных, получавших карбофос, была снижена на протяжении всего периода наблюдении, однако степень снижения была различной, и, в целом, соответствовала динамике показателей, характеризующих активные процессы модуляции микроциркуляции (габл.З).

Таблица 3

Динамика показателей, характеризующих пассивные механизмы регуляции микроциркуляции в кожных покровах при пероральном отравлении

карбофосом

Показатель Контроль Сутки после отравления

1 2 4 8 15

НР 1,21 ±0,24 0,44± 0,09* 0,26± 0,07* 0,30± 0,04* 0,60± 0,16* 0,17± 0,04*

СР 0,69±0,12 0,22± 0,03* 0,14± 0,04* 0,14+ 0,02* 0,30+ 0,05* 0,13±. 0,03*

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Так, через 24 часа после отравления амплитуда дыхательных и сердечных ритмов в микрососудах кожи подопытных животных была снижена в 2,7 и 3,1 раза, по сравнению с контролем (р<0,05 в обоих случаях). В дальнейшем амплитуды высокочастотных колебаний в кожных покровах крыс, получивших карбофос, уменьшались еще более значительно (разница с показателями контрольной группы для респираторных и кардиоритмов микрососудов кожи через 2 суток составила 4,6 и 4,9 раза, а через 4 суток -4,9 и 4 раза соответственно, р<0,05 во всех случаях).

К концу 8-х суток обнаружена положительная динамика показателей, характеризующих пассивные механизмы регуляции микроциркуляции: величина максимальной амплитуды дыхательных и кардиоритмов микрососудов кожи у животных, получивших карбофос, нарастала, хотя все

еще оставалась ниже контрольных величин (соответственно в 2,3 и 2 раза, р<0,05 в обоих случаях).

Через 15 суток после перорального введения карбофоса состояние пассивных механизмов контроля кожной микрогемодинамики вновь ухудшалось. Амплитуды дыхательных и сердечных колебаний оказались существенно меньше аналогичных показателей у животных контрольной группы (соответственно в 5,3 и 7 раз , р<0,05 в обоих случаях).

Таким образом, через 8 суток после перорального отравления карбофосом в кожных покровах крыс обнаружено улучшение состояния механизмов регуляции микроциркуляции, как активных, так и пассивных, что сопровождалось оптимизацией параметров базального кровотока. Подчеркнем, что все же при этом большинство изученных показателей микроциркуляции в кожных покровах в этот срок исследования оставались ниже нормальных значений.

К концу 15-х суток наблюдалось повторное существенное угнетение изученных механизмов регуляции (активных и пассивных), что приводило к нарушению функциональной активности всей системы микроциркуляции в кожных покровах и нашло свое отражение в снижении параметров базального кровотока.

При изучении функциональной активности почек обнаружено (рисунок 5), что суточное количество мочи было увеличено у животных, получивших перорально карбофос практически на протяжении всего периода наблюдения (к концу 1-х, 2-х, 4-х и 15-х суток). Лишь через 8 суток после введения карбофоса, то есть в период, когда была выявлена определенная стабилизация состояния кожной микроциркуляции, этот показатель оставался в пределах нормальных значений.

Рисунок 5

Динамика показателей функциональной активности почек при пероральном отравлении карбофосом

Показатели функциональной активности почек

7 6 5 4 3 2 1

Контроль 2 8 сутки

I ■ Диурез, мл/100 г и Белок мочи, г/л [

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Что касается содержания белка в моче, то оно было стабильно высоким у опытных животных на протяжении всего периода исследования, что, вероятно, связано со значительными расстройствами процессов канальцевой реабсорбции при отравлении карбофосом.

Содержание белка в сыворотке крови (рисунок 6) было снижено через 24 часа после отравления (в 1,2 раза, по сравнению с показателями у здоровых животных, р<0,05). Через 2 и 4 суток после действия карбофоса уровень белка сыворотки крови не различался с нормальными величинами, а к концу 8-х суток вновь происходило снижение этого показателя (разница с контрольными значениями составила 20%, р<0,05).

Рисунок 6

Динамика некоторых биохимических показателей сыворотки крови при пероральном отравлении карбофосом

"Калий, ионтраль. цмопь/л 'Келий, после карбофоса, ммоль/л

""Бело» фовн, кмтроль. г«1 ' Белок цюви, после карбофоса, г/л

Примечание: * - где р < 0,05 по сравнению с контролем

Обнаружено, что через 8 суток после отравления карбофосом, то есть в период определенной стабилизации состояния кожной микрогемодинамики, в сыворотке крови опытных животных была снижена концентрация ионов калия на 39% (р<0,05). К концу 15-х суток после перорального введения карбофоса содержание ионов калия в сыворотке крови резко нарастало (в 2 раза, р<0,05), что сочеталось с резким ухудшением состояния кожной микрогемодинамики.

При анализе этих данных обращает на себя внимание то, что результаты флоуметрического исследования состояния кожной микроциркуляции у животных, получавших карбофос перорально, в значительной мере совпадают прежде всего с динамикой выделения суточной мочи, как одного из признаков функционального состояния почек.

Так, в период наиболее значимых расстройств кожной микроциркуляции и механизмов ее регуляции, приходящимися на 2 и 4 сутки после перорального введения карбофоса обнаружено увеличение суточного

количества мочи и выраженная протеинурия. На 8-е сутки исследования, когда состояние кожной микроциркуляции, в целом, несколько улучшалось, суточное количество мочи было в пределах нормальных значений, хотя протеинурия попрежнему имела место. Отметим, что ухудшение состояния микрогемодинамики кожных покровов к концу 15-х суток наблюдения сопровождалось и нарастанием диуреза, сочетающимся с протеинурией и гиперкалиемией.

Принимая во внимание задачи исследования представлялось важным сопоставить результаты изучения микрогемодинамики в почках и коже при действии карбофоса.

Оказалось, что выраженность сдвигов, отражающих состояние системы микроциркуляции и механизмов ее регуляции в кожных покровах животных, получивших карбофос, зафиксированных методом лазерной допплеровской флоуметрии, значительно превосходит таковую при изучении микрогемодинамики коркового слоя почек, подчеркнем, при аналогичных дозах вводимого вещества.

Например, такие параметры базального кровотока, как показатель микроциркуляции и его среднеквадратичное отклонение в кожных покровах животных, получивших карбофос, были снижены на протяжении всего периода наблюдения.

В тоже время, в микрососудах коркового слоя почек крыс, отравленных карбофосом, снижение показателя микроциркуляции было зафиксировано лишь через 1 час после отравления, а среднеквадратичное отклонение показателя микроциркуляции, характеризующее вазомоторную активность микрососудов, снижалось лишь на пике дисрегуляторных расстройств (в периоды с 6 по 24 часа после отравления и через 8 суток).

Хотя, конечно, на эти результаты могли оказать определенное влияние различные способы поступления карбофоса в организм.

Анализ механизмов регуляции микрогемодинамики свидетельствует, что показатели, характеризующие как активные, так и пассивные процессы контроля микроциркуляции в кожных покровах крыс, получивших карбофос, были существенно изменены в течение всего периода наблюдения. Отметим, что степень сдвигов этих параметров амплитуд низко- и высокочастотных колебаний микрокровотока в коже сопоставима с изменениями показателей базалъной микроциркуляции в корковом веществе и функциональной активности почек, в частности с количеством суточной мочи.

В связи с эти подчеркнем, что изменения амплитуд низкочастотных и высокочастотных колебаний в микроциркуляторном русле коркового вещества почек хотя и обнаруживались в более ранние сроки исследования (через 3-24 часа после введения карбофоса), однако были менее значимыми и менее продолжительными, чем в кожных покровах. Их динамика в целом соответствовала изменениям показателей, полученным при морфометрии нефронов почек.

Таким образом, результаты проведенной работы свидетельствуют, что изучение состояния микроциркуляции кожных покровов методом лазерной

допплеровской флоуметрии в случае возможного отравления ФОС, и в частности, карбофосом, может служить достаточно объективным критерием для подтверждения самого факта поражения организма.

Больше того, полученные результаты позволяют говорить, что степень выраженности сдвигов как состояния системы микроциркуляции в кожных покровах, так и состояния активных и пассивных механизмов ее регуляции, обусловленные токсическим поражением организма, могут дать представление и о возможной выраженности повреждения структуры и функции почек. Это подтверждается положительной корреляцией показателей состояния микроциркуляторного русла в почках и кожных покровах у животных после отравления карбофосом, в том числе при сравнении их с мочевым синдромом.

Отметим, что наибольшей информативностью, по результатам нашего исследования, в отношении повреждения организма карбофосом, обладают показатель микроциркуляции (М) в кожных покровах и его среднеквадратичное отклонение (а).

Значимыми в диагностике расстройств регуляции микроциркуляции и состояния всего организма в целом были также показатели максимальных амплитуд низкочастотных колебаний в диапазоне эндотелиальной (ТЛ'а), миогеной (ЬБР) и нейрогенной активности (И;у), максимальные амплитуды высокочастотных дыхательных (НР) и сердечных (СБ) ритмов.

Таким образом, результаты работы позволяют сделать заключение о достаточно высокой информативной ценности изучения состояния кожной микроциркуляции методом лазерной допплеровской флоуметрии при отравлениях малыми дозами ФОС для суждения о нарушении структуры и функции почек, и всего организма в целом.

ВЫВОДЫ:

1. Накожное отравление карбофосом в дозе 1.1>>о вызывает нарушения в микроциркуляторном русле коркового вещества почек, проявляющиеся снижением вазомоторной активности микрососудов, обусловленных нарушениями механизмов регуляции системы микроциркуляции, главным образом ее активных компонентов.

2. Накожное действие карбофоса в дозе ЬЕЬо сопровождалось изменениями морфометрических показателей состояния нефронов, эти изменения хорошо согласуются с динамикой параметров микроциркуляторного русла коркового вещества почек.

3. Пероральное отравление карбофосом в дозе \,Ого вызывает существенное снижение кровенаполнения и вазомоторной активности микрососудов кожных покровов за счет тотального угнетения механизмов регуляции, и прежде всего активных компонентов, выявленное во все сроки исследования.

4. Пероральное отравление карбофосом в дозе Ш20 вызывает нарушение функциональной активности почек, проявляющееся выраженной протеинурией, увеличением суточного количества мочи.

5. Нарушения системы микроциркуляции и механизмов ее регуляции в кожных покровах животных при пероральном отравлении карбофосом в дозе LD20 совпадают с динамикой показателей функционального состояния почек.

6. Отравление карбофосом в дозе LD20, независимо от способа поступления, приводит к однонаправленным изменениям состояния системы микроциркуляции и механизмов ее регуляции в корковом веществе почки и кожных покровах, однако сдвиги флоуметрических показателей в коже более выражены. Важно, что наибольшую выраженность имели сдвиги показателей, характеризующих активные механизмы регуляции кожной микроциркуляции.

7. Оценка состояния микроциркуляции в кожных покровах методом лазерной допплеровской флоуметрии при отравлении малыми дозами ФОС является достаточно информативным методом для характеристики степени нарушения функции почек и всего организма в целом. Наиболее значимыми параметрами являются показатель микроциркуляции, его среднеквадратичное отклонение и показатели амплитуд активных колебаний микрокровотока.

ПРАКТИЧЕКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Исследование микроциркуляции кожных покровов методом лазерной допплеровской флоуметрии целесообразно использовать в качестве способа ранней экстренной диагностики степени повреждения организма ФОС.

2. Можно рекомендовать использовать в качестве основных диагностических критериев следующие показатели ЛДФ-грамм: показатель микроциркуляции (М), его среднеквадратичное отклонение (о), показатели максимальных амплитуд низкочастотных колебаний в диапазоне эндотелиалыюй (LFa), миогеной (LFß) и нейрогенной активности (LF7), и максимальные амплитуды высокочастотных дыхательных (HF) и сердечных (CF) ритмов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Пугачев В.М. Реакция сосудистой системы почек на острое отравление карбофосом / В.М. Пугачев, В.В. Хохлов // Материалы второго Всероссийского симпозиума «Применение лазерной допплеровской флоуметрии в медицинской практике». - М., 1998. - С.97-98.

2. Пугачев В.М. Сосудистая реакция почек на отравление карбофосом / В.М. Пугачев //Вестник Смоленской медицинской академии. - Смоленск, 1998.-С. 48-49.

3. Пугачев В.М. Сезонные колебания в почках белых крыс /В.М. Пугачев // Материалы II Международной конференции «Микроциркуляция и гемореология». - Ярославль-Москва, 1999.-С. 177-178.

4. Пугачев В.М. Характеристика внутрипочечной микроциркуляции при отравлении карбофосом / В.М. Пугачев, В.В. Хохлов // Сборник «Судебно-медицинская служба на рубеже веков». - Киров, 2001. - С.158-162.

5. Пугачев В.М. Сравнительный анализ показателей функционального состояния почек и микроциркуляции кожи при остром отравлении

карбофосом. / В.М. Пугачев // Проб, экспертизы в медицине. -2003. - № I. — С. 19-20.

6. Пугачев В.М. Сравнительный анализ некоторых показателей состояния организма на 4 сутки после отравления карбофосом / В.М.Пугачев, О.В.Молотков // Сборник научных трудов (К 80-летию профессора Петра Федоровича Степанова). - ГОУ ВПО «СГМА МЗ РФ». -2004. - С. 149 - 152.

7. Пугачев В.М. Характеристика структуры и функции почек через 24 часа после отравления карбофосом I В.М. Пугачев, О.В. Молотков II Вестник Смоленской медицинской академии. - Смоленск, 2005, - № 3. - С. 112.

8. Пугачев В.М. Состояние кровотоки в мелких сосудах кожи белых крыс через 1-15 суток после отравления карбофосом / В.М. Пугачев // Математическая морфология: электронный математический и медико-биологический журнал. - 2007. - Т.6, Вып.З. - ИНН 0420700004/0033.

9. Пугачев В.М. Состояние микроциркуляции в почках при накожном Офавлении карбофосом / В.М. Пугачев, О.В. Молотков, О.В. Халепо II Гемореология и Микроциркуляция (от молекулярных мишеней к органным и системным изменениям): Материалы международной конференции. -Ярославль: Изд-во ЯЛТУ им. К.Д. Ушинского. - 2007. - С. 167.

10. Пугачев В.М. Использование метода лазерной допплеровской флоуметрии для оценки роли микроциркуляторных нарушений при патологии (клинико-экснерименталыюе исследование) / В.М. Пугачев, О.В. Халепо, С.Л. Ешкина, O.A. ЛучкинаУ/ Вестник восстановительной медицины. - Москва, 2008. - №3. - С.64-68.

11. Пугачев В.М. Влияние малых доз карбофоса на морфологию почек в сроки от 1 часа до 15 суток после воздействия / В.М. Пугачев // Морфология. - Санкт-Петербург, 2008. - №4. - С.90.

Формат 60x84 '/16. Заказ № (018

Подписано и печать 23.12Д)8

Объем 1 п.л._Тираж Ю0 экз.

Типография ВМздА, 104044, СПб., у л. Академика Лебедева, 6

Актуальность проблемы. Одной из актуальных проблем современной медицины остается изучение токсического влияния на организм фосфорорганических пестицидов, в том числе карбофоса, применяемых в быту и сельском хозяйстве [12, 73, 109]. Отмечено, что в мире фосфорорганическими соединениями обрабатывается около 4 млрд. га земли [100], поэтому они широко распространены во внешней среде [12, 73, 146]. Подсчитано, что в той или иной мере отравление пестицидами на планете ежегодно выявляется у 2 миллионов человек, у 50 тысяч - оно заканчивается летальным исходом [107, 130].

В странах Западной Европы число больных с острым отравлением пестицидами составляло в 70-х годах около 2 человек на 1000 жителей, в то время как в предыдущее десятилетие этот показатель составлял 1 на 1000 [172]. По данным центров по лечению отравлений в нашей стране больные с острым отравлением фосфорорганическими инсектицидами составляют 1.8 -6,3% среди всех госпитализированных. Значимость этой патологии определяется тяжестью интоксикации и высокой летальностью. Так, по данным Е.А. Лужникова госпитальная летальность составляет в таких случаях 20 - 24% [68]. При тяжелых отравлениях даже при использовании современных методов лечения (эфферентной детоксикации, комплексной антидотной и патогенетической терапии) она может достигать 30 - 50% и более [68, 154].

У человека отравление фосфорорганическими веществами, и в частности карбофосом развивается при попадании этих препаратов в желудок, через дыхательные пути и кожные покровы. Карбофос легко проникает через кожу и биологические мембраны. При поступлении через рот всасывание начинается в полости рта и продолжается в желудке и тонком кишечнике. Токсические вещества быстро проникают в кровоток и распределяются в органах и тканях. При этом более высокие концентрации обнаруживаются в почках, печени, лёгких, кишечнике и ЦНС.

Ряд авторов обращают внимание на увеличение в последние годы числа случаев поражения пестицидами через дыхательные пути и высокую смертность от развивающихся пневмоний [1, 2, 11], хотя они способны вызвать нарушения всех жизненно важных органов: центральной нервной системы, почек, печени, желудочно-кишечного тракта, мышцы сердца и других [1, 2, 10, И, 12, 10, 41, 59, 100, 158, 162].

Особо подчеркнем влияние фосфорорганических пестицидов на функциональное состояние и морфологическую структуру почек [3, 8, 15, 62, 64, 89, 90], поражение которых может стать причиной смерти. Показано, что нарушения функции почек могут характеризоваться олигурией или полиурией, никтурией, изостенурией, снижением клубочковой фильтрации и почечного кровотока,. повышением уровня мочевины крови. Морфологические изменения ткани почек проявляются поражением почечного эпителия, набуханием эндотелия капилляров клубочков, иногда тубулорексисом.

Сложность определения дозы поступивших фосфорорганических соединений в организм, трудности оценки степени поражения внутренних органов при отравлениях делают актуальной проблему поиска доступных маркеров для оценки тяжести поражения, что может способствовать более раннему и успешному выполнению диагностических мероприятий, а в конечном итоге проведению более целенаправленной терапевтической тактики и благоприятному прогнозу [189].

В связи с этим . отметим, что при действии различных доз фосфорорганических соединений обнаружено нарушение периферического кровообращения в различных органах и тканях, в том числе в кожных покровах. Выявленные изменения характеризуются, например, набуханием эндотелия сосудов, появлением лимфоцитарных инфильтратов в стенке сосудов [24, 57, 100]. Это делает потенциально возможным судить о поражении организма ФОС с помощью изучения особенностей микроциркуляции в кожных покровах.

Одним из современных методов исследования системы микроциркуляции является использование лазерной доплеровской флоуметрии. Этот метод с одной стороны отвечает требованиям неинвазивности и безвредности проведения исследований у человека, а с другой стороны дает возможность получить объективную информацию как о состоянии тканевой микрогемодинамики, так и о нарушениях механизмов ее регуляции [61, 196].

Принимая во внимание сказанное, представлялось важным проследить и сопоставить в эксперименте степень изменения показателей гемомикроциркуляции в корковом веществе почек и кожных покровах животных, используя метод лазерной допплеровской флоуметрии, при действии малых доз карбофоса, наряду с оценкой состояния выделительной функции почек.

Целью исследования было проведение сопоставительного анализа состояния системы периферического кровообращения в кожных покровах, с состоянием микроциркуляции, структурным и функциональным состоянием коркового вещества почек при накожном и пероральном действии карбофоса в дозе LD20

Задачи исследования

1. Изучить особенности микроциркуляции в кожных покровах крыс после перорального введения карбофоса в дозе LD20

2. Изучить показатели, характеризующие функциональную активность почек у животных после перорального введения карбофоса в дозе LD20.

3. Изучить особенности микроциркуляции в корковом веществе почек у крыс после накожного действия карбофоса в дозе LXho

4. Изучить морфометрические показатели состояния нефронов почек у животных, подвергнутых накожному действию карбофоса в дозе LD20.

5. Сопоставив полученные результаты, выявить основные показатели состояния кожной микроциркуляции, характеризующие тяжесть расстройств в результате отравления карбофосом в дозе 1Л>2о

Научная новизна. Впервые с помощью метода лазерной допплеровской флоуметрии проведено сопоставительное изучение состояния микрогемодинамики коркового вещества почек после накожного отравления карбофосом (в дозе ЛД20) и состояния микроциркуляции кожных покровов после перорального введения карбофоса (в той же дозе).

Впервые обнаружено, что после перорального введения карбофоса в дозе ЛД20 происходит . резкое угнетение микроциркуляции в кожных покровах, которое обусловлено снижением интенсивности как местных, активных механизмов регуляции микрогемодинамики, так и центральных, пассивных механизмов управления. Эти расстройства сохранялись на протяжении всего срока исследования (до 15 суток наблюдения). Характерно, что они сопровождались, стойкой полиурией, протеинурией и изменениями ряда других показателей; характеризующих функциональную активность почек.

Показано, что после накожной аппликации карбофоса в дозе ЛД20 происходит угнетение . активных механизмов регуляции почечной микроциркуляции, снижение вазомоторной активности микрососудов коркового вещества почек, что сопровождается уменьшением морфометрических показателей нефронов. Обнаружено, что структурные изменения в почках сохраняются в течение 12 часов после отравления карбофосом, а функциональные расстройства системы микрогемодинамики коркового вещества почек выявляются в течение 48 часов наблюдения.

Научная значимость работы. В результате выполнения работы выявлены особенности ■ микроциркуляции в корковом веществе почек и кожных покровах, а также систем их регуляции после отравления карбофосом в дозе ЛД20, Это позволяет с новых позиций оценить их взаимосвязь, а также свидетельствует о быстром изменении системы микроциркуляции в ответ на действие на организм ФОС.

Практическая значимость работы. Полученные результаты позволяют рекомендовать метод лазерной допплеровской флоуметрии микроциркуляторного русла кожных покровов в качестве вспомогательного для ранней диагностики и определения степени повреждения организма при отравлении карбофосом.

Положения, выносимые на защиту.

1. Накожное отравление карбофосом в дозе ЛД20 вызывает угнетение активности микроциркуляторной системы коркового вещества почек, снижение вазомоторной активности микрососудов, что сопровождается уменьшением морфометрических показателей нефронов.

2. Пероральное введение карбофоса в дозе ЛД20 вызывает более раннее постоянное снижение уровня показателей, характеризующих кровенаполнение микрососудов в кожных покровах, обусловленное подавлением активных и пассивных механизмво их регуляции. Эти изменения сочетались с нарушением ряда показателей функционального состояния почек.

3. Оценка состояния микроциркуляции в кожных покровах методом лазерной допплеровской флоуметрии при отравлении малыми дозами ФОС является достаточно информативным методом для характеристики степени нарушения функции почек и всего организма в целом.

4. Наиболее значимыми фоумтрическими параметрами, характеризующими нарушение состояния микроциркуляции в колсных покровах, которые могут быть использованы для диагностики, являются показатель микроциркуляции, его среднеквадратичное отклонение и показатели амплитуд активных колебаний микрокровотока.

Внедрение результатов исследования.

Результаты, полученные в ходе работы, используются на кафедре судебной медицины СГМА при разборе материалов, связанных с токсическим действием малых доз карбофоса на организм, на кафедре гистологии СГМА при изучении системы периферического кровообращения различных органов и тканей, на кафедре патофизиологии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

ВЫВОДЫ:

1. Пероральное отравление карбофосом в дозе LD2o вызывает существенное снижение кровенаполнения и вазомоторной активности микрососудов кожных покровов за счет тотального угнетения механизмов регуляции, и прежде всего активных компонентов, выявленное во все сроки исследования.

2. Пероральное отравление карбофосом в дозе LD2o вызывает нарушение функции почек, проявляющееся выраженной протеинурией, увеличением суточного количества мочи.

3. Нарушения системы микроциркуляции и механизмов ее регуляции в кожных покровах животных при пероральном отравлении карбофосом в дозе LD2o совпадают с динамикой показателей функционального состояния почек.

4. Накожное отравление карбофосом в дозе LD2o вызывает нарушения в микроциркуляторном русле коркового вещества почек, проявляющиеся снижением вазомоторной активности микрососудов, обусловленных нарушениями механизмов регуляции системы микроциркуляции, главным образом ее активных компонентов.

5. Накожное действие карбофоса в дозе LD20 сопровождалось изменениями морфометрических показателей состояния нефронов, эти изменения хорошо согласуются с динамикой параметров микроциркуляторного русла коркового вещества почек.

6. Отравление карбофосом в дозе LD20, независимо от способа поступления, приводит к. однонаправленным изменениям состояния системы микроциркуляции и механизмов ее регуляции в корковом веществе почки и кожных покровах, однако сдвиги флоуметрических показателей в коже более выражены. Важно, что наибольшую выраженность имели сдвиги показателей, характеризующих активные механизмы регуляции кожной микроциркуляции.

7. Оценка состояния микроциркуляции в кожных покровах методом лазерной допплеровской флоуметрии при отравлении малыми дозами ФОС является информативным методом для характеристики степени нарушения функции почек и всего организма в целом. Наибоее значимыми параметрами при отравлении карбофосом являются показатель микроциркуляции, его среднеквадратичное отклонение и показатели амплитуд активных колебаний микрокровотока.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Исследование микроциркуляции кожных покровов методом лазерной допплеровской флоуметрии целесообразно использовать в качестве способа ранней экстренной диагностики степени повреждения организма ФОС.

2. Можно рекомендовать использовать в качестве основных диагностических критериев следующие показатели ЛДФ-грамм: показатель микроциркуляции (М), его среднеквадратичное отклонение (а), показатели максимальных амплитуд низкочастотных колебаний в диапазоне эндотелиальной (LFa), миогеной (LF{3) и нейрогенной активности (LFy), и максимальные амплитуды высокочастотных дыхательных (HF) и сердечных (CF) ритмов.