Введение к работе
Актуальность исследования
Актуальность изучения проблемы безопасности объектов атомной энергетики не вызывает сомнений Помимо высокой сложности технологических процессов в данной отрасли большое значение играет также человеческий фактор, что делает работу таких объектов мало прогнозируемой в экстремальных условиях ГГерешин А.Е., 2000).
В этой связи следует отметить, что сценарий, по котором) развивались события, последовавшие за взрывом иг Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) 26 апреля 19К6 года, нельзя считать маловероятным (Новиков B.C. и соавт,, 1996, Ярмоненко С П.. 1996, Цыб А.Ф, и соавт., 1997).
По различным данным авария на ЧАЭС повлияла и продолжает влиять на состояние здоровья более 400 тысяч человек. Так, в течение 4 лет после аварии в восстановительных работах участвовало свыше трехсот тысяч человек. Более ста тысяч человек было выселено с территорий, подвергшихся наиболее интенсивном} загрязнению в результате осаждения радиоаюывных нуклидов (Акаева Э.А. н со-авт., 1997, Логачев ВА н соаэт., 1997, Терешин А,Е„ 2000) Большое число военнослужащих, участвовавших в ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. обуславливает особую актуальность данной проблемы для Вооруженных Сил РФ (Гонча-рикИ.И,, 1994).
Хараюерной особенностью заболеваний гастродуодеиальной зоны у ликвидаторов последствий аварии (ЛПА) на ЧАЭС является их более тяжелое течение по сравнению с общей популяцией (Никифоров A.M.. 3996). Имеющиеся данные о по-
рнвать их как групп) риска по развитию новообразований, вносящих существенный вклад в повышение уровня шшалидизации и смертности (Bender М.А.. Gooh PC 1966, Goh Т.О., 1968, MullerW.U., Staffer С, 1991).
Следует также подчеркнуть, что патогенез комбинированного действия ведущих поражающих факторов радиационной аварии (радиационного и стрсссорно-го) на систем} пищеварения представляет собой предмет многочисленных исследований (Анисимов В.Н и соапт.. 1999) Однако работы, касающиеся изучения ча-рактерных изменении структуры слизистой оболочки гастродуоденальнон зоны \ ликвидаторов последствия аварии на ЧАЭС на субрр^^т^і^яіі^ЛЬ'уцотс?
SHMHOTtKA (
единичными л достаточно фрагментарными Вместе с тем получение данных об \лырасгр>кт>рных изменениях различных клеточных элементов слизистой оболочки можеі дать важн>ю информацию зля разработки патогенетической терапии
Таким образом, изучение медицинских последствий кр\пных радиационных аварий на примере Чернобыльской катастрофы представляет собой высоко актуальную проблем), а изучение субклеточной основы патологии гастродуоденальной зоны при воздействии поражающих факторов аварий является не только перспективной общебиологическон задачей- но также имеет важное прикладное значение
Цель исследования
Дать клини ко- эндоскопическую характеристику и изучить ультраструктурное состояние слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
Задачи исследования1
1 Оценить особенности клинической картины заболеваний желудка и двенадцати перегной кишки, а также эидоскопячесхой картины гастродуоденальной слизистой оболочки у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС
2. Оцеттть ультраструктурное состояние основных морфо-функциональных элементов слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки (эпителиальных стволовых клеток» тучных клеток, плазмоцитов, фибробластов и волокнистых структур собственной пластинки, а также эндотелия) у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС.
-
Выявить топические особенности ультраструктурных изменений слизистой оболочки в различных отделах гастродуоденальной зоны \ участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС,
-
Изучить состояние межклеточных взаимодействий в гастродуоденальной слизистой оболочке у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
-
Дать характеристику системных гомеостатических влияний на ультра-структурное состояние слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки \ участников восстановительных работ на ЧАЭС.
Нэучидн новизна
В работе впервые с клинических позиции провелено изучение ультрастрхк-турного состояния слизистой оболочки жел\дка и двенадцатиперстной кишки \ ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС, включая оценк\ межклеточных взаимодействий в ней, а также гомсостатическнх рег)дяторлых влияний.
Выявлены патологические изменения во всех изученных структурах гастродуоденальной зоны Так. в группе ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС обнаружены электронно-микроскопические признаки нарушения пластического и энергетического обмена в недифференцированных эпителиальных клетках, снижения функциональной активности тучных клеток, утраты пространственной упорядоченности расположения коллзгеновых и эластических волокон в соединительной ткани собственной пластинки слизистой оболочки, выявлены изменения активности синтеза иммуноглобулинов плазмошттами» показано наличие признаков эндо-телиальной дисфункции в сосудах микроциркуляторного русла.
Получены новые данные о различных типах субклеточной патологии у лик- *
видаторов последствий аварии на ЧАЭС, зависящих от локализации в изученных
отделах гастродуоденальной зоны' тело, антральный отдел желудка, луковица и за-
луковнчный отдел двенадцатиперстной кишки. ^^^
В группе ликвидаторов выявлено значительное снижение мсжклеючных взаимосвязей в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки При этом обнаружено, что у ЛПА на ЧАЭС связи с параметрами гомсостазиса переориентированы в сторону стрессорных влияний и косвенных признаков онкогенной трансформации тканей.
Практическая значимость
Полученные в работе данные раскрывают интимные субклеточные механизмы изменений слизистой оболочки гастродуоденальной зоны у участников восстановительных работ на ЧАЭС в результате воздействия, в первую очередь, внешнего и внутреннего облучения, а также хронического психоэмоционального стресса Выявленные ультраструктурные нарушения при дальнейших исследованиях в этом направлении могут стать как потенциальными мишенями для терапевтическою воздействия, так н критериями их эффективности при заболеваниях гастрод\оде-
нальной зоны \ шц подвергающихся воілєііствцк поражающих факторов pa ш.и циониоп аварии
Основные положення, выносимые на заицгк
1. У ликвидаторов последствий аварии ^а ЧАЭГ хронические гастриты и г астрол> олениты встречаются достоверно чаще цеч в контроле с преобладанием в ич манифестации, как болевого, так н днепептичесшго синдромов У той же категории обследованных имеются особенности эндоскопической картины в виде высокой частоты обнаружения дисфункции кард*ц.1ьного сфинктера и воспалительных изменений слизистой оболочки привратника
-
Воздействие поражающих факторов к^Г|НОй радиационной аварии приводит к нарушению пластического и знсргет>тче^кого обмена в эпителиальных недифференцированных клетках, снижению функциональной активности тучных клеток, изменению упорядоченности пространен иного расположения волокнистых структур в собственной пластинке и активности синтеза иммуноглобулинов плазматическими клетками, формированию энд<-,телиалыюй дисфункции сосудов микроцнркуляторного русла При этом имеется Определенная зависимость патологических изменений слизистой оболочки от дозьі оЗлучения нарушения в тучных клетках наблюдаются преимущественно при лучком воздействии в дозах выше 20 сЗв, тогда как признаки эидотелиалыюй дисфункции имеют место при облучении в дозе до 20 сЗв.
-
Реакция слизистой оболочки на возде[1С1ВИ(: ионизирующего излучения и хронического психоэмоционального стресса ра-^ична в геле желудка и выходном отделе гастродуоденальнон зоны Так, для тела Желудка характерно резкое снижение количества и размеров митохондрий в недифференцированных эпителиальных клетках* а в других отделах имеются признаки н\ нлбухания с разрушением крисі Наиболее выраженное снижение количества граНуЛ в тучных клетках у ликвидаторов наблюдается в теле желудка, чтс. возмож,[0 свилетельсгвует о массивной дегрануляцин, при этом в других отлслех определяйся их умеренное количество с незрелым прозрачным содержимым В теле желчдка наблюдаются при пики резкого снижения синтеза иммуноглобулинов п;Шмоинтамн в виде спадения цистерн ЭПР, тогда как в выходном отделе отмечаегся выраженное расширение ')П1* ' с обилием рибосом в цитоплазме, тто еьндетель<:тв%ет об активном белковом синтезе
4 При оценке рег\лян>эны\ взаимосвязей стр\к-г\рны\ элементов raci-
родходенальной слизистой обе л оч к)! > ликвидаторов последствий аварии їм
ЧАЭС выявлен ряд особенностей Так. характерным для ликвидаторов ян.іиеіея
значительное снижекие силы взаимосвязей мсжд\ изученными элементами ели-
чистой оболочки на тканевом уровне При тгом направленность гомеостати чес кн\
влияний также различна в группе участников восстановительных работ наблю
даются наиболее сильные корреляционные взаимосвязи с уровнем кортизоні
внутриклеточным содержанием калия и натрия, а также содержанием ингибитора
трипсина в крови, тогда как в контрольной jpynnc преобладают взаимосвязи l по
казателями белкового обмена, системы коагуляции и внеишесекреторной функ
ции поджелудочной железы. ^
Апробация и практическая реализация.
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, 2 стендовых доклала. сделан 1 доклад на научной конференции.
Материалы диссертации доложены на 5-м Славяно-Балтийском научном форуме "Санкт-Петербург ~ Растре 2003** (СПб. 2003), на XX научной конференции по электронной микроскопии с участием иностранных ученых и ученых стран СНГ (п. Черноголовка, Московская обл., 2004).
Результаты проведенного исследования и практические рекомендации внедрены в работу кафедр и клиник военно-медицинской академии им, СМ Кироіи (военно-полевой терапии, обшей терапии № 2, гастроэнтерологии, воєнно-морской и госпитальной терапии), клиники экстремальной медицины Всеросснй* ского медицинского центра МЧС* НИИ профпатологии МЗ РФ, I Военно-морского госпиталя, 442 Окрукного военного клинического госпиталя, Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им И.П Павлова. Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования
^ш Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 194 страницах машинописного текста и состоит ні введения, шести глав: обзора литературы, описания материалов и методов исследований. трех глав результатов собственных исследований, обсуждения рез>льтатов выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения Работа иллюстрирована 16 таблицами н 9 рисунками Список литературы содержит 23] источник (55 отечественных и 176 иностранных),
СОДЕРЖАНИЕ-; РАБОТЫ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
я-
Дія решения поставленных задач было проведено комплексное клинические обследование, изучение параметров гомеостазнса и ультраструктурного состояния гастрод) оденальной зоны ликвидаторов последствий аварии ни ЧАЭС. а также больных контрольной группы, находившихся на лечении в клинике военно-полевой терапии военно-медицинской академии
Дозы облучения по карточкам учета доз в группе ликвидатором составили от 0,5 до 50 сЗв (средняя доза 22,7±9,0 сЗв). которые условно нами были поделены на "высокие" (от 20 до 50 сЗв по карточкам учета доз) и "низкие" дозы обл>-чення (от 0,5 до 19 сЗв по карточкам учета доз). Время обследования составило 7±3 (лет) с момента участия в работах по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС.
Обследованные группы пациентов были рандомнэировамы и сравнимы по
пол> и возрасту. Средний возраст в группе контроля составлял 45,1 года, а и
группе ликвидаторов - 44,6 лет. jw
Объем проведенных исследований и распределение пациентов по группам представлено в таблицах 1 и 2.
Объем проведенных исследований
Таблица 1
Наименование исследования
Количество
обследованных лиц.
исследований
Количество проанализированных историй болезней
микроскопия гастродуоденальных биоптатов
Количество проанализированных электроннограмм
Стандартное клиническое обследование (обший анализ і
крови, биохимический скрининг) !
Распределение пациентов по группам
Таблшы 2
Группа ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
Контрольная группа л = 436 человек
п - 151 человек
ния 20-50 сЗв п = 94 человек
Группа с дозой^облуче- Т Группа с дозой облуче
ния 0.5-19 сЗв п - 57 человек
Контрольная группа п = 244 человек
Гистологическая оценка гастродуоденальной слизистой оболочки
на световом уровне п к 336 человек
Группа ликвидаторов последствий аварии на ЧАЧС
п = 92 человек
Электронно-микроскопическая оценка гастродуоденальной слизистой оболочки п - 35 человек
Контрольная группа п- 13 человек
Группа ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС
п = 22 человек
ния 0,5-19 сЗв л= 10 человек
Группа с дозой облуче- Группа с дозой облуче-
кия 20-50 сЗв п^ 12 человек
Биопсию слизистой оболочки тела и антрального отделов желудка, луковицы и залуковичного отделов двенадцатиперстной кишки осуществляли при проведении фиброгастродуоденоскопии. Биоптаты размерами около 1,5 мм1 фиксировали п 2,5 % растворе плотарового альдегида на 0,1 М какодилатном буфере в течение 12-14 часов при +4 С0,
Для предварительной оценки и выбора необходимого участка для просмотра в электронном микроскопе использовали полугонкие срезы (1-2 мкм)> окрашенные толундиновым синим.
Ультратонкие срезы (200-300 нм) приготовляли на ультратомах LKB-5 (Швеция) и просматривали в трансмиссионном микроскопе HitacM-ЗОО (Япония) с ускоряющем напряжением 80 кВ с увеличением 3-20 тысяч крат,
Для оценки изменений в желудочно-кишечном тракте у обследованных лиц был выполнен электронно-микроскопический качественный и количественный морфологический анализ покровж>ямочного л железистого эпителия, строчы. состояния мнкропиркуляторного русла зал> ковичного отдела и луковицы двенадцатиперстной кишки, антрального отдела и тела желудка.
Для проведения количественного морфометрнческого анализа нами был раь
раоотан специальные л и агностически н алгоритм предполагающий дифференцированный анали* ко шчественного н качественного содержания » биоптате \ плр,н
СТр>КТ}рНЫЧ ПеиСНТОВ НеЛиффереНШфОВаННЫХ KJCTOK СТИЗИСТОЙ ОООЛОЧКИ 1JCI-
рол>одснальной зоны, фибробластов и и\ продуктов синтеза - коллагеновыч и у іа-стических возокои стромальной прослойки. зндотслиоиитов мнкроииркудяторпого русла изучаемой зоны г "^
Математико-статнетический анализ результатов осушествлялн путем опенки параметров распрелелешія первичных данных. рассчитывали среднее арифметическое значение (X) среднее квадратичное отклонение отдельных наблюдения fS„) и ошиикл среднего арифметического (S\) Затем проводили >п\бленный анализ полученных результатов Для выявления различий между наблюдавшимися группами по количественным показателям испозьзовали дисперсионный анализ с определением F-критерия Для оценки степени значимости различий в группах по качеп-венным показателям использовали мс"од сравнения двух лолси Уровню значимости 0=0,05 соответствовали доверите тьные интезналы ±1,96, т,е в случае, если значение критерия этой статистики U находилось в данных пределах, принималась нулевая гипотеза об отсутствии достоверного различия между выборками (Гланп С, 1999)