МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМ. І.Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО
ПОЛІЩУК АНДРІЙ ПАВЛОВИЧ
УДК 616.12 – 008.331.1 – 06:611.3 – 018] – 092.9
МОРФОФУНКЦІОНАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ПЕЧІНКИ, ПІДШЛУНКОВОЇ ЗАЛОЗИ ТА ТОНКОЇ КИШКИ ПРИ ЕСЕНЦІАЛЬНІЙ ГІПЕРТЕНЗІЇ
14.03.01 – нормальна анатомія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового
ступеня кандидата медичних наук
Тернопіль – 2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у Тернопільському державномумедичному університеті ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України.
Науковий керівник: заслужений діяч науки і техніки України, доктор
медичних наук, професор Федонюк Ярослав
Іванович, Тернопільський державний медичний
університет ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України,
професор кафедри анатомії людини.
Офіційні опоненти:
- доктор медичних наук, професор Півторак Володимир
Ізяславович, Вінницький національний медичний
університет ім. М.І.Пирогова МОЗ України, професор
кафедри оперативної хірургії та топографічної анатомії;
- доктор медичних наук, професор Ахтемійчук Юрій
Танасійович, Буковинський державний медичний
університет МОЗ України, завідувач кафедри
анатомії, топографічної анатоміїта оперативної
хірургії.
Захист відбудеться 12 червня 2008 року о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 05.600.02 при Вінницькому національному медичному університеті ім. М.І.Пирогова МОЗ України (вул. Пирогова 56, м. Вінниця, 21018).
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова МОЗ України (вул. Пирогова 56, м. Вінниця, 21018).
Автореферат розісланий«8» травня 2008 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
кандидат медичних наук, доцентО.В. Власенко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Зважаючи на масштаб росту та поширення ессенціальної гіпертензії, важких ускладнень, інвалідизації, високого рівня летальності проблема лікування та профілактики гіпертонічної хвороби стає дедалі ще більш гострішою та актуальнішою. У зв’язку з найбільш помітним порушенням гемодинамічних параметрів при даній патології інтенсивно проводяться дослідження морфофункціональних змін серцево-судинної системи та засобів впливу на механізми регуляції артеріального тиску. Проте патологічні зміни в організмі при гіпертонії суттєво виходять за рамки патології серцево-судинної системи.
Значно раніше, ніж підвищується артеріальний тиск, виникає каскад метаболічних змін: інтрацелюлярний дефіцит енергії АТФ в різних по ембріональних закладках тканинах, гіперінсулінемія, дисліпідопротеїнемія, знижується толерантність до глюкози (Журавлева Л.В., 2000; BieloG., TiogoG., CiocchiB., 1998; EleFerrarini, 1995). Імовірно гемодинамічні розлади можуть бути наслідком або навіть компенсаторною реакцією організму на метаболічні порушення в організмі (CarlierP.G., JacobsteinM.D., PortmanM.A., 1986; RicarolaC., 2002).
В літературі згадується про позитивний вплив на перебіг гіпертонічної хвороби дієти, збагаченої необхідними нутрієнтами, проте забезпечення організму поживними речовинами визначається не лише їх вмістом в споживаємій їжі, а й процесами травлення та засвоєння, що насамперед залежить від морфофункціонального статусу органів травної системи (Степанов Ю. М. Копанов И.Н., 2005; HafidiM.E., BantildeG., 2004; CovenbergW.M., IamariIuko, 1995).
Провідна роль травної системи в забезпеченні організму есенціальними нутрієнтами є направляючою й контролюючою метаболічні процеси, зокрема на етапі катаболізму поживних речовин (Бабак О.Я., Колесникова Е.В., 2006; Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 2001; Зуфаров К.А., Саддридишков А.Ф., Тухтаев К.Р., 1991).
Проте можливість пом’якшення гіпертензивного статусу, шляхом корекції та нормалізації морфофункціонального стану органів травлення і таким чином покращення надходження нутрієнтів в організм є маловивченою.
Дослідження структурних та зв’язаних з ними функціональних змін органів травної системи є необхідним кроком у розкритті природи метаболічного синдрому при есенціальній гіпертензії та розробки методів в корекції даних порушень (Журавлева Л.В. 2000; BagbyS.P., 2007).
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації затверджена Вченою радою Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевськьго (протокол №8 від 3.03.2004 року) і проблемною комісією „Морфологія людини” МОЗ і АМН України (протокол №60 від 4 червня 2004 року).
Дисертація виконана відповідно до плану наукових досліджень Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського і є складовою частиною науково-дослідної теми «Структурнофункціональні особливості тонкої та товстої кишки при поєднаних патологіях органів панкреатогепатобіліарної зони», № держреєстрації: 0105U002719. Робота виконувалась на базі центральної науководослідної лабораторії університету.
У її виконанні автор провів морфометичні, мікроскопічні та ультрамікроскопічні дослідження печінки, підшлункової залози та тонкої кишки у піддослідних щурів, що послужило підгрунтям дисертаційної роботи.
Мета роботи – визначення морфологічних та функціональних змін печінки, підшлункової залози та тонкої кишки за умов есенціальної гіпертензії й морфологічне обгрунтування можливої корекції патологічних змін дієтою, до складу якої входить біологічно активна добавка „Енергетин”.
Для досягнення поставленої мети були визначені такі завдання дослідження:
1. Вивчити морфологічні та функціональні особливості в печінці, підшлунковій залозі та тонкій кишці при есенціальній гіпертензії.
2. Дослідити вплив жовчовидільної та жовчоутворювальної функції печінки на метаболічні процеси в організмі за умов есенціальної гіпертензії та при її корекції дієтою.
3. Визначити морфофункціональну реакцію печінки, підшлункової залози та тонкої кишки при есенціальній гіпертензії на введення дієти з БАД „Енергетин”.
4. Довести можливість корекції метаболічних порушень при есенціальній гіпертензії та пом’якшення гіпертензивного статусу шляхом покращення мофофункціонального стану органів травної системи.
Об’єкт дослідження – стан природньої гіпертензії та можливість його корекції.
Предмет дослідження – морфофункціональні особливості печінки, підшлункової залози та тонкої кишки при есенціальній гіпертензії та за умов корекції дієтою з біологічно активною добавкою „Енергетин”.
Методи дослідження –1) морфологічні: макроскопічні – для визначення маси печінки, мікроскопічні з морфометрією – для визначення структури органів на тканинному рівні; електронномікроскопічні – для визначення функціонального стану клітинних структур; 2) метод лабораторного аналізу – для кількісної оцінки показників екскреторної функції печінки, печінкових трансаміназ, ендогенної інтоксикації, енергетичного метаболізму; 3) статистичні методи – для аналізу і встановлення вірогідності кількісних показників морфологічних та лабораторних досліджень.
Наукова новизна отриманих результатів. Вперше в результаті комплексних досліджень з використанням морфометричних, мікроскопічних, електронномікроскопічних, біохімічних методів дослідження при есенціальній гіпертензії встановлена морфофункціональна недостатність печінки, підшлункової залози та тонкої кишки.
Вперше на достатньому експериментальному матеріалі встановлено, що в стані есенціальної гіпертензії одномоментно з патологічними морфологічними змінами, порушена жовчоутворювальна та жовчовидільна функція печінки, і що це впливає на метаболічні процеси в організмі.
Вперше досліджено можливість покращення морфофункціонального стану печінки, підшлункової залози та тонкої кишки внаслідок стимуляції процесів травлення, шляхом застосування дієти, що містить БАД „Енергетин”.
Вперше досліджено можливість корекції метаболічних процесів при есенціальній гіпертензії та пом’якшення гіпертензивного статусу шляхом нормалізації процесів травлення та покращення морофункціонального стану печінки, підшлункової залози та тонкої кишки.
Практичне значення отриманих результатів. Результати дослідження дозволили встановити, що морфофункціональна недостатність органів травної системи: печінки, підшлункової залози та тонкої кишки суттєво впливає на розвиток патологічного процесу при есенціальній гіпертензії і може доповнити сучасні наукові уявлення про етіопатогенетичні аспекти гіпертонічної хвороби.
Отримані результати пом’якшення гіпертензивного статусу, корекції метаболічного синдрому на фоні покращення морфофункціонального стану органів травної системи при застосуванні БАД «Енергетин», є основою для розробки нових підходів у профілактиці та лікуванні есенціальної гіпертензії, зокрема, шляхом корекції метаболізму на рівні травної системи, що дає можливість не втручатись в природній перебіг фізіологічних процесів.
Результати досліджень використовуються в лекційних курсах на кафедрах анатомії людини, гістології, цитології та ембріології, патологічної анатомії з курсом судової медицини Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського, кафедрі анатомії людини Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова, кафедрі анатомії людини Харківського державного медичного університету, кафедрі анатомії людини Дніпропетровської державної медичної академії, кафедри анатомії людини Луганського державного медичного університету.
Особистий внесок дисертанта. Дисертантом здійснений особистий пошук та огляд даних літератури, самостійно проведені всі експериментальні дослідження, статистична обробка отриманих результатів та їх аналіз. Інтерпретація отриманих результатів дослідження, основні положення, що винесені на захист, і висновки дисертації належать автору.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені на X Конгресі Світової федерації Українських лікарських товариств (м.Чернівці, 26-28 серпня 2004 р.), Ювілейному З’їзді Всеукраїнського лікарського товариства (Івано Франківськ, 21-22 квітня 2005 р.), Науково-практичній конференції з міжнародною участю «Морфологічний стан тканин і органів у нормі та при моделюванні патологічних процесів» (Тернопіль, 30-31 травня 2006 р.), ІV Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні питання гігієни харчування та безпечності харчових продуктів. Міжнародні, європейські і національні підходи до вирішення. Нові критерії оцінки ризику, показники, методи та регламенти. Питна вода – харчовий продукт №1. Проблеми функціонального харчування» (Київ, 25-26 жовтня 2006 р.), ІV Національному конгресі АГЕТ України (Сімферополь – Алушта, 21 – 23 вересня 2006р.).
Публікації. За темою дисертації автором отримано патент України на винахід, опубліковано 11 наукових робіт, з них 7 – у фахових журналах, 4 – у матеріалах з’їздів і конференцій, з них 7 наукових праць опубліковано за одноосібною участю автора.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація написана українською мовою на 148 сторінках друкованого тексту у традиційному стилі, з яких 123 сторінки залікового принтерного тексту, і складається із вступу та розділів: огляд літератури, матеріали і методи дослідження, трьох розділів викладених результатів досліджень, аналізу результатів дослідження, висновків, а також списку використаних джерел. Список літератури містить 145 джерел літератури, у тому числі 60 іноземних. Дисертація ілюстрована 41 мікрофотографією, 5 діаграмами та 11 таблицями.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали та методи досліджень. Дослідження проводилося на гіпертензивних щурах лінії SHR та нормотензивних щурах лінії WKO, що використовувалися в якості контрольної групи. В експерименті було використано п’ятдесят щурів.
Для виконання експерименту тварини було доставлено з розплідника „Пущіно” (Росія), науково-виробничого підрозділу Філіала Інституту біоорганічної хімії ім. Акад. М.М.Шемякина та Ю.А. Овчинникова і має найвищу міжнародну SPF-категорію.
Розподіл тварин на групи було зроблено відповідно до завдань дослідження. В залежності від виду експерименту тварин було поділено на 4 серії.
В першій серії проведене морфометричне, мікроскопічне та електронномікорскопічне дослідження печінки, підшлункової залози та тонкої кишки у гіпертензивних та нормотензивних щурів.
В другій серії визначалася морфологічна реакція печінки, підшлункової залози та тонкої кишки при есенціальній гіпертензії на застосування дієти з біологічно активною добавкою „Енергетин”.
Біологічно активна добавка (БАД) „Енергетин” є сумішшю меду з пряноароматичними рослинними компонентами, які стимулюють гастроінтестінальні рецептори дуоденуму і викликають мобілізацію регуляторних систем, стимулюючи процеси травлення (патент України на винахід № 38648 від 15.01.2004 р.).
В третій серії вивчалася жовчовидільна та жовчоутворювальна функція печінки за умов есенціальної гіпертензії та нормотонії,а також біохімічні показники крові: АлАТ, малоновий диальдегід (МДА), активність супероксиддисмутази (СОД), активність церулоплазміну (ЦП), концентрація відновленого глутатіону (SH-групи), активність каталази, рівень ендогенної інтоксикації (ЕІ), концентрація сукцинатдегідрогенази (СДГ), концентрація холестерину (ХС), вміст заліза, кальцію, фосфору в сироватці крові.
У четвертій серії досліджувався вплив коригувальної дієти з БАД „Енергетин” на жовчовидільну та жовчоутворювальну функцію печінки при есенціальній гіпертензії, а також на динаміку біохімічних показників. Окрім цього визначався систолічний артеріальний тиск.
При проведенні мікроскопічного дослідження фрагменти досліджуємих органів фіксували в 10% розчині нейтрального формаліну, промивали проточною водою, дегідратували у спиртах зростаючої концентрації та занурювали у парафін. На санному мікротомі виготовлялися зрізи товщиною 5-7 мкм і забарвлювали гематоксиліном та еозином. На монітор комп’ютера зображення виводили з мікроскопу ЛОМО Биолам И за допомогою відеокамери VisionCCDCameraі програми InterVideoWinDVR.
Морфометричні дослідження проводилися за допомогою програм Видео Тест - 5.0, КААРА ImageBase та MicrosoftExel на персональному комп’ютері. Зображення зберігали на вінчестері з наступним друком ілюстрацій.
Програма органо- та морфометрії передбачає - в печінці: визначення відносної маси печінки (%), об’єму ушкоджених гепатоцитів (%), ядерно-цитоплазматичного співвідношення, кількості двоядерних гепатоцитів (Na ), об’єму некрозів в паренхімі печінки (Vv ), об’єму дистрофічних змін в гепатоцитах (Vv ), об’єму склерозування портальних трактів (Vv ); в підшлунковій залозі - визначення площі зрізу ацинуса (мк2 ), площі, зайнятої ацинозними клітинами (мк2 ), площі просвіту ацинуса (мк2 ), числа клітин в одному ацинусі, числа ядер в одній клітині (екзокриноцити), площі острівцевої клітини (мк2 ), площі цитоплазми острівцевої клітини (мк2 ), площі ядра острівцевої клітини (мк2 ); в тонкій кишці - висоти епітеліоцитів з обплямівкою (мк), товщини власної пластинки слизової у ворсинках (мк), товщини слизової оболонки (мк).
При проведенні електронномікроскопічного дослідження тканину органів розміром 1 мм2 занурювали в 1% забуферений розчин чотириокису осмію при температурі 40 С. Після фіксації тканину промивали у буферному розчині Міллоніга і проводили дегідратацію в спиртах зростаючої концентрації та ацетоні. Потім її укладали в суміш епоксидних смол за загальноприйнятою методикою. Ультратонкі зрізи одержували на ультрамікротомі УТПМ-7, контрастували цитратом свинцю і переглядали на електронному мікроскопі ЕМ-125К та ЕМ-100Л.
Вимірювання артеріального тиску проводилося шляхом накладання модифікованої манжети, сполученої зі стандартним манометром, на основу хвоста. Першу пульсову хвилю фіксували реографічним методом. Дослідження жовчовиділення проводили за методикою М.П. Скакуна і А.М. Олійник (1968). За методикою Мірошниченко В.П. і співавт. (1978) визначали концентрацію сумарних жовчевих кислот і холестерину, а загального, прямого і непрямого білірубіну в жовчі, за методом, описаним у роботі М.П. Скакуна (1967).
Статистичну обробку числових даних проводили на персональному комп’ютері з використанням стандартного пакету прикладних програм MicrosoftOffice. Статистичний аналіз виконували відповідно до алгоритмів, наведениху літературі (Автанділов Т.Г. 1990, Лакин Г.Ф., !990). При встановленні достовірності відмінностей між досліджуваними показниками застосовували непараметричний U-критерій Уілкоксона Манна-Уітні. Відмінності вважали достовірними при вірогідності альтернативної гіпотези не менше як 95% (р£0,05).
Результати дослідження та їх обговорення. При морфометричних дослідженнях печінки у щурів лінії SHR ми спостерігали зростання об’єму некрозів клітин – на 99,5% та кількості двоядерних гепатоцитів на 50,1%, яке можна трактувати як компенсаторний регенераторний процес.
В деяких ділянках деструктивно-дегенеративні зміни завершуються коагуляційним некрозом, причому загиблі гепатоцити не виштовхуються в синусоїдальні простори, а локалізуються в печінковій пластинці. Дані патологічні явища переважають в периферичній ділянці печінкової часточки. Більшість зірчастих ретикулоендотеліоцитів скупчуєтья навколо портальних трактів, а також у великій кількості локалізується в стінках синусоїдів, що свідчить про інтенсифікацію деструктивнодегенеративних процесів, показник яких зростає більш ніж в 2,5 рази.
Виявлену помірну білкову (зернисту) дистрофію у щурів із есенціальною гіпертензією в центролобулярних гепатоцитах можна пояснити, як результат розширення центральних вен та синусоїдальних просторів, внаслідок гемодинамічних та циркуляторних змін, зростання вутріпортального тиску, явищ набряку, стазу, або ж метаболічних порушень, зокрема, надмірного утворення оксидативних білків при інтенсифікації вільнорадикальних процесів та їх розщепленню протеїназами (Самохіна Л.М., Коваль С.М., 2004).
В гіпертензивних тварин показник дистрофічних змін зростає більш ніж у 6 разів, що вплинуло на об’єм склерозування портальних трактів, який збільшувався у 4 рази в порівнянні із контролем за рахунок, в основному, зростання кількості колагенових волокон.
Склерозування портальних трактів, очевидно, зумовлено гіпоксією, яка виникає внаслідок застійних та мікроциркуляторних порушень. Ядерно-цитоплазатмачний індекс у гіпертензивних тварин також зростає і становить 0,6, на відміну від нормотензивних, де він становив 0,5, що вказує на набряк ядра, імовірно, внаслідок дефіциту енергії та зниження активності іонних енергозалежних помп.
Дані про негативну динаміку процесів енергетичного метаболізму підтвердилися нашими електронномікроскопічними дослідженнями: у цитоплазмі гепатоцитів органели розміщені нерівномірно й мають ознаки деструкції, канальці гранулярної ендоплазматичної сітки нерівномірно потовщені. На поверхні мембран у цитоплазмі мало рибосом як і полісом. Диктіосоми комплексу Гольджі невеликі та мають розширені ділянки цистерн і вакуолей. Мітохондрії мають подовгасту або округлу форму, світлий матрикс і часково збережені крипти, проте у деяких мітохондрій повністю відсутні крипти та внутрішня мембрана. Такий стан органел свідчить про порушення обмінних процесів і зниження їх енергетичного забезпечення.
Наявні розширені кровонаповнені синусоїдні гемокапіляри, стінку яких утворюють ендотеліоцити, що мають плоску витягнуту форму. На низьку функціональну активність ендотеліальних клітин вказує потовщення ядерної зони, та цитоплазма з електронно-світлою гіалоплазмою, в якій мало органел. При такому стані судин мікроциркуляторного русла погіршуються процеси транскапілярного обміну.
Гепатоцити в складі часточок мають неоднорідні структурні зміни в залежності від зони їх розташування. У їхній цитоплазмі дуже мало глікогену, проте збільшується кількість як первинних, так і вторинних лізосом. Це свідчить про зниження синтетичних процесів та є ознакою дегенеративного процесу, про що також свідчать невеликі простори і зменшення чисельності мікроворсинок в жовчних капілярах, розташованих поміж такими гепатоцитами.
Виявлену пилевидну жирову дистрофію в окремих гепатоцитах гіпертензивних щурів можна пояснити опираючись на показники біохімічних досліджень, зокрема зниження екскреції холестерину в жовч на 48,8%, його затримці в клітинах, та розвитком дисліпідемії (Журавлева Л.В., 2000), що впливає на рівень холестерину сироватки крові, який порівняно з контролем зростає на 19%. Розвитку жирової дистрофії також може сприяти надмірна оксидативна модифікація білків та декомпозиція ліпопротеїдних комплексів цитоплазми.
В деяких клітинах спостерігається гідропічна дистрофія. Розвитку гідропічної дистрофії сприяє інфекційнотоксичний чинник (Бацюрко В.І., Сухаштна О.М., 2005), про що свідчить помірний набряк в портальних трактах, лімфоцитарна та гістіоцитарна інфільтрація, особливо навколо жовчевих протоків. Відомо, що вагомою причиною розвитку дисбіозу є недостатність жовчевих кислот, які володіють антибактеріальною та антипаразитарною дією (Уайт та ін., 1981).
При дослідженні жовчоутворювальної функції печінки у щурів лінії SHR відмічалося зниження вмісту жовчевих кислот на 14,5%. Концентрація холестерину жовчі в гіпертензивних щурів була меншою на 48,8%. Істотне зниження вмісту холестерину в жовчі супроводжувалось й зменшенням швидкості його виділення на 40,4%, що свідчить про порушення холеретичної функції печінки вцілому.
Зростання холестерину сиворотки крові на 19% та дисліпідемія пояснюються зниженням синтезу жовчевих кислот та етерифікації холестерину гепатоцитами, а також їх екскреції в жовч, що співпадає з літературними даними, де біохімічні показники холатів визначалися не в жовчі, а в плазмі крові (Журавлева Л.В., 2006). Адже 75% холестерину організм утилізує шляхом його витрат на синтез жовчевих кислот.
Зниження синтезу та екскреції жовчевих кислот порушує засвоєння жиророзчинних вітамінів та
8-09-2015, 22:26