Введение. Публикации ряда последних лет [1, 3-8, 11-13, 17, 19, 20] посвященные патоморфологии высоко реактогенных внутренних органов при воздействии на организм экстремальных факторов внешней среды, таких как общее переохлаждение организма и алкогольная интоксикация, довольно подробно раскрывают некоторые звенья патогенеза адаптивных изменений организма, реализующиеся через гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему или мочевыделительную [14-16].
Авторами методик на основе выявленных различий морфофункционального состояния органов при различных по природе воздействиях внешних факторов разработаны способы дифференциальной диагностики причины смерти при одновременном влиянии на организм нескольких факторов, каждый из которых мог стать летальным [1-3, 9, 10, 19].
Основным внешним фактором неинфекционной природы, который оказывает влияние на состояние печени, является этиловый алкоголь. Часто алкогольная интоксикация выступает как фоновый стрессор, который модифицирует состояние внутренних органов перед действием основного стрессора, такого как травма, общее переохлаждение организма, механическая асфиксия, отравление окисью углерода. А уже основной стрессор вносит решающий вклад в формирование структурных изменений органов в процессе адаптации к действию этого стрессора [16-20]. Некоторые работы посвящены изучению летальной алкогольной интоксикации [1, 4, 7, 10, 11, 21, 22].
Однако авторам работ не было заранее известно, какие напитки и в каком количестве принимали перед смертью пострадавшие. Это не позволяет стандартизировать и унифицировать морфофункциональную оценку выявленных изменений, что в итоге может привести к неоднозначности интерпретации полученных данных. Некоторые авторы предлагают комплексный подход к морфологической диагностике острой алкогольной интоксикации [21, 22]. А печень, как первый значимый барьер на пути алкоголя, подвергается чрезвычайной нагрузке и значение ее функциональной состоятельности не подвергается сомнению [23]. При всем многообразии литературных источников в настоящее время не достаточно описаны в научной литературе ультраструктурные изменения печени с дифференциацией по зонам ацинуса, особенно применительно к почасовой динамике действия стрессора.
Материал и методы. Для оценки ультраструктурных изменений печени в динамике тяжелой алкогольной интоксикации предпринято экспериментальное исследование.
Объектом исследования явились половозрелые(в возрасте 3 мес.) беспородные белые крысы - самцы массой 250-280 г (n=20). Животных содержали в клетках с опилками по 5 особей в лаборатории кафедры судебной медицины с курсом токсикологической химии СибГМУ Минздрава России при температуре от +20 до +22°С при свободном доступе к воде и пище, одинаковой для всех крыс. Контрольную группу составили 5 интактных крыс-самцов.
Эксперимент проведен в осенний период с ноября 2013 по март 2016 г. За сутки до эксперимента животных лишали пищи.
Время начала воздействий в каждой серии эксперимента 9 часов 00 минут. Для моделирования алкогольной интоксикации животным под эфирным наркозом через интрагастральный зонд шприцом медленно вводили в желудок 40% раствор этанола в дозе 8 миллилитров чистого этанола на один килограмм массы животного. В качестве интрагастрального зонда использован катетер для подключичной вены.
Крыс выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом. Кусочек печени для электронной микроскопии фиксировали в 2,5% растворе глутарового альдегида на какодилатном буфере рН 7,4, постфиксировали в 1% четырехокиси осмия, дегидратировали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в эпон-аралдит.
Срезы готовили на ультратоме LKB-III. Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца. Полутонкие срезы окрашивали толуидиновым синим, просматривали на микроскопе МИКМЕД-5 до начала работы на электронном микроскопе.
Электронная микроскопия проводилась на микроскопе “JEM-100 CXII” (“JEOL”, Япония) с апертурной диафрагмой 25-30 мкм при ускоряющем напряжении 80 кВ.
На электронограммах оценено состояние гепатоцитов 3 зон ацинуса. Определены удельные объемы ядра, митохондрий, ядрышка, процент гепатоцитов в состоянии кариопикноза.
Статистическая обработка результатов была проведена с использованием пакета программ «STATISTICA 6.0» с вычислением для каждой выборки следующих параметров: среднее арифметическое (М) и ошибка среднего арифметического (m).
Данные, полученные на экспериментальном материале, обработаны с помощью тестов Манна-Уитни, регрессионного анализа. Статистически значимыми результаты считались при p<0,05, о выраженной тенденции судили при p<0,1.
Результаты и обсуждение. В результате проведенного в ходе эксперимента ультрамикроскопического исследования установлено, чтов динамике тяжелой алкогольной интоксикации, вызваннойвведением этанола в дозе 8 мл/кг массы тела, гепатоциты различных зон ацинуса изменяются неодинаково (табл. 1).
Таблица 1. Динамика ультраструктурных изменений гепатоцитов при введении 40% этанола в дозе 8 мл/кг. массы тела
Примечания: * - статистически значимые различия с контрольной группой (p<0,05); ** - регрессия (β) статистически значима (p<0,05).
Так, что касается количества гепатоцитов, у которых имеются проявления кариопикноза, то по этому признаку изменения всех трех зон ацинуса практически однонаправлены - количество кариопикнотичных гепатоцитов в динамике воздействия только увеличивается, достигая к 7 часам воздействия практически одинаковых значений.
Относительно удельного объема митохондрий в цитоплазме гепатоцитов установлены четкие зональные различия.
В первой зоне ацинуса печени через час воздействия гепатоциты реагируют увеличением данного показателя, а затем постепенным снижением до контрольных значений.
Во второй зоне ацинуса данный показатель также через час воздействия значимо повышается, но до конца воздействия до контрольных значений не снижается.
В третьей зоне ацинуса удельный объем митохондрий в цитоплазме увеличивается постепенно до конца воздействия, достигая статистически значимых различий только через 3 часа от начала воздействия.
Удельный объем ядер гепатоцитов первой зоны ацинуса изменяется в динамике алкогольной интоксикации аналогично удельному объему митохондрий в них - через час воздействия доля ядер увеличивается, а затем постепенно снижается до контрольных значений. Во второй зоне ацинуса, также как и в третьей, удельный объем ядер гепатоцитов увеличивается в динамике всего семичасового период наблюдения.
Удельный объем ядрышек ядер гепатоцитов всех трех зон практически не изменяется, за исключением единственного выявленного отличия данного показателя в первой зоне ацинуса через 7 часов воздействия.
Таким образом, исходя из полученных результатов, видно, что статистически значимые ультраструктурные изменения гепатоцитов при тяжелой алкогольной интоксикации развиваются уже через 1 час воздействия и продолжаются до окончания семичасового периода наблюдения.
Выявлено четкое различие в модификации ультраструктурных изменений гепатоцитов первой, второй и третьей зон ацинуса печени, что при общем единстве структуры отражает их функциональную гетерогенность.