Введение к работе
Актуальность темы. Надпочечники являются основным эффекторным звеном гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и по состоянию этого органа можно судить об адекватности реагирования адаптивной системы на сильные стрессорные воздействия [Селье Г., 1960; Алисиевич В. И., 1995; Бернет Ф., 1971; Маршани З. М. 1983; Мухаметов Р. Ю. и др. 1973; Обут Т. А., 1992, 1994; Ольховик В. П., 1971, 1974; Стабровский Е. М., Кнорре З. Д., 1973; Прошина Ю. В., 2007]. При слабых стрессорных воздействиях реакция надпочечников регистрируется в первую очередь в клубочковой зоне коркового вещества [Перельмутер В. М., Гуревич М. Е., Диденко Н. П. и др. 1989; Перельмутер В. М., Заматринский А. В., Диденко Н. П. и др. 1993], при длительном действии стрессора более выраженно реагируют пучковая и сетчатая [Алисиевич В. И., 1974, 1976, 1995; Ханов В. Г., 1965; Уткина Т. М., 1972]. Реакция на сильные стрессорные воздействия характеризуется практически одновременным, но различным по степени вовлечением всех морфофункциональных зон надпочечников в единую адаптивную реакцию организма [Осьминкин В. А., 1990; Стабровский Е. М., Кнорре З. Д., 1973; Ольховик В. П., 1971, 1974; Алисиевич В. И., 1957–1995]. При исследовании реакции надпочечников на экстремальные воздействия представляет интерес выделение среди совокупности изменений морфофункционального состояния неспецифических, отражающих силу и длительность воздействия и идентичных при действии различных стрессоров и признаков, отражающих особенности определенного танатогенного стрессора. Особенно актуален такой подход при одновременном действии на организм человека нескольких танатогенных факторов [Бурлаков Г. И., 1990, 1991; Десятов В. П., Шамарин Ю. А., Шнайдер А. Д., Бунин Ю. Н., 1982; Корсаков А. Л., 1972; Стабровский Е. М., Кнорре З. Д., 1973; Уткина Т. М., 1977; Пиголкин Ю. И., 2006].
Единичные работы посвящены изучению морфологии надпочечных желез при смерти от общего переохлаждения организма [Шамарин Ю. А., Мельчиков А. С., 1997], отравления окисью углерода [Тиунов Л. А., Кустов В. В., 1969], острой алкогольной интоксикации [Алисиевич В. И., 1965, Коршенко Д. М., Алисиевич В. И., 1998]. Однако в имеющихся работах не достаточно раскрываются механизмы возникновения изменений надпочечников. Кроме того, в доступной литературе отсутствуют сведения о сравнительном изучении морфофункционального состояния надпочечников при комбинированном действии различных стрессоров. Наличие подобных исследований помогло бы в решении спорных вопросов при действии на организм нескольких повреждающих факторов, каждый из которых сам по себе мог бы привести к смерти.
Наименее изученным является морфофункциональное состояние надпочечников при комбинированном действии различных стрессоров разной силы и продолжительности. Одним из наиболее сильных стрессоров является общее переохлаждение организма [Майстрах Е. В., 1972, 1975; Десятов В. П., 1977; Шамарин Ю. А., Мельчиков А. С., 1997; Шигеев В. Б., Шигеев С. В., Колударова, 2004; Югов К. М., 2004]. В единичных работах описаны морфологические изменения надпочечников при многократном охлаждении животных в эксперименте, а также при смертельном переохлаждении у людей. При этом отсутствуют работы, в которых дана информация об изменении состояния надпочечников в динамике холодового стресса, остаются не изученными тканевые механизмы регуляции функции надпочечников при общем переохлаждении организма. Часто встречаются случаи действия общего переохлаждения на организм человека, находящегося в состоянии алкогольного опьянения различной степени [Шамарин Ю. А., Мельчиков А. С., 1997; Мальцев С. В., Ивкин А. А., Спиридонова Н. Н., 2006; Алексеев И. В., Зайцев А. П., Исаев Ю. С., Проскурин В. И., Югов К. М., 2006; Леонов Н. В., Цывцына Л. Ф., 2006; Афанасьев С. А., Южакова Т. П., 2006; Панченко И. В., Лысый В. И., Чикун В. И., 2007], при этом реакция адаптивной системы на холод изменяется, что приводит к развитию более быстрого летального исхода [Десятов В. П., 1977; Шамарин Ю. А., Мельчиков А. С., 1997; Шигеев В. Б., Шигеев С. В., Колударова, 2004; Югов К. М., 2004]. Однако в имеющихся работах не дана оценка влияния различной степени алкогольной интоксикации на модификацию морфофункционального состояния надпочечников при общем переохлаждении организма. Кроме того, в судебной медицине до сих пор не разработаны критерии дифференциальной диагностики причины смертельного исхода от действия низкой температуры и алкогольной интоксикации, приводя к тому, что выводы о причине смерти не всегда являются категоричными и доказанными.
Учитывая вышеизложенное, изучение морфофункционального состояния надпочечников при алкогольной интоксикации и общем переохлаждении является насущно необходимым для более полного понимания тканевых механизмов формирования ответной системной реакции организма при действии чрезвычайных по силе факторов.
Цель исследования: установить закономерности изменения морфофункционального состояния надпочечников при различных вариантах и исходах изолированного и комбинированного действия острой алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма.
Задачи исследования:
-
Изучить на экспериментальных животных морфофункциональное состояние надпочечников в динамике алкогольной интоксикации при интрагастральном введении 40 % раствора этанола в различных дозах (2, 4, 8 мл/кг).
-
Изучить на экспериментальных животных морфофункциональное состояние надпочечников в динамике общего переохлаждения организма при различной температуре (–10 С и –18 С).
-
Изучить на экспериментальных животных морфофункциональное состояние надпочечников в динамике общего переохлаждения организма при различной температуре (–10 С и –18 С) на фоне сопутствующей алкогольной интоксикации, вызванной интрагастральным введением 40 % раствора этанола в различных дозах (2, 4, 8 мл/кг).
-
Изучить на экспериментальных животных взаимосвязи морфофункционального состояния надпочечников с параметрами углеводного обмена (содержание глюкозы в крови, глюкозы и гликогена в печени, мозге, скелетной мышце) при изолированном и комбинированном действии алкогольной интоксикации при интрагастральном введении 40 % раствора этанола в различных дозах (2, 4, 8 мл/кг) и общего переохлаждения организма при различной температуре (–10 С и –18 С).
-
Сравнить с учетом зонального строения органа морфофункциональное состояние надпочечников человека при летальной алкогольной интоксикации, при сопутствующей не смертельной алкогольной интоксикации, в случаях смерти от общего переохлаждения организма.
-
Оценить вклад сопутствующей алкогольной интоксикации в формирование морфофункционального состояния надпочечников при летальном исходе общего переохлаждения организма.
-
Среди параметров морфофункционального состояния надпочечников выявить наиболее информативные для дифференциальной диагностики летального исхода от отравления этиловым спиртом и общего переохлаждения организма, на основании которых разработать способы дифференциальной диагностики смерти от данных причин.
Научная новизна. Впервые детально изучены закономерности изменения морфофункционального состояния надпочечников в динамике алкогольной интоксикации при интрагастральном введении 40 % раствора этанола в различных дозах (2, 4, 8 мл/кг) и общего переохлаждения организма при температуре –10 С и –18 С.
Показано, что при алкогольной интоксикации морфофункциональное состояние надпочечников зависит от дозы введенного этанола, концентрации этанола в крови и длительности алкогольной интоксикации. Морфологические признаки нарастания функциональной активности надпочечников регистрируются через один час воздействия. Алкогольная интоксикация, вызванная введением этанола в дозе 8 мл/кг, приводит к появлению морфологических признаков гипофункции клубочковой зоны надпочечников, которые регистрируются в обеих железах через два часа воздействия.
Впервые установлено, что взаимосвязь морфофункционального состояния надпочечников с содержанием глюкозы в крови и глюкозы и гликогена в печени, мозге и скелетной мышце при алкогольной интоксикации выше, чем при изолированном действии низкой атмосферной температуры, комбинированном действии алкогольной интоксикации и низкой температуры. При этом наибольшее влияние на содержание углеводов в тканях зарегистрировано со стороны правого надпочечника при летальном исходе комбинированного действия алкогольной интоксикации и низкой атмосферной температуры.
Показано, что действие алкогольной интоксикации при различных дозах интрагастрально введенного этанола (2, 4, 8 мл/кг) и низкой атмосферной температуры –10 С и –18 С, а также различные варианты комбинированного воздействия этих факторов не изменяет p-53 и bcl-2 опосредованные механизмы апоптоза в надпочечниках.
Установлено, что межзональное взаимодействие в левом и правом надпочечниках, а также межнадпочечниковое взаимодействие усиливаются при увеличении силы изолированно или комбинированно действующих стрессоров.
Впервые описаны тканевые механизмы возникновения морфофункциональных изменений секреторного аппарата и сосудов надпочечников при изучаемых стрессорных воздействиях. Установлены различия межтканевых взаимодействий, обусловленные различными вариантами и исходами изолированного и комбинированного действия алкогольной интоксикации и общей гипотермии.
Практическое значение. Изученные закономерности изменения морфофункционального состояния надпочечников в динамике алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма могут быть использованы для диагностики вклада каждого из стрессоров в формирование адаптивной реакции.
На основе выявленных различий морфофункционального состояния надпочечников при смерти от отравления этиловым спиртом, общего переохлаждения организма и механической травмы разработаны прогнозные уравнения, положенные в основу способов дифференциальной диагностики непосредственной причины смерти при комбинированном действии указанных факторов на организм.
Полученные данные могут быть использованы в процессе преподавания гистологии, нормальной и патологической физиологии, патологической анатомии, судебной медицины, эндокринологии, токсикологии, в клинической и секционной практике.
Положения, выносимые на защиту:
-
В динамике однократного несмертельного изолированного и комбинированного действия алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма выраженность морфофункциональных изменений надпочечников возрастает пропорционально силе и длительности воздействия.
-
Алкогольная интоксикация и общее переохлаждение организма при различных вариантах изолированного и комбинированного действия по-разному меняют межзональное взаимодействие в левом и правом надпочечниках и межнадпочечниковое взаимодействие. Действие более сильного стрессора или комбинации стрессоров приводит к большему усилению внутринадпочечникового и межнадпочечникового взаимодействия.
-
Общее переохлаждение организма на фоне алкогольной интоксикации уменьшает зависимость морфофункционального состояния секреторных клеток и сосудов надпочечников от концентрации этанола в крови.
-
Морфофункциональное состояние надпочечников в случаях смерти от отравления этиловым спиртом и общего переохлаждения организма различно. На основании этих различий возможна дифференциальная диагностика причины смерти от отравления этиловым спиртом и общего переохлаждения организма путем расчета в процентах вероятности отнесения случая к той или иной группе.
Апробация работы. Основные материалы исследования были представлены на: региональной научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (Томск, 2004), VI и VIII конгрессах молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» (Томск, 2005, 2007), четвертой Российской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция» (Москва, 2005), VI Всероссийском съезде судебных медиков «Перспективы развития и совершенствования судебно-медицинской науки и практики» (Тюмень, 2005), научно-практической конференции «Проблемы теории и практики судебной медицины», посвященной 115-летию основания кафедры судебной медицины Сибирского государственного медицинского университета (Томск, 2005), VIII конгрессе международной ассоциации морфологов (Орел, 2006), конференции, посвященной 70-летию Тверской государственной медицинской академии и 100-летию со дня рождения основателя кафедры анатомии человека профессора И.С. Кудрина (Тверь, 2006), научно-практической конференции «Проблемы теории и практики судебной медицины», посвященной 115-летию систематического преподавания судебной медицины в Сибири (Томск, 2006), конференциях межрегиональной ассоциации «Судебные медики Сибири» (Барнаул, 2004; Новосибирск, 2005, 2006; Красноярск, 2007).
Внедрение результатов исследования. Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс кафедр: гистологии, эмбриологии и цитологии, морфологии и общей патологии, судебной медицины с курсом токсикологической химии СибГМУ (г. Томск), судебной медицины НГМУ (г. Новосибирск). Практические рекомендации внедрены в работу бюро судебно-медицинской экспертизы Иркутской, Новосибирской, Омской областей, Красноярского края, ФГУ КБ № 81 г. Северска.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 научных работ, из них 2 монографии, 22 публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, получено 5 патентов на изобретения.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, глав «Материал и методы исследования», «Результаты собственных исследований», «Обсуждение полученных результатов», выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 408 страницах машинописного текста, включают 94 таблицы, 97 рисунков, из них 58 фотографий. В списке литературы приведено 613 работ, из них 278 на русском языке и 335 на иностранных языках.
