Проблема влияния операционного стресса и развития послеоперационных осложнений является одной из центральных и наиболее сложных в хирургии в условиях общего обезболивания [3, 4]. Следует отметить, что эта проблема важна не только для операций на человеке, но и в ветеринарии [5, 6, 7]. При этом общее воздействие операционного стресса на шоковые органы изучено недостаточно. Одной из важнейших проблем является наличие печеночно-почечных нарушений, которые могут привести к значительному ухудшению состояния и даже к смерти больного [1, 2]. Это зачастую объясняется поздней диагностикой уже в стадии выраженных клинических проявлений печеночно-почечных нарушений (стадии манифестации), отсутствием ярких маркеров доклинической фазы, длительным скрытым периодом благодаря высоким компенсаторным и регенеративным возможностям этих органов, а также из-за выраженности доминирующих симптомов непосредственно острой хирургической патологии и характерных синдромных проявлений послеоперационного периода. Не решены вопросы прогнозирования тяжести развития осложнений со стороны печени и почек в раннем послеоперационном периоде на основании выявления наиболее информативных предикторов гепаторенальных нарушений. Это определило актуальность рассматриваемой проблемы и целесообразность углубленного изучения особенностей нарушения функций печени и почек при различных неотложных заболеваниях.
Цель исследования: изучить динамику стресс-реакции на разработанных экспериментальных моделях при операционной травме.
Материалы и методы исследования
Эксперимент выполняли на 70 крысах-самцах линии «Вистар» (питомник Столбовое) массой 200-250 г, помещенных в комфортные температурные условия. Световой день составлял 12 часов. Пища и вода использовались adlibitum. Все процедуры содержания животных, проведения манипуляций и тестирования полученных данных проводились в соответствии со стандартами ISO.
В условиях общего обезболивания ингаляцией паров эфира производился линейный разрез кожи и апоневроза. Теменные кости скелетированы распатором. Выполнялась трефинация. Рана ушивалась наглухо. Животных выводили из опыта через 1 сутки, 1, 2, 3, 4, 6, 9 и 12 недель посредством декапитации в условиях передозировки эфирного наркоза. При аутопсии проводилось макроскопическое описание и фотографирование. Для ультрамикроскопического исследования из черепа вырезались прооперированные участки 0,5×0,5×0,25 см, которые затем фиксировали в смеси. Гистологические препараты окрашивали гематоксилином и эозином и подвергали исследованию в световом микроскопе «TOPIC-T» CETI при помощи цветной одноматричной видеокамеры BAUMER1, программы обработки изображения «Видео - Тест - Размер». Для сканирующей электронной микроскопии биоптаты помещали в фиксирующую смесь, а затем просматривали в растровом микроскопе FE1 Quanta 200 3D, а также FE1 Quanta 600 FEG. Трансмиссионная просвечивающая электронная микроскопия проводилась на микроскопах JEM-2100 («JEOL», Япония) и CM-30 («Philips», Нидерланды).
Результаты исследования и их обсуждение
При изучении почечной ткани через день после экспозиции нами было выявлено увеличение площади капилляров коркового слоя без форменных элементов крови. При этом, в мозговом слое, наоборот, мы наблюдали полнокровие капилляров. В некоторых клетках прямой восходящей части дистальных канальцев выявлены разрывы апикальной плазмолеммы с выходом содержимого цитоплазмы в просвет. Как в дистальных канальцах, так и в собирательных трубках наблюдались клетки с участками некроза. Эндотелиальные клетки капилляров клубочков уплощены, а число органелл в их цитоплазме значительно уменьшено. Базальные мембраны тонкие, со значительными просветлениями в отдельных участках. Через неделю после операции площадь капилляров коркового слоя увеличивалась более чем вдвое, составляя 1,5 ± 0,2 и 1,3 ± 0,2%. В мозговом слое составляла 0,2 ± 0,3 и 0,3 ± 0,1%.
В клубочках ярко выражено полнокровие капилляров. Помимо этого, в почках крыс при морфометрическом анализе видно, что полнокровие как коркового, так и мозгового слоев почек, линейно снижаясь, достигало исходных значений после. В то же время увеличивалась доля свободных от эритроцитов сосудов. Паренхиматозная белковая дистрофия, вплоть до некроза клеток, не только не заканчивалась, но и продолжала возрастать. Однако микроциркуляторное русло начинало восстанавливаться несколько быстрее. Кроме того, увеличивалось содержание цитоплазматических ямок, располагавшихся ближе к просветной поверхности плазмолеммы, здесь же возрастало число цитоплазматических отростков и инвагинаций плазмолеммы.
И хотя к 2 неделям наблюдалось некоторое увеличение числа измененных органелл во всех структурах почки, а также практически исчезали митохондрии с вакуолями и несколько уменьшалось число некрозов, возврат к норме наступал к 3 неделям. Через две недели при изучении морфометрических показателей видно, что при некотором увеличении площади заполненных эритроцитами капилляров коркового слоя (0,7 ± 0,25 против 0,6 ± 0,5% в контроле) происходит их уменьшение в мозговом (0,4 ± 1,5 и 0,3 ± 0,2%) слое. Однако в большинстве отделов ткань почки после 4-недельного периода наблюдения приближалась к нормальной картине (рисунок). При значительных сроках экспозиции (9,12 недель) макроскопически почки выглядели не измененными. Однако на электронно- микроскопическом уровне мы выявляли отдельные незначительные склеротические изменения, а также начало атрофии незначительного числа клубочков, что может быть последствием ишемии ткани во время операционного периода.
В печени происходило сначала расширение площади сосудов микроциркуляторного русла заполненных эритроцитами, а затем - уменьшение, доходившее почти до исходного уровня. Со свободными капиллярами наблюдалась противоположная картина. При этом общая площадь сосудов оставалась практически неизменной.
Выявленные выраженные циркуляторные изменения в виде полнокровия сосудов микроциркуляторного русла к 2 неделям сменялись ишемией. Часть оставшихся эритроцитов имела признаки гемолиза. В периваскулярном пространстве наблюдался отек. Здесь же выявлены единичные лимфоциты. Перисинусоидальное пространство было расширено и заполнено эритроцитами. Изменения в гепатоцитах, выявляемые как светооптически, так и электронномикроскопически, начинали возвращаться к нормальному состоянию после двух недель реституции. К 3 неделям значительно возрастало число гепатоцитов с двумя ядрами. Обращал на себя внимание факт некоторого расширения центральных вен с умеренным заполнением их эритроцитами, что подтверждалось данными морфометрии, свидетельствующими об увеличении площади сосудов, заполненных эритроцитами, с 1,8 ± 0,5 до 2,5 ± 0,5%. Следует отметить, что этот процесс значительно четче прослеживался по периферии печени, где расширенными и значительно заполненными эритроцитами оказались практически все центральные вены. Среди других сосудов также проявлялось некоторое расширение просветной поверхности, хотя это было заметно и не в такой степени. Наряду с увеличением просветной поверхности сосудов выявлено некоторое расширение перисинусоидального пространства. Печеночные балки сохранены. Гепатоциты обычного строения и формы, с хорошо контурированными ядрами и сохраненной плазмолеммой.
а б
в г
Фрагменты почек крыс через 4 (а, б) и 12 недель (в, г) после операции: а - фрагмент проксимальных канальцев. Ткань полнокровна (´4000);
б - клубочек и ткань вокруг него умеренно полнокровны (´2000);
в - клубочек не изменен. Ткань вокруг него умеренно полнокровна (´1000);
г - клубочек атрофирован. Ткань вокруг него умеренно полнокровна (´2000).
Растровая электронная микроскопия
Электронномикроскопически строение гепатоцитов приближалось к картине интактных животных. Как в светлых, так и в темных гепатоцитах наружная мембрана клеток была хорошо сохранена. В базолатеральной части, в перисинусоидальном отделе, найдено большое число микроворсинок. Просветы сосудов практически не изменены, хорошо контурированы. Печеночные балки сохранены. Гепатоциты увеличены в размере, цитоплазматические органеллы гипертрофированы, хотя отдельные из них с частично разрушенными мембранами. Однако число двуядерных гепатоцитов увеличено. Возросло и число Купферовских клеток. К 6 неделям изменений в паренхиме органа не наблюдалось. К 9-12 неделям картина в печеночной ткани не отличалась от исходной.
Заключение
Таким образом, выявлено, что значительных деструктивных изменений в печеночно-почечном блоке на различных структурных уровнях не наблюдалось. Адаптационные изменения на фоне напряженного состояния организма, вызванного операционным шоком, возвращались к исходному состоянию через 4-6 недель.
Рецензенты:
-
Кветной И.М., д.м.н., профессор, заместитель директора по научной работе Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН, г. Санкт-Петербург;
-
Ильницкий А.Н., д.м.н., первый заместитель директора Автономной некоммерческой организации «Научно-исследовательский медицинский центр «Геронтология», г. Москва.
Работа поступила в редакцию 29.06.2012.