Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

HISTOLOGICAL AND HISTOCHEMICAL CHANGES OF THE SMALL INTESTINE IN PERITONITIS

Ashrafov R.A. 1 Lychkova A.E. 2
1 AMG-Aesthetic Kuntsevo, Moscow
2 TSNII gastroenterology. DZ, Moscow
На модели перитонита у крыс исследовали нарушения функции тонкой кишки. Перитонит моделировали лигируя рудиментарный отросток толстой кишки, петлю которого опускали в брюшную полость. Оценку нарушений микроциркуляции и состояния тканей органа проводили методами гистологии, гистохимии и электронной микроскопии. Показано, что нарушения микроциркуляции возникали уже на реактивной стадии перитонита и сопровождались дистрофическими изменениями ткани, достигшими в токсической фазе максимальной выраженности. Проявления некроза тканей были характерны для терминальной стадии заболевания. Охарактеризованы изменения ультраструктуры митохондрий клеток кишки. Предложенная модель позволяет выявить характерные для разных стадий перитонита нарушения микроциркуляции и состояния ткани тонкой кишки.
Disfunction of the small intestine in the model of peritonitis was examined. Peritonitis was simulated by ligation of the rudimentary appendage of the colon, the loop is lowered into the abdominal cavity. An assessment of microcirculation disorders was performed by histology, histochemistry and electron microscopy methods. Microcirculation disorders appeared already the active stage and reached a maximum severity in the toxic stage of the peritonitis. Manifestations of tissue necrosis were characteristic for the terminal stage. Changes of mitochondria structure are described. The proposed model let investigate the stadial patterns of the microcirculation under the peritonitis.
stages of peritonitis
small intestine
microcirculation
cells ultrastructure
1. Shalkov Yu.L. Problem peritonita v svete mesenterialnoi tsirkulatsii I regionarnogo metabolisma (Peritonitis problem from the point of view of the mesenterial circulation and the regionar metabolism). Vestn. hir. imeni I.I. Grekov - Vestn Chir after I.I.Grekov, 2010, no. 1, pp. 138-143.
2. Shapovalyants S.G., Lindenberg A.A., Marchenko I.P. et al. Osobennosti provedeniya sanatsionnih vmeshatelstv pri rasprostranennom peritonite. Ros. Jurn. Gastroenterol. Gepatol.koloproktol - Rus. J. gastroenterol. Hepatol. Coloproctol. 2009. no. 3. С. 46-50.
3.. Gonnert F.A., Recknagel P., Seidel M., et al. Characteristics of clinical sepsis reflected in a reliable and reproducible rodent sepsis model - J. Surg. Res., 2011, Vol. 170, no. 1,
pp. e123-34.
4. Rakić M. Popović D., Rakić M. et al. Comparison of on-demand vs. planned relaparotomy for treatment of severe intraabdominal infections - Croat. Med. J., 2005, Vol. 46,
no. 6, pp. 957-963.
5. van Ruler O., Mahler C.W., Boer K.R. et al. Comparison of on-demand vs planned relaparotomy strategy in patients with severe peritonitis: a randomized trial - J. Am. Med. Ass., 2007, vol. 298, no. 8, pp. 865-72.

К настоящему времени в основном изу­чены закономернос­ти гемодинамических и микроциркуляторных расстройств при перитоните, которые обусловливают высокую послеоперационную летальность [1, 2].
Лечение перитонита эффективно в тех случаях, когда лечебные мероприя­тия обоснованы патогенетически. При разлитых перитони­тах в токсической и терминальной стадиях используются методы лечения полиорганной недостаточности, в том числе, органов желудочно-кишечного тракта [4, 5].

Одной из моделей перитонита является перитонеальное введение суспензии содержимого кишечника, которое приводит к развитию прогрессивной полиорганной недостаточности, нарушению микроциркуляции [3],
в том числе, тонкой и толстой кишки.

Цель работы - исследование стадийности развития структурных и ферментных нарушений ткани тонкой кишки при экспериментальном перитоните.

Материалы и методы исследования

Опыты выполнены на крысах линии Вистар массой 300-320 г (n = 20). В условиях хирургической стадии эфирного наркоза проводили лапаротомию, лигировали рудимен­тарный отросток длиной 5-7 мм толстой кишки. Петлю кишки опускали в брюшную полость и рану ушивали. После операции крыс выводили из опыта и осуществляли забор материала в виде 5 мм образца ткани тонкой кишки на 1-е (n = 5), 2-е (n = 5) и 3-и сутки (n = 5). Группу контроля составили 5 животных. Для светооптического исследования образцы ткани фикси­ровали в 10 %-м растворе формалина и заключали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Для электронно-микроскопического исследования образцы ткани фиксировали в 1 %-м буферном растворе четырёхокиси осмия при температуре 4 °С в течение 2,5-3 ч. Образцы ткани промывали в буферном растворе, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации, заключали в смесь эпок­сидных смол (эпонар) и полимеризовали в термостате при тем­пературе 60 °С в течение двух суток. Ультратонкие срезы изго­тавливали на ультрамикротоме УМТП-6, контрастировали цитратом свинца и исследовали под электронным микроско­пом ЭМВ-100 БР при ускоряющем напряжении 75 кв.

Результаты исследования и их обсуждение

В реактивной фазе развития перитонита наблюдали значи­тельное сужение капилляров микроциркуляторного русла с запустеванием просветов сосудов, в которых обнаруживали в небольшом количестве клеточные элементы крови.

В ткани слизистой оболочки тонкой кишки было набухание клеток и выраженный отек, который особенно сильно проявлялся в подэпителиальном и железистых слоях. Наблюдались секреторные и дистрофические нарушения поверхностного эпителия тонкой кишки.

Токсическая фаза перитонита характеризовалась нарастани­ем степени дистрофического процесса. Нарастала кле­точная инфильтрация крипт и ворсинок, усиливался отек слизи­стой оболочки с одновременным увеличением количества набухших бокаловидных экзокриноцитов. Нередко можно было наблюдать слущивание кишечного эпителия и атрофию ворси­нок, последние были сильно укорочены. Призматические клетки были уплощены, ядра претерпели пикнотические изменения. Иногда обнаруживали лизис ядра и вакуолизацию цитоплазмы.

В собственном слое содержалось большое количество отеч­ной жидкости. Щеточная каемка выглядела истонченной, места­ми она вообще отсутствовала. Наблюдали значительный отек стромы, нарастание стаза лимфатических и кровеносных сосу­дов, усиление клеточной инфильтрации эозинофильными и нейтрофильными лейкоцитами и лимфоцитами.

В терминальной фазе развития экспериментального перитонита эпителиальные клетки имели ярко выраженные дистрофические наруше­ния, что структурно выражалось в пикнозе ядер и вакуолизации цитоплазмы. В этой стадии перитонита увеличивалась зона воспалитель­ной инфильтрации, которая локализовалась не только в подслизистом слое, но и в мышечной оболочке кишки. В инфильтрате присутствовали нейтрофилы, лимфоциты, плазматические клетки, фибробласты и гистиоциты. Часто обнаруживались зоны некротизированных тканей. Выявлены резко выраженные изменения сосудистого рус­ла, стенки сосудов которого были значительно утолщены, на­блюдались стаз и фибринозный некроз.

Электронно-микроскопическое исследование клеток тонкой кишки показало, что в столбчатых эпителиоцитах, бокаловидных экзокриноцитах, гладких миоцитах, а также в эндотелиоцитах микроциркуляторного русла тонкой кишки в процессе развития перитонита в первую очередь страдает митохондриальный аппарат. Деструк­ция наружных мембран и крист митохондрий, сопровождающа­яся значительным уменьшением количества последних, в срав­нении с группой контрольных животных.

В группе контрольных животных распределение активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и цитохромоксидазы (ЦХО) было равномерным, как в кишеч­ной ворсинке и криптах, так и в подслизистой основе тонкой кишки. Активность СДГ в клетках кишечной ворсинки была бо­лее высокой, чем ЦХО.

Активность СДГ и ЦХО в реактивной фазе экспериментального перитонита сохраняется на достаточно высоком уровне. Вместе с тем следует отметить тенденцию к снижению содержания этих ферментов.

В токсической фазе экспериментального перитонита актив­ность СДГ существенно снижалась, особенно в области крипт и поверхностных эпителиоцитов. Коли­чество ЦХО уменьшалось значительнее в зоне эпителиаль­ных клеток ворсинки и оставалось сравнительно высоким в подслизистой и мышечной оболочках.

В терминальной фазе экспериментального перитонита ак­тивность ЦХО значительно уменьшалась, в клетках кишечных ворсинок и крипт практически полностью отсутствовала. Резкое снижение содержания СДГ наблюдали в подслизис­той и мышечной оболочках тонкой кишки; в этих слоях снижение активности СДГ было выражено меньше, чем в ворсинках и криптах.

Заключение

Гистологические и гистохимические исследования ткани сли­зистой оболочки тонкой кишки в динамике течения эксперимен­тального перитонита показали, что основой развития перитонита являются процессы нарастания гипоксии, неразрывно связанные с нарушением биоэнергетического обеспечения нор­мального метаболизма клеток. Об этом свидетельствует нарастающее снижение активности ключевых окислительно-востановительных ферментов - сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы в за­висимости от фаз перитонита.

Субмикроскопические изменения клеток тонкой кишки в реактивной и токсической фазах экспериментального перитони­та свидетельствуют о перерастании дистрофических процес­сов, которые являются адаптационно-компенсаторными, в деструктивные, по сути своей, являющиеся необратимыми.

В процессе развития перитонита в первую очередь страдает митохондриальный аппарат столбчатых эпителиоцитов, бокаловидных экзокриноцитов, гладких миоцитов, а также в эндотелиоцитах микроциркуляторного русла. Деструк­ция наружных мембран и крист митохондрий, сопровождающа­яся значительным уменьшением количества последних, свидетельствует о нарушении окислительно-восстановительных реакций, проте­кающих на субклеточном уровне. Поскольку эти нарушения касаются столбчатых эпителио­цитов, бокаловидных экзокриноцитов и гладких миоцитов, мож­но предположить снижение всех функций тонкой кишки - вса­сывающей, секреторной и моторной.

Рецензенты:

  • Смирнов В.М., д.б.н., профессор, зав. кафедрой нормальной физиологии Российского научно-исследовательского университета им. Н.И. Пирогова, г. Москва.
  • Самко Ю.Н., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии Российского научно-исследовательского университета им. Н.И. Пирогова, г. Москва.

Работа поступила в редакцию 02.02.2012.