Стадии стресс-реакции, предшествующие отравлению определяют тяжесть повреждения паренхиматозных органов при одинаковом количестве принятого токсиканта. Нутролеин значительно снижает стресс-индуцированное поражение органов. Применение комплекса препаратов (мексидол, ГОМК, Нутролеин) в лечении острых отравлений уксусной кислотой и этиленгликолем сопровождаются не только достоверным уменьшением продуктов ПОЛ в крови и гомогенатах органов, но и снижением токсическо-стрессорной альтерации органов. Актуальность.
За последние 10-15 лет человечество разработало около 100 тысяч новых химических соединений, многие из которых прочно вошли в быт. Каждое из этих веществ проверено на безопасность, определены критерии и нормы применения. Тем не менее, острые химические отравления были и остаются актуальной медико-социальной проблемой, курируемой международными программами ВОЗ.
По данным токсикологических центров России, наибольшее количество отравлений уксусной кислотой совершаются с целью суицида, а этиленгликоль и его производные, применяются в 92% случаев как суррогаты алкоголя.
Предшествующий отравлению психоэмоциональный стресс, а также сопровождающий его токсический стресс, являются самостоятельным звеном в патогенезе отравления. Стрессорные поражения органов усугубляют клиническое течение экзогенных отравлений химической этиологии, снижая резистентность организма, замедляя процессы регенерации в поврежденных органах.
В результате естественных биохимических реакций в организме человека постоянно возникает огромное количество свободных радикалов или оксидантов. Каждая клетка способна уничтожать оксиданты - это внутренняя часть оксидантной системы. Но не менее, важна внешняя - это оксиданты, получаемые с пищей. При стрессе происходит срыв естественной антиоксидантной системы организма, образуя мощную свободнорадикальную лавину, которая циркулирует в организме, повреждая на своем пути мембраны всех клеток. Этот эффект называют окислительным стрессом.
Известно, что печень выводит токсины из организма. Сначала ферменты печени окисляют токсин, превращая его в безопасное для организма вещество, затем вновь окисляют, превращая в водорастворимое вещество, затем токсин выводится, в основном через почки. Но в этих процессах окисления токсинов возникают химические соединения, из которых вновь образуются свободные радикалы. Таким образом, чем печень активнее выводит токсины, тем больше образуется свободных радикалов. Эти радикалы обрушиваются в первую очередь на клетки самой печени, в результате чего нарушаются ее основные функции: обезвреживание и выведение токсинов, окисление гормонов, синтез белка, желчеотделение, регулирование синтеза холестерина и т. д. Срыв регуляторной функции печени ухудшает гуморальное звено иммунитета. Известно, что свободные радикалы угнетают на клеточном уровне и органы внутренней секреции - поджелудочную железу, щитовидную железу, надпочечники, яичники, гипофиз и др.
В настоящее время в лечебной программе многих патологических процессов используются антиоксиданты. Самые известные это витамины С,Е - они же самые слабые. Более эффективны: кверцетин, пикногинол, вещества, содержащиеся в ростопше, косточках черного винограда, калине, чесноке, другие естественные и синтетические антиоксиданты, но эффект дает только комплексная антиоксидантная терапия.
Нами, с целью изучения морфологических изменений в некоторых паренхиматозных органах при острых экзогенных отравлениях уксусной кислотой и этиленгликолем, проведено экспериментальное исследование по коррекции этих изменений в исследуемых органах комплексом препаратов гепатопротекторного, антиоксидантного и антистрессорного действия (мексидол, ГОМК, Нутролеин).
Материалы и методы.
Исследования проведены на 180 крысах -самцах массой 140-160 г, поделенных на 4 группы: 1 группа - случайные отравления (по 10 животных с отравлением уксусной кислотой и этиленгликолем), 2 - по 20 животных с кратковременным психоэмоциональным стрессом (состояние аффекта) с последующей затравкой; 3 - по 20 животных - продолжительный (7 суток) стресс, с последующей затравкой, 4 - по 20 животных, которым во время продолжительного стресса до затравки ежедневно выпаивали по 0,5 мл Нутролеина. В каждой группе животных, через 30 минут после отравления, проводилось лечение комплексом препаратов мексидол, ГОМК, Нутролеин, из расчета мг/кг веса животного. Лечение проводилось 2 раза в день, с1-х по 14 сутки.
Психоэмоциональный стресс моделировали иммобилизацией животных на спине с последующим выводом из эксперимента острым способом (одномоментная декапитация) на 1, 3, 5, 7, 10, 14 сутки эксперимента с последующим забором материала (печень, почка, селезенка, легкое, надпочечник, поджелудочная железа). Кусочки органов фиксировали в 10% формалине с последующей проводкой через спирты и заливкой в парафин. Для морфологического исследования микропрепараты окрашивали гематоксилин-эозином, Ван-Гизон, Масону, Маллори-Слинченко, Суданом Ш-IY, ШИК-реакция по Шабадашу. Содержание аскорбиновой кислоты в надпочечниках выявляли по методу Бакхуса с последующим гистоморфометрическим определением ее концентрации.
Для оценки интенсивности и продолжительности стрессорного воздействия определяли концентрацию кортикостерона, адреналина, пролактина, малонового альдегида (МДА), исследовали динамику количества эозинофилов в крови. Уровень гормонов определяли радиоиммунным способом, концентрацию МДА по методу И.Д. Стальной и Т.Г. Гаришвили (1977).
Затравку животных проводили через желудочный зонд 30% уксусной кислотой и тормозной жидкостью в дозах мг/кг веса животного.
Результаты и обсуждение.
Проведенное нами ранее экспериментально-клиническое исследование морфологических изменений органов при отравлении уксусной кислотой и этиленгликолем на фоне острого и хронического стресса показало, что степень выраженности этих повреждений напрямую зависит от длительности стрессорного воздействия.
Предшествующий отравлению стресс значительно снижает резистентность организма, вызывает индуцированные стрессом поражения паренхиматозных органов, в среднем 5-8%, сопровождается изменением уровня гормонов, МДА в плазме крови, количестве эозинофилов в периферической крови. Если отравлению предшествует продолжительный психоэмоциональный стресс, то этот тип отравления реализуется в стадию истощения стресс-реакции, когда компенсаторные механизмы уже не способны должным образом противостоять действию токсиканта. Степень поражение паренхиматозных органов при отравлении в стадию истощения стресс-реакции в 2, 67 раза больше, чем в других группах, при одинаковых количествах токсического вещества.
В эксперименте у крыс 4 группы на фоне приема per os Нутролеина, до приема токсического вещества, отмечается нормализация показателей крови, уровней гормонов, приближение к норме показателей МДА с 4 по 7 сутки иммобилизации. Морфологические исследования органов показали, что стресс-индуцированные поражения составляют в среднем 0,35-0,61%. Полученные нами данные указывают, что Нутролеин обладает выраженным антистрессорным действием, оказывает протекторное воздействие на мембраны клеток органов, снижая стресс-индуцированное поражение органов в среднем в 13,7 раз.
Морфологические показатели у крыс 1 группы на фоне проводимого лечения комплексом препаратов достоверно отличаются от аналогичных изменений структуры органов без лечения. Выявлено, что в паренхиме легких, через сутки после приема токсических веществ, объемная доля альвеол составляет 34,7±0,76%, объемная доля экссудата в альвеолах составляет 4,32±0,23%. Утолщение межальвеолярных перегородок и увеличение их объемной доли, обусловленной дистрофическими изменениями альвеолоцитов, эндотелия кровеносных сосудов и отеком интерстициальной ткани альвеол снижается до 16, 3±0,71%. Сохраняется полнокровие сосудов с менее выраженной паравазальной инфильтрацией лимфоцитами 7,85±0,32% и 7,14±0,21 клеток на 10000 мкм2 соответственно.
В печени очаги вакуольной и баллонной дистрофии составляют 42,7± 1,73% объема печеночной ткани. Объемная доля центролобулярных некрозов составляет 5,94±0,63%. Лейкоцитарная инфильтрация вокруг поврежденных участков печеночной паренхимы составляет 11,4±0,51 клеток на 10000 мкм2, а количество двуядерных гепатоцитов в центре долек снижается до 7,64±0,35% от общего количества клеток. Сохраняется полнокровие сосудов, отмечаются единичные очаги кровоизлияния в паренхиму печени, балочная структура долек незначительно деформирована.
В селезенке - уменьшение объемной доли белой пульпы составляет 29,6 ± 2,14%, объемная доля коллагеновых и ретикулярных волокон уменьшается до 1,89±0,46% и 2,01±0,13%. В красной пульпе в 1,23 раза повышено количество эритроцитов, гемосидерина - в 3,85 раза, макрофагов -в 1,3 раза.
В почке - сохраняется большое количество гемоглобина в просвете капсулы и канальцев нефрона, полнокровие капилляров. Нефротелий канальцев в состоянии вакуольной дистрофии составляет 21,4±0,63%, а объемная доля некрозов канальцевого эпителия - 3,14±0,32%. Преимущественно нейтрофильная, инфильтрация почечной паренхимы составляет 5,2 ± 0,25 клеток на 10000 мкм2. Объемная доля коллагеновых и ретикулярных волокон на границе коркового и мозгового вещества снижается незначительно и составляет 0,83±0,46% и 1,25±0,13% соответственно.
Отмечается повышение концентрации продуктов ПОЛ в гомогенатах органов. В ткани легкого содержание гидроперекиси липидов
(ГПЛ) составило 53,89±4,36 нмоль/г, МДА - 24, 73± 1,86 нмоль/г; печени - ГПЛ - 114,±9,78 нмоль/г, МДА - 46,54±3,61 нмоль/г; селезенки - ГПЛ - 72,1±4,97 нмоль/г, МДА - 64,±4,72 нмоль/г; почке - ГПЛ -118,7±10,64 нмоль/г, МДА - 59,83±5,37 нмоль/г.
В периферической крови экспериментальных животных первой группы концентрация ГПЛ составила 115,6±11,49 нмоль/г, а концентрация МДА повысилась до 4,93±0,46 нмоль/г.
В последующие сроки наблюдения 3, 5, 7 сутки отмечается достоверное улучшение показателей ПОЛ как в гомогенатах органов, так и в периферической крови, с нормализацией к 7 суткам наблюдения. Морфологические изменения в исследуемых органах показывают уменьшение процессов разрушения паренхимы и активацию регенераторных процессов с 3-х суток от момента отравления.
У экспериментальных животных второй группы (отравление в стадию тревоги стресс-реакции) отмечается улучшение показателей ПОЛ, гормонального фона, количества эозинофилов к 3 суткам отравления в среднем на 13-14%. Морфологические исследования паренхиматозных органов выявили: снижение процессов разрушения в среднем на 35% к 3 суткам, и на 53% к 5 суткам с момента отравления, с увеличением процессов регенерации в 1,86 раза. К 7 суткам отравления отмечается значительное снижение ГПЛ и МДА в гомогенатах тканей и крови, которые приближаются к верхней границе нормы. Морфология органов практически соответствует аналогичным изменениям 10-12 суток у крыс без лечения.
Наибольшие поражения органов выявлены у крыс с отравлением на фоне затяжного стресса - в стадию истощения стресс-реакции. В легких этих животных объемная доля внутриальвеолярного экссудата повышалась в 1,28 и 1,23 раза по сравнению с 1 и 2 группами. В экссудате выявлено большое количество фрагментов разрушенных альвеолоцитов и эритроцитов. Отмечается более выраженное полнокровие легочной паренхимы, большее количество очагов кровоизлияния в межальвеолярные перегородки, интенсивная инфильтрация паренхимы лейкоцитами. Изменение структуры перегородок в результате отека стромы и уменьшения ретикулярных и эластических волокон, при повышенном количестве коллагеновых (по сравнению с предыдущими группами), что обусловлено предшествующей неспецифической альтерацией с развитием фиброза на этом фоне.
В печени определяется большое количество гепатоцитов в состоянии дистрофических изменений. Объем некрозов в 1,76 раза больше, чем у крыс 2 группы. Центролобулярные некрозы сохраняются до окончания сроков наблюдения (14-15 сутки). Количество гликогена в печени на протяжении всего срока наблюдения остается низким. Ниже, чем в других группах и регенераторные процессы.
В селезенке наблюдается выраженное полнокровие, уменьшение объемной доли белой пульпы и увеличение объемной доли красной пульпы, превышающие аналогичные показатели предыдущих группах в 1,5 и 1,4 раза. Количество гемосидерина выше в 1,1 раза. Снижение процессов повреждения регистрируются с 5 суток, но сохраняются и к концу сроков наблюдения.
В почках: тяжесть некротических изменений нефроцитов канальцев превышает аналогичный показатель других групп в 2,05 и 1,93 раза соответственно. К концу сроков наблюдения у животных этой серии вакуольная дистрофия нефроцитов канальцев превышает в 3,1 раза показатели второй группы. Сохраняются некротизированные участки канальцев, тогда как в предыдущих группах к этому сроку происходит замещение некротизированных участков соединительной тканью и регенерация эпителия. Объемная доля некротизированных клубочков более чем в 2 раза превышает показатели в других группах.
На фоне проводимого лечения улучшение показателей повреждения органов в разные сроки наблюдения колеблются от 31 до 48%, а к 7 суткам достигают в среднем 54,3%.
У крыс четвертой группы, получавших премедикацию Нутролеином до момента отравления, морфологические изменения в исследуемых органах достоверно не отличаются от второй группы наблюдения на 3-5 сутки после отравления. К концу сроков наблюдения не выявлены некротизированные участки канальцев, хотя сохраняются отечные клубочки, с замещением некротизированных участков соединительной тканью.
Выводы:
1. Тяжесть повреждения паренхиматозных органов при отравлении уксусной кислотой и этиленгликолем зависит от стадии стресс-реакции, предшествующей отравлению.
2. Нутролеин обладает выраженным антиок-сидантным и цитопротекторным действием, значительно снижает стресс-индуцированные поражения внутренних органов.
3. Применение комплекса препаратов (мексидол, ГОМК, Нутролеин) в лечении острых отравлений уксусной кислотой и этиленгликолем сопровождаются не только значительным уменьшением продуктов ПОЛ в гомогенатах органов и крови, но и снижением морфологических изменений органов в среднем от 31 до 54,3%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Барабой В.А. Перекисное окисление липидов / В.А. Барабой, И.И. Брехман, И.В. Кудряшов -СПб.: Наука, 1992. - 149 с.
2. Голиков С.Н. Общие механизмы токсического действия / С.Н. Голиков, И.В. Саноцкий, Л. А. Тиунов - Л.: Медицина, 1986 - 280 с.
3. Зимина Л.Н. Морфологические изменения печени и почек при отравлении этиленгликолем // Архив патологии. - 1977. - № 2. - С.51-58.
4. Изатулин В. Г. Особенности течения острых отравлений на фоне эмоционального стресса / В.Г. Изатулин, О.Н. Шашкова, Ю.С. Воймова, А. И. Провадо, А. В. Изатулин // Морфологические ведомости - 2004. - № 1-2. - С.42.
5. Лужников Е.А. Неотложные состояния при острых отравлениях (диагностика, клиника, лечение) / Е.А. Лужников, Ю.Н. Остапенко, Г.Н. Суходолова. - М.: Медпрактика - 2001. - 220 с.
6. Bar O. Secondary prevention for polis officers involved in job-related psychologically stressful or traumatic situation / O. Bar, C. Palilke, P. Dalun, U. Weiss, G Heuft // Psychosom Med Psychother. - 2004. - Vol. 50, № 2. - P. 190-202.
7. Fujino Y. Prospective cohort study of stress, life satisfaction, self-rated health, insomnia, and suicide death in Japan / Y. Fujino, T. Mizone, N. Tokui, T. Yo-shimura // Suicide Life Threat Behav. - 2005. - Vol. 35, № 2. - P. 227-237.
8. Oquendo M.A. Association of comorbid posttraumatic stress disorder and major depression with greater risk for suicidal behavior / M.A. Oquendo, J.M. Friend, B. Halberstam, B.S. Brodsky, A.K. Barke, M.F. Grunebaum, K.M. Malone, J.J. Mann // Am J Psychiatry. - 2003. - Vol. 160, № 3. - P. 580-582.
9. Praag H.M. Stress and suicide are we wellequipped to study this issue / H.M. Praag // Crisis. - 2004. - Vol. 25, № 2. - P. 80-85.
10. Thomas M.C. Advanced glycation end products and diabetic nephropathy / M.C. Thomas, J.M. Forbes, V.E. Cooper // American journal of therapy. - 2005. - Vol. 12, № 6. - P. 562-572.