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.