Введение к работе
Актуальность проблемы. Добыча, транспортировка и переработка углеводородного сырья неизменно приводит к загрязнению окружающей среды. Ухудшение экологической ситуации закономерно влияет на состояние здоровья населения, проживающего не только в промышленных регионах, но и в отдалении от центров антропогенного прессинга.
Природный газ в Астраханской области по сравнению с северными месторождениями нашей страны отличается более низким содержанием метана, пропана и высоким уровнем углекислого газа и сероводорода (H2S), что усиливает его негативный эффект, так как при сжигании газ является чрезвычайно токсичным.
Ежедневно токсичные вещества поступают из воздуха, с пищей и водой. Данные отрицательные факторы техногенного воздействия способствуют снижению резервов здоровья, росту специфической патологии, появлению новых форм экологически обусловленных болезней (Вельтищев Ю.Е., 1994; Дербенева Л.Н. с соавт., 2001; Метелева Н.П. с соавт., 2001; Сагитова Г.Р. с соавт., 2004 и др.). В процессе эволюции желудочно-кишечный путь поступления из окружающей среды токсических веществ являлся главным. Помимо этого кишечник является основным резервуаром липополисахаридов (ЛПС) и токсических соединений в физиологических условиях, их небольшие концентрации в системном кровотоке могут быть отнесены к физиологическим (Яковлев М.Ю., 1993; Савельев B.C., Петухов В.А., 2005; Савельев B.C. с соавт., 1999, 2009). Существование физиологической системной эндотоксе-мии необходимо для непрерывной адекватной стимуляции макрофагов, стимуляции миелопоэза, гемостаза, иммунитета (Новочадов В.В., Писарев В.Б., 2005). Однако постоянный контакт с вредными факторами, несомненно, приводит к хроническому отравлению организма, развивается эндогенная интоксикация, проявляющаяся значительными биохимическими сдвигами и изменением микроциркуляции в органе-мишени, в частности, в желудочно-кишечном тракте (Звягинцева Т.Д., Гриднева СВ., 2005; Михайлова З.М. с соавт., 2010).
Основным ведущим звеном в возникновении и прогрессировании эндогенной интоксикации считается увеличение содержания активных форм кислорода, играющих центральную роль в окислительном стрессе, цитокинов и белков воспаления (Палеев Н.Р. с соавт., 2003). Данные медиаторы эндо-токсикоза оказывают многочисленные отрицательные эффекты на все системы организма, в том числе и на микроциркуляторное русло. Актуальность исследования микроциркуляции определяется тем, что микроциркуляторное русло одним из первых реагирует на воздействие факторов внешней и внутренней среды, приводя местную гемодинамику в соответствие с потребностями организма (Куприянов В.В., 1975; Козлов В.И. с соавт., 1994; Бычков И.Н., 2001; Данченко Н.Н., 2001).
В патогенезе многих заболеваний, в том числе органов пищеварительной системы, изменение микроциркуляции крови играет важную роль. От нее зависит поддержание жизнеспособности тканей и органов, течение воспалительных и репаративных процессов. Изменения микроциркуляции возникают раньше и исчезают позже клинических проявлений повреждения тканей, и поэтому состояние сосудистого русла представляет собой важную диагностическую информацию (Чернух А.М., 1979; Кораблина Н.В., 2008).
Структурно-функциональные изменения микроциркуляторного русла проявляются дисфункцией эндотелия, представляющей собой дисбаланс между факторами, обеспечивающими сосудистый тонус, местные процессы гемостаза, пролиферацию и миграцию клеток в сосудистую стенку (Редькин Ю.В., 2003; Каминская Г.О., 2004; Аметов А.С. с соавт., 2005; Покровский В.И., Виноградов Н.А., 2005). Патологическая роль дисфункции эндотелия доказана при ряде наиболее распространенных заболеваний и патологических состояний (Николаев К.Ю., 2003; Карели Н.А., Ребров А.П., 2004, 2005; Марков Х.М., 2005; Булатова И.А. с соавт., 2009; Савельев B.C. с соавт., 2009), но мало изучена при токсическом воздействии, в частности, на пищеварительный тракт.
В настоящее время для выявления количественных и качественных характеристик патологии человека, вызваной конкретными факторами конта-минированой окружающей среды, широко используется методология экспериментальной экологии (Романов Ю.А., 2004), положения которой послужили основанием при выполнении нашей работы.
Цель исследования - выявить особенности гистофункционального состояния стенки тонкой кишки в условиях хронического воздействия серово-дородсодержащего газа малыми дозами.
Задачи исследования:
-
Определить степень изменения гистологических и морфометриче-ских показателей структурных компонентов стенки тонкой кишки лабораторных животных в разные сроки хронического воздействия сероводородсо-держащего газа.
-
Установить морфометрические и функциональные параметры микроциркуляторного русла тонкой кишки лабораторных животных в условиях хронической интоксикации сероводородсодержащим газом.
-
На основе определения биохимических показателей провести оценку гистофункционального состояния структурных компонентов кишечной стенки и микроциркуляторного русла тонкой кишки лабораторных животных в зависимости от срока хронического воздействия сероводородсодержащего газа малыми дозами.
-
Выявить зависимость морфофункциональных изменений в структурах кишечной стенки и микроциркуляторном русле тонкой кишки лабораторных животных в разные сроки хронического воздействия сероводородсодержащего газа малыми дозами.
Научная новизна исследования
Исследованы структурные компоненты стенки тонкой кишки в динамике на фоне хронического воздействия сероводородсодержашего газа.
Дано морфологическое обоснование преобразованиям микроциркуля-торного русла тонкого отдела кишечника в зависимости от продолжительности эффекта токсиканта.
Исследована функциональная активность эндотелия сосудов тощей кишки с помощью морфологических методик и метода лазерной допплеров-ской флоуметрии в зависимости от срока воздействия сероводородсодержашего газа малыми дозами.
Проведена оценка биохимических показателей в зависимости от состояния микроциркуляторного русла кишки на разных этапах модели интоксикации природным газом Астраханского месторождения.
Выявлена взаимосвязь между состоянием компонентов кишечной стенки, микроциркуляторного русла и биохимических показателей в динамике хронического опыта.
Научно - практическая значимость
Работа носит фундаментальный характер и содержит динамическую морфофункциональную характеристику структурных элементов стенки и микроциркуляторного русла тонкого отдела кишечника крыс в норме и на фоне длительного воздействия сероводородсодержащего газа в концентрации 3 мг/м3. Полученные данные позволяют выявить особенности структурных и биохимических изменений в зависимости от срока хронического эксперимента и продемонстрировать негативное влияние длительно действующего природного газа малой концентрации на состояние среднего отдела пищеварительного тракта, в частности, на микроциркуляторное русло. Практическая значимость работы заключается в рассмотрении и углублении механизмах развития экологически обусловленной патологии пищеварительной системы с позиций реагирования микроциркуляторного русла, что позволяет подвести морфологическую базу для объяснения некоторых клинических и диагностических проявлений заболеваний органов пищеварения при воздействии эндогенных и экзогенных токсических факторов. Проведенные исследования дают возможность охарактеризовать структурные и функциональные изменения в микроциркуляторном русле тощей кишки и представить механизм токсического действия природного газа на эндотелий сосудов пищеварительной системы.
Положения, вносимые на защиту:
1. Сероводородсодержащий природный газ, действующий в малых дозах, вызывает комплекс дезадаптивных сдвигов в структурной организации тонкой кишки.
-
Длительное воздействие сероводородсодержащего газа в малых концентрациях сопровождается негативными изменениями морфофункцио-нального состояния микроциркуляторного русла тонкой кишки.
-
Длительное воздействие природного газа в течение 120 сут. в концентрации по сероводороду Змг/м3 вызывает стойкие изменения в структурных компонентах кишечной стенки и микроциркуляторном русле, сохраняющиеся в течение 30 сут после завершения эксперимента.
Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены: на конференции «Современные аспекты гистогенеза и вопросы преподавания гистологии в вузе», посвященной 100-летию со дня рождения профессора Л.И. Фалина, Москва, 2007; научно-практической конференции, посвященной памяти члена-корреспондента РАМН, Заслуженного деятеля науки РФ, доктора медицинских наук, профессора В. Б. Писарева, Волгоград, 2010 г., на X Конгрессе Международной ассоциации морфологов, г. Ярославль, 2010 г., на заседании проблемной комиссии «Морфогенез клеток, тканей и органов человека в онтогенезе», Тюмень, 2010.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 137 стр. машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов, глав собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы. Указатель литературы включает 121 отечественный и 72 иностранных источников. Работа иллюстрирована 8 таблицами, 39 рисунками.
