Введение. Ряд работ последних лет [1, 3-8, 11-13, 16,19] посвященпроблеме морфологических изменений высоко реактогенных органов при общем воздействии на организм экстремальных факторов, среди которых алкогольная интоксикация и общее переохлаждение организма. Морфологические изменения внутренних органов положены в основу разработки методов диагностики непосредственной причины смерти при одновременном влиянии на организм нескольких внешних факторов, каждый из которых мог стать летальным [1-3, 9, 10, 18]. В связи с этим актуальным является изучение динамики морфологических изменений высоко реактогенных органов при комбинированном воздействии внешних факторов различной силы и природы. Морфологические изменения почек при общем переохлаждении организма, зарегистрированные на светооптическом уровне, описаны достаточно хорошо [17]. А динамика ультраструктурных изменений различных зон почек при общей гипотермии на фоне алкогольной интоксикации остается не изученной.
Материал и методы. Для оценки ультраструктурных изменений почек в динамике общей гипотермиина фоне алкогольной интоксикации предпринятоэкспериментальное исследование. Объектом исследования явились половозрелые (в возрасте 3 мес.) беспородные белые крысы - самцы массой 250-280 г (n=120). Животных содержали в клетках с опилками по 5 особей в лаборатории кафедры судебной медицины с курсом токсикологической химии СибГМУ Минздрава России при температуре +20 - +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 вводили в желудок 40% раствор этанола в дозах 2, 4 и 8 миллилитров чистого этанола на один килограмм массы животного. В первой серии экспериментов крыс (n=60) подвергали охлаждению при температуре окружающей среды -10°С - -12°С путем помещения клетки с животными на открытый воздух на срок 1, 3, 5, 7 часов, после чего животных выводили из эксперимента. Во второй серии крыс (n=60) подвергали охлаждению при температуре окружающей среды -18°С - -20°C с теми же временными интервалами наблюдения
Крыс выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом. При вскрытии органы выделяли единыморганокомплексом, отпрепаровывали почки, левую фиксировали для последующей световой микроскопии в 10% растворе нейтрального формалина, а правую - 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.
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 клубочкового и канальцевого аппарата почек. Измерена толщина цитоподий в подоцитах, расстояние между ними, подсчитана доля клеток с пикнотичными ядрами в мезангиоцитах, эпителии проксимальных и дистальных канальцев, методом точечного счета определены удельный объем ядра и митохондрий удельный объем ядрышка ядернефроцитов проксимальных и дистальных канальцев.
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 Вилкоксона и Манна-Уитни. 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 микроскопического исследования установлено, чтов динамике общего переохлаждения организма, вызванного воздействием низкой температуры -10°С на фоне алкогольной интоксикации, вызванной введением этанола в дозе 2 мл/кг статистически значимых изменений ультраструктурных компонентов клубочкового и канальцевого аппарата не зарегистрировано, что аналогично моно воздействию этанола в такой дозе [15]. При действии низкой температуры -18°С после введения этанола в дозе 2 мл/кг ультраструктурные изменения аналогичны изменениям при моно воздействии гипотермии [14]. При действии более сильных комбинаций изучаемых стрессоров статистически значимые ультраструктурные изменения регистрируются не ранее, чем к пятому часу воздействия (табл. 1-4). При комбинации алкоголь 4 мл/кг + гипотермия -10°С лишь к 7 часу наблюдения зарегистрировано значимое увеличение доли митохондрий в цитоплазме нефроцитов проксимальных и дистальных канальцев (табл. 1).
Таблица 1. Ультраструктурные изменения почек в динамике общего переохлаждения при температуре -10°С на фоне алкогольной интоксикации, вызванной введением этанола в дозе 4 мл/кг.
При комбинации алкоголь 8 мл/кг + гипотермия -10°С через 5 часов воздействия регистрируется уменьшение удельного объема ядер нефроцитов дистальных канальцев, к 7 часу наблюдения регистрируется уменьшение расстояния между цитоподиямиподоцитов, удельного объема ядер нефроцитов дистальных и проксимальных канальцев (табл. 2).
Таблица 2. Ультраструктурные изменения почек в динамике общего переохлаждения при температуре -10°С на фоне алкогольной интоксикации, вызванной введением этанола в дозе 8 мл/кг.
При комбинации алкоголь 4 мл/кг + гипотермия -18°С уже к 5 часу воздействия утолщаются цитоподииподоцитов, и уменьшается расстояние между ними, а к 7 часу к этим изменениям добавляется уменьшение объемной доли ядер в нефроцитах проксимальных и дистальных канальцев (табл. 3).
Таблица 3. Ультраструктурные изменения почек в динамике общего переохлаждения при температуре -18°С на фоне алкогольной интоксикации, вызванной введением этанола в дозе 4 мл/кг.
При комбинации алкоголь 8 мл/кг + гипотермия -18°С к 5 часу воздействия регистрируется увеличение числа кариопикнотичных нефроцитов в проксимальных канальцах и уменьшение удельного объема ядер в нефроцитах дистальных канальцев. Оба этих изменения сохраняются и усиливаются 7 часу наблюдения, когда регистрируются следующие значимые изменения - увеличение числа мезангиоцитов и нефроцитов дистальных канальцев с пикнотичными ядрами, утолщение ножек подоцитов и уменьшение расстояния между ними, уменьшение удельного объема ядер нефроцитов проксимальных канальцев (табл. 4).
Таблица 4. Ультраструктурные изменения почек в динамике общего переохлаждения при температуре -18°С на фоне алкогольной интоксикации, вызванной введением этанола в дозе 8 мл/кг.
Таким образом, исходя из полученных данных, следует, что статистически значимые ультраструктурные изменения почек при комбинированном действии гипотермии и алкогольной интоксикации развиваются не ранее 5 часа воздействия. Чем выше доза введенного этанола и ниже температура воздуха, действующего на организм, тем больше развивается признаков, которые можно расценивать как нарастающее снижение функциональной активности канальцевого аппарата почек.