Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Общие понятия о регенерации, структурные уровни регенераторных процессов 8
1.2. Состояние вопроса о регенерации печени 15
1.3. Современные представления о физиологической роли биогенных аминов 22
ГЛАВА 2.МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материал исследования 32
2.2. Методы исследования 33
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Гистологические особенности печени плодов крыс на 16-19 сутки беременности 40
3.2. Морфологичсскпя характеристика печени плодов крыс после механической травмы 40
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов 76
ВЫВОДЫ 100
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ 101
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 102
ПРИЛОЖЕНИЯ 134
- Общие понятия о регенерации, структурные уровни регенераторных процессов
- Материал исследования
- Морфологичсскпя характеристика печени плодов крыс после механической травмы
- Обсуждение результатов
Введение к работе
Согласно литературным сведениям патология печени по клиническим проявлениям и своим последствиям занимает ведущее место в гастроэнтерологии. Несмотря на большие успехи в изучении клинической морфологии печени, все еще остаются до конца не выясненными механизмы структурных изменений гепатобилиарной системы. Одной из актуальных проблем гастроэнтерологии являются повреждения печени. Частота повреждений печени в настоящее время колеблется от 20% до 50% всех травм брюшной полости и не имеет тенденции к снижению (Досмамбетова К.К., 2004). Вместе с тем, до настоящего времени повреждения печени характеризуются особой тяжестью течения, сложностью распознавания и лечения. В большинстве случаев (80% - 90%) пострадавшими с повреждениями печени являются людьми молодого и детского возраста (Досмамбетова К.К.,2004). После оперативного вмешательства в части случаев наблюдаются воспалительные осложнения.
Восстановление структуры печени в постнатальном онтогенезе изучали достаточно интенсивно (Солопаев Б.П., Горкина З.А.,1970; Верин П.К., 1971; Григорьев Н.И., 1975; Втюрин Б.В., Пальцын А.А.Д975; Коваленко И.А.,1975; Палигина Л.С.,1975;Сидорова В.Ф.,1976; Дубовая Т.К. и соавт., 1977; Дмитриевская Т.В. и соавт., 1984; Колобаев В., 1990; Солопаева И.М., Солопаев Б.П., 1991; Владимирова Е.С., 1993; Сосина Т.Е., Молотков О.В., Решедько В.В., 1993; Копланский А.Р., 1995,1996; Гумерова А.А., 1999; Димов П.Г. и соавт., 2000; Садовникова В.В., Садовникова И.В., Иванова Н.А., 2001; Грищенков и соавт., 2001; Батанов А.Н., 2001; Fabricant J. 1968, 1969; Rabes Н. Et al., 1976; Kirshe et al.,1980; Pezzino et al.,1980; Lope P., McMahon J., 1984; и др.). Как показывают многочисленные исследования, печень человека и млекопитающих обладает высокими регенераторными возможностями, однако относительно полного восстановления органа после различного рода патологических процессов в литературе существуют противоположные точки
4 зрения.
Особый интерес представляет изучение восстановительных потенций печени во внутриутробном периоде. Это связано с тем, что, по мнению А.А. Заварзина, «знание закономерностей восстановительных процессов, происходящих в тканях и органах до рождения, являются необходимой основой для понимания масштаба и характера регенераторных процессов, осуществляющихся в организме на протяжении всей дальнейшей жизни» (А.А. Заварзин, 1947).
Особую значимость приобретает изучение регенерации печеночной ткани во внутриутробном периоде в связи с рассмотрением дестабилизирующих действующих факторов на организм беременной женщины, развивающийся плод и последующее потомство. Прогрессивное развитие антенатальной медицины невозможно без комплекса экспериментальных и клинических сведений о взаимосвязи в цепи мать - плод - потомство и понимания патогенеза ее нарушений.
Работ, посвященных изучению печени во внутриутробном периоде известно мало. Все работы в этом направлении связаны исключительно с исследованием печени в условиях культуры ткани (Лурия Е.А., Бакиров Р.Д.,
Абелев Г.И., Фриденштейн А.Я., 1969; Эрайзер Т.А., Гринберг К.Н., Ворсанов С.Г.,1975; Гулак П.В., Дудченко A.M., Зайцев В.В. и дрм 1985; Гичев Ю.П., Граудиня Ж.П.,1986; Barnard P. et al., 1972; Bryceson М. et al., 1972; Zucali I., et al., 1977 ). He вызывает сомнения то, что ткани плода, извлеченные из организма матери и помещенные в искусственные условия, не в состоянии в полной степени реализовать свои регенераторные возможности. Это связано с тем, что печень утрачивает связь, как с организмом матери, так и с организмом самого плода при этом влияние на орган нервной, эндокринной и иммунной систем полностью исключается.
В этой связи возрастает необходимость изучения печени во внутриутробном периоде при патологических условиях в естественных условиях живого организма.
Цель исследования - изучить способность печени плодов крыс к репаративной регенерации в естественных условиях живого организма.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
Описать заживление механической травмы печени у плодов крыс 16-19 дневного срока беременности в естественных условиях живого организма.
Определить уровень регенераторных проявлений со стороны печеночной ткани, а именно установить степень гипертрофии и пролиферативной активности гепатоцитов, исследовать содержание в печени двуядрышковых печеночных клеток.
Исследовать ферментативную активность гепатоцитов у плодов крыс 16-19 дневного срока беременности в ходе заживления механической травмы.
Установить уровень гистамина в гепатоцитах плодов крыс после нанесения органу механической травмы.
Научная новизна работы
Впервые произведены внутриутробные операции механического повреждения печени плодов на 16 - 19 дни беременности; описаны заживление механической травмы печени, нанесенной плодам крыс во внутриутробном периоде.
Изучены регенераторные проявления со стороны печеночной ткани, выразившиеся в митотической активности гепатоцитов и гипертрофии, а также в полиплоидизации печеночных клеток; установлено повышение активности ферментов гепатоцитов в печени плодов крыс 16-19 срока беременности после мехнической травмы этого органа; - Выявлено изменения уровня содержания гистамина гепатоцитов у плодов и новорожденных крысят после механической травмы печени; изменение содержания гистамина выразилось в резком увеличении его уровня в гепатоцитах, на фоне заживления механической травмы печени, нанесенной во внутриутробном периоде, продолжающегося до 20 суток после операции.
Научно-теоретическая значимость работы
Результаты проведенного исследования вносят дополнительные сведения о регенераторных потенциях печени в раннем онтогенезе у крыс; до настоящей работы данных о заживлении травмы печени, возникшей во внутриутробном периоде, в литературе не было. Для гистологии и иммунологии могут оказаться полезными сведения о биоаминном обеспечении печени в норме и в условиях патологии.
Практическая значимость работы
В ходе диссертационного исследования была разработана оргинальная методика изучения регенерации печени у плодов крыс в естественных условиях живого организма.
Новизна полученных научных данных подтверждена патентом Российской Федерации №2262135, зарегистрированным в Государственном реестре изобретений Российской Федерации от 10 октября 2005 г. и рационализаторским предложением №1087 от 24 марта 2005 года.
Основные положения, выносимые на защиту
После механического повреждения печени на 16 - 19 дни внутриутробного развития у плодов крыс возникает очаг некроза печени, который к 9 - 11 суткам после операции замещается небольшим очагом зрелой волокнистой соединительной ткани.
В ходе заживления механического повреждения печени у плодов крыс в
7 сохранившейся печеночной ткани возникает гипертрофия гепатоцитов и их интенсивная пролиферация, которая приводит к визуально устанавливаемому уменьшению площади повреждения.
3. При репарации механической травмы печени у плодов крыс, начиная со 2-х суток после операции, отмечается повышение активности ряда ферментов, продолжающиейся до 5-х суток после нанесения печени травмы, происходит повышение уровня гистамина у плодов и новорожденных крысят, которая нормализуется к 30-м суткам после нанесения травмы.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на научно - практической конференции « Столичное здравоохранение» (г, Чебоксары, 2004) и на научно - практической конференции, посвященной 5-летию ГОУ «Института усовершенствования врачей» Минздрава Чувашской Республики (г. Чебоксары,2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи. Также имеется патент на изобретение и одно рационализаторское предложение.
Структура и объем диссертации. Диссертационный материал изложен на 139 страницах компьютерного исполнения и состоит из введения (5 страниц), обзора литературы (24 страницы), материала и методов исследования (8 страниц), раздела собственных исследований (36 страница), обсуждения результатов (24 страницы), выводов (1 страница), предложения производству (1 страница), приложения (5 страниц). Работа иллюстрирована 33 таблицами, 28 рисунками. Список литературы содержит 188 отечественных и 113 иностранных источников.
Общие понятия о регенерации, структурные уровни регенераторных процессов
Регенерация является актуальной проблемой биологии и медицины. Вопросы регенерации различных органов и тканей у животных и человека освещены в литературе достаточно полно. В многочисленных работах всесторонне рассмотрены теоретические, экспериментальные и клинические аспекты, связанные с проблемой регенерации (Воронцова М.А., Лиознер Л.Д., 1955, 1957; Токин Б.П., 1959; Лиознер Л.Д., 1962,1975; Полежаев Л.В., 1968, 1977; Сидорова В.Ф., 1976; Романова Л.К., 1984; Саркисов Д.С., 1970, 1977, 1993; Хей Э., 1969; Morgan G, 1901; Schmidt А., 1968; и многие другие). Разделы по регенерации имеются во всех руководствах по биологии, гистологии и патологической анатомии (Токин Б.П., 1972; Елисеев В.Г. и соавт., 1972; Афанасьев Ю.И. и др., 1989; Саркисов Д.С., 1993; Серов В.В., Пальцев М.А., 1998; Чебышев Н.В. и др., 2000, и др.). Тем не менее, термин «регенерация» употребляется довольно широко. Им пользуются для характеристики различных явлений, наступающих в органах и тканях в ответ на нормальное обновление тканей (физиологическая регенерация) или на патологическое их повреждение различными факторами (репаративная регенерация).
В краткой форме регенерацию можно характеризовать как процесс воспроизведения утраченного. Вместе с тем, различные исследователи вкладывали в это понятие несколько различный смысл. Ниже приводятся некоторые из наиболее характерных определений, данных крупными исследователями.
Регенерация - не что иное, как повторение временно прекратившегося роста (Morgan G., 1901).
Регенерация - это процесс вторичного развития органов и тканей, вызванного в организме повреждением того или иного рода (Воронцова 9 M.A.,1953).
Регенерацией называется процесс восстановления тканей и органов, почему - либо потерпевших ущерб (Лиознер Л.Д., 1962).
Регенерацией называется воспроизведение структурных элементов тканей взамен погибших (Струков А.И., Серов В.В. 1967).
Регенерация - восстановление утраченной или поврежденной части тела, органа или ткани организма. Регенерация всегда должна сопровождаться восстановлением утраченной формы или структуры органа, при этом не всегда может происходить полное восстановление функции погибшего участка (Полежаев Л.В., 1966).
Регенерация это процесс обновления структурных элементов органа и восстановление их количества после повреждения, направленный на сохранение необходимого уровня функциональной активности (Саркисов Д.С., 1993).
Материал исследования
Данной методикой было произведено 39 операций, из которых 22 закончились успешно; плоды или были извлечены на 1, 2, 3 и 5 сутки после операции с помощью кесарева сечения, или же рождались самостоятельно. В 17 случаях наступали выкидыши мертвыми плодами. Выкидыши происходили на 2-3 дни после операции. Всего было получено 93 плода и новорожденных крысят, у которых гистологическое исследование подтвердило наличие повреждения печени.
Разработан и упрощенный вариант методики, осуществляемый в более поздние сроки (18-19 дни беременности), когда плоды становились несколько более крупными и хорошо просматривались через истонченную стенку матки. Плод в матке как только возможно осторожно поворачивали приблизительно на 180 так, чтобы хорошо просматривалась брюшная стенка. В этом положении плод фиксировали пальцами и иглой с ограничителем прокалывали вначале стенку матки, а затем плодный пузырь и плод в правом подреберье в месте проекции печени. Всего этим вариантом было сделано 27 операций, из которых 26 закончились с положительным результатом; плоды или извлекали с помощью кесарева сечения, или они рождались самостоятельно. Всего с помощью этой методики было получено 104 плода и новорожденных крысят. Схема оперативного вмешательства на плодах крыс представлена на рис. 1.
Оперированных крысят, выделенных из матки путем кесарева сечения, а также самостоятельно родившихся крысят забивали эфиром в сроки 1,2, 3, 5, 7, 11, 15, 20 и 30 суток. Отдельные животные были забиты через 2 месяца после операции. Животных забивали исключительно в утренние часы с 7 до 8 часов (Герловин Е.Ш., 1980) с соблюдением основных требований к эвтаназии.
Как показывают наши исследования операции на плодах крыс на 16 - 19 дни внутриутробного развития возможны; они не влекут за собой значительного расстройства состояния самки крысы и в значительной части случаев приводят к рождению крысят. Повреждение печени выполняли стальной иглой длиной 5 см и диаметром 1,5см, конусовидно суживающейся к концу. На расстоянии 0,8 см от конца игла имела офаничитель, препятствующий бесконтрольному, более глубокому проникновению иглы в плод. С помощью офаничителя также достигалась определенная дозированность нанесенному повреждению.
Морфологичсскпя характеристика печени плодов крыс после механической травмы
Плоды были оперированы по первому варианту методики. Все плоды были извлечены из матки через 1 сутки после операции кесаревым сечением. В момент извлечения из матки все плоды были живы. Масса печени оперированных плодов составлял 2,9 ± 0,3 г (масса контрольных животных равнялась 3,0 ± 0,2 г). На коже передней брюшной стенки, в правом подреберье у всех плодов имелась красного цвета точечное повреждение, представляющее собой место прокола. Масса печени оперированных животных равнялась 45,8 ± 0,8 мг (масса печени контрольных животных равнялась 45,6 ± 0,5 мг). Капсула печени тонкая, ткань печени очень нежная. На передне-нижней поверхности печени в области ее правой доли у всех животных отмечено расплывчатое пятно красноватого цвета, покрытое красноватыми, рыхлыми массами. Данные микроскопического исследования Зона повреждения представлена вытянутым, щелевидным дефектом печеночной ткани, место повреждения заполнено эритроцитами (рис. 3 ).
Среди эритоцитов лежат единичные некротизированные гепатоциты, с нечеткими границами, с лизирующимися ядрами; в части погибающих гепатоцитов ядра отсутствуют. Здесь же находятся гепатоциты, содержащие все признаки жизнеспособности, но имеющие резко выраженные дистрофические изменения; в этих гепатоцитах отмечались нечеткие границы, неоднородность цитоплазмы, бледные, с нечеткими границами ядра (рис. 3).
На границе с зоной повреждения большинство гепатоцитов находятся в состоянии резко выраженных дистрофических изменений. В ряде гепатоцитов имеются признаки некробиоза: нечеткие границы, неоднородная, зернистая цитоплазма, лизирующиеся ядра, которые имеют вид « теней». Количество гликогена в ряде клеток снижено, в других - он полностью отсутствовал.
В участках печени удаленных от очага повреждения имелись признаки умеренно и резко выраженных дистрофических и некробиотических изменений. Содержание гликогена в гепатоцитах было снижено. В большинстве случаев он отсутствовал в клетках, располагающихся вокруг центральной вены; в перипортальных трактах и в средней части долек наблюдалась мозаичная картина содержания гликогена в гепатоцитах, что затруднило количественную оценку. Во всех отделах печени отмечались мелкие кровоизлияния, а также небольшие по размерам круглоклеточные инфильтраты.
Обсуждение результатов
По свидетельству многих авторов (Доброхотов В.М., Бабаева А.К., Курдюмова А.Г., 1962; Григорьев Н.И., 1966,1975; Сидорова В.Ф., Рябинина З.А., Лейкина Е.М., 1966; Яковлев АЛО., 1969; Пояркова М.С., Караваев М.Г., 1971; Рябинина З.А., Бенюш В.А., 1973; Попова И.В., 1975; Солопаев Б.П., 1980; Романова Л.К., 1984; Солтыс Т.В., Зуевский В.П., 2000; Чикотеев СП. и соавт., 2001; Оченашко О.Г. и соавт., 2002; Bucher N., 1978 и др.) для печени характерна поразительная способность к репаративной регенерации, которой нет ни в одном органе и у млекопитающих, и у человека. Функциональный дефицит, обусловленный уменьшением количества печеночной ткани или гибелью клеток, вызывает пролиферативные процессы, которые в конечном итоге приводят к восстановлению печеночной функции и ее архитектоники.
В норме в печени физиологическая регенерация происходит медленно. В печени редко удается обнаружить митозы, или клетки, синтезирующие ДНК. Наличие стволовых клеток в печени является гипотетическим. Рост печени происходит за счёт дифференцированных гепатоцитов, примыкающих к портальным трактам. Они постепенно мигрируют по печеночным трабекулам по направлению к центральным венам (Доброхотов В.Н. и соавт., 1962; Солопаева И.М., 1969; Петровичев Н.Н., 1975; Полищук A.M. и соавт., 1976; Бабаева А.Г., 1985 и др). Гепатоциты, завершившие свой жизненный цикл, возможно, подвергаются экструзии или фагоцитозу, как и клетки в других обновляющихся органах. Прямых доказательств этому нет, но имеются косвенные данные того, что при обновлении гепатоцитов сохраняются общие закономерности физиологической регенерации. Так, подсчитано, что прирост массы печени меньше, чем тот, который можно было бы ожидать, основываясь на количестве найденных в ней митозов, а число клеток в печеночных трабекулах оставалось постоянным (Саркисов Д.С., 1970; Проскурякова И.С., 1995).
Описания заживления механической травмы печени у плодов млекопитающих in vivo в доступной литературе мы не встретили. В ходе настоящего исследования было установлено, что после нанесения печени механической травмы через 1 сутки после операции на месте повреждения обнаруживается щелевидный дефект печеночной ткани, заполненный эритроцитами, некротизированными гепатоцитами, а также немногочисленными жизнеспособными гепатоцитами, имеющими признаки выраженных дистрофических изменений, В сохранившейся ткани печени имели место выраженные признаки расстройства кровообращения и дистрофические изменения гепатоцитов; эти процессы в наибольшей степени отмечались вблизи от места травмы. На 2 и особенно на 3 сутки после операции вокруг очага повреждения возникала клеточная реакция. В сохранившейся печеночной ткани продолжали наблюдаться расстройства кровообращения и дистрофические изменения. Электронномикроскопическое исследование выявило в гепатоцитах сохранившейся печеночной ткани вблизи от очага травмы резко выраженные дистрофические и некробиотические изменения.
