УДК 615.9:547.1.1:611/612:591

С.П. Борщёв, Н.Н. Недопитанская, к.б.н.

ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ОРГАНОВ ПРИ ОСТРЫХ ИНГАЛЯЦИОННЫХ ОТРАВЛЕНИЯХ МАСТИКАМИ-ГИДРОИЗОЛЯНТАМИ

Украинский научно-практический центр экстренной медицинской помощи и медицины катастроф,
Институт экогигиены и токсикологии им. Л.И.Медведя

В последние годы, по данным Киевского токсикологического центра, регистрируются случаи острых ингаляционных отравлений у лиц, работавших с мастиками-гидроизолянтами (МГ). Отравления протекали, как правило, в среднетяжелой и тяжелой формах. В клинической картине заболевания доминировали симптомы поражения почек и печени [1]. В шести случаях, не смотря на проводимую терапию, больные умерли. Морфологическое изучение органов погибших пациентов позволяет судить о направленности действия яда и определить изменения, произошедшие в структуре тканей при летальном воздействии паров МГ. Целью проведенных исследований явилось изучение патоморфологических изменений органов и тканей при остром ингаляционном воздействии паров мастик-гидроизолянтов. Выявленные нарушения могут служить основанием для включения в комплекс лечения препаратов, обладающих протекторным действием в отношении органов-мешеней.

Материалы и методы исследования

Для гистологических исследований отбирали образцы почек, печени, желудка, двенадцатиперстной кишки, поджелудочной железы и легких пациентов, умерших от острого ингаляционного отравления МГ и умерщвленных (под эфирным наркозом) экспериментальных животных.

Образцы фиксировали в 10%-ном растворе формалина, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации, пропитывали формалином и заливали в парафиновые блоки. Гистологические срезы готовили на санном микротоме и окрашивали гематоксилином и эозином с использованием общепринятых в морфологических исследованиях методов. Обзорный гистоморфологический анализ проводили с использованием микроскопа "AXIOSCOP".

Экспериментальные исследования проведены на нелинейных белых крысах самцах [2] массой тела 230—245 г. Опыты осуществляли в ингаляционной камере для динамической затравки [3] объемом 200 л. Животных подвергали однократному (в течение 2 ч) ингаляционному воздействию паров мастики в максимально переносимой концентрации 24,6 мг/м³. Концентрацию паров мастики и их состав определяли методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Температура воздуха в камере составляла 20—22 °С, относительная влажность — 65—70%. Исследования проведены на двух группах животных по 6 подопытных и контрольных в каждой через 4 и 14 суток воздействия.

Для проведения эксперимента использована антикоррозийная, противошумная, битумно-каучуковая мастика БКМП3 производства СКФ "Блок-Три", Украина, которая была приобретена в свободной продаже на рынке "Лесной" города Киева. Использование именно этой мастики обусловлено сведениями относительно случаев отравления при работе с мастикой данного производства.

Результаты и их обсуждение

При определении состава паров МГ методом ГЖХ обнаружены следующие химические соединения: четыреххлористый углерод, тетрахлорэтилен, тетрахлорэтан, пентахлорэтан, гексахлорэтан. Таким образом, токсичность паров МГ обусловлена ингаляционным воздействием смеси хлорированных углеводородов [4]. При исследовании органов погибших пациентов обнаружены следующие изменения.

Почки. Почечные клубочки преимущественно полнокровны, с умеренными явлениями диапедеза единичных эритроцитов в полость капсулы, другие клубочки характеризуются неравномерным расширением капиллярных петель, разветвленностью, наблюдается утолщение базальных мембран капилляров. Встречаются сморщенные клубочки с увеличенным просветом капсулы, в отдельных случаях — отслоение эпителия, выстилающего боуменову капсулу. Нефротелий канальцев дистрофически изменен, как правило, набухший, с выражено зернистой цитоплазмой и усиленным отторжением ее апикальных фрагментов, поэтому просветы части канальцев сужены из-за набухания эпителиоцитов, других, напротив, расширены с эффектом "голых ядер". Часто просветы канальцев выполнены мелкозернистой белковой массой. Нефротелий части канальцев некротизирован, лишен ядер, отслаивается в полость канальца (рис. 1). В просветах многих канальцев коры и мозговых лучей встречаются мочевые песчинки в виде округло-неправильной формы буро-желтоватых плотных образований с радиальной слоистостью. В мозговом веществе почки определяются многочисленные очаги лимфоидноклеточной инфильтрации стромы. Сосуды стромы умеренно полнокровны.

Рисунок 1. Дистрофические и некротические изменения нефротелия почечных канальцев, отслоение нефротелия, мочевая песчинка в просвете канальца. Гематоксилин и эозин. х400

Печень. Гистоархитектоника органа нарушена цирротическими разрастаниями соединительной ткани вокруг долек или их групп. Островки печеночной ткани не соответствуют обычным долькам, это частью сильно перестроенные дольки, частью группы таких долек или их фрагменты — "ложные дольки", лишенные центральной вены. Паренхима в них представлена сочетающимися дегенеративными и регенеративными изменениями, видны атрофические, мелкие гепатоциты, а также обширные группы клеток с ожирением цитоплазмы, превалируют клетки с крупными и очень крупными жировыми вакуолями (рис. 2) и довольно большими каплями бурого пигмента, часть гепатоцитов в состоянии некроза без ядер. Наряду с этим, островки крупных клеток с большими ядрами, иногда с двумя и более ядер. Трабекуллярная организация гепатоцитов нерегулярная, радиальное расположение отсутствует. Разрастающаяся соединительная ткань обильно инфильтрирована лимфоидноклеточными элементами, встречаются плазматические клетки.

Рисунок 2. Средне- и крупнокапельная жировая дистрофия гепатоцитов. Гематоксилин и эозин. х400

Поджелудочная железа. Железистые ацинусы экзокринной части железы отодвинуты друг от друга разрастаниями межуточной соединительной ткани. Панкреоциты дистрофически и атрофически изменены диффузно по всему сечению органа, встречаются очаги некроза ткани (рис. 3). Поджелудочные островки также атрофичны, многие — неправильной формы, "сжаты". По ходу соединительнотканной стромы небольшие отложения пигментных зерен, сосуды стромы полнокровны, часто — локальные эритропедезные геморрагии, отмечены очаги лимфоцитарной инфильтрации стромы, как правило, периваскулярно.

Рисунок 3. Дистрофические изменения железы желудка, выраженная полиморфноклеточная инфильтрация собственного слоя слизистой оболочки, массивные геморрагии. Гематоксилин и эозин. х200

Желудок. Слизистая оболочка сохраняется фрагментарно в виде островков дистрофически измененных желудочных желез, поверхностный и ямочный эпителий отсутствует на всем протяжении среза. Эпителий сохранившихся желез либо некротизирован, либо с признаками значительных деструктивно-дистрофических изменений: цитоплазма эпителиоцитов резко набухшая, апикальные участки интенсивно отторгаются, четкие просветы желез отсутствуют, они заполнены фрагментами и целыми слоями слущенных эпителиоцитов. Отмечена выраженная полиморфноклеточная инфильтрация собственного слоя слизистой оболочки, наиболее интенсивная в апикальной части и проникает в подслизистую желудка. В составе инфильтратов обнаружены лимфоциты, плазматические клетки, нейтрофильные лейкоциты. Сосуды стромы резко расширены, переполнены кровью, отмечены множественные геморрагии, отек собственного слоя слизистой и подслизистой оболочек (рис. 3). Определяются обширные очаги некроза всех тканевых элементов собственного слоя слизистой оболочки.

Кишечник. Поверхностный эпителий ворсин уплощен, имеет нечеткие контуры, во многих участках некротизирован и отслаивается пластами. Энтероциты ворсинок и крипт с признаками выраженных дистрофических изменений, лишены щеточной каймы. Резко увеличено количество бокаловидных клеток, последние крупных размеров, часто с пикнотичным ядром, усиленно десквамируют.

Повышенная лимфоидноклеточная инфильтрация стромы кишечных ворсинок распространяется на весь собственный слой слизистой, образуя значительные скопления у верхушек ворсин. Сосуды и капилляры стромы ворсин резко полнокровны, отмечены многочисленные геморрагии. Характерны участки эрозии слизистой оболочки, когда переполненные кровью сосуды непосредственно обращены в просвет кишки.

Легкие. Сосуды и капилляры межальвеоллярных перегородок расширены, выражено полнокровны, многие альвеолы заполнены кровью. Среди альвеолоцитов и в просветах альвеол большое количество макрофагов, цитоплазма которых заполнена буро-коричневым содержимым.

При изучении микроструктуры органов экспериментальных животных через 4 сут с момента затравки обнаружены следующие изменения.

Почки. Почечные тельца достаточно мономорфны по форме и размерам, хотя встречаются клубочки с признаками микроциркуляторных нарушений, что выражается в разветвленности, "лапчатости" клубочков. Нефротелий проксимальных и дистальных канальцев с признаками деструктивно-дистрофических нарушений. В одних канальцах цитоплазма эпителиоцитов набухшая, просветы таких канальцев сужены, в них определяется пенистое ярко эозинофильное содержимое, просветы других канальцев расширены, имеют нечеткий внутренний контур, апикальные участки цитоплазмы выстилающих их клеток активно отторгаются до "голых ядер" (рис. 4). Сосуды и капилляры стромы умеренно полнокровны. Мозговые лучи без особенностей.

Рисунок 4. Набухание нефротелия, сужение просветов канальцев, пенистое яpко эозинофильное содержимое в просветах канальцев. Гематоксилин и эозин. х200

Печень. Отмечено мозаичное поражение гепатоцитов в виде мелко — и среднекапельной жировой вакуолизации цитоплазмы преимущественно центролобулярных отделов долек, при этом встречаются очажки дистрофически измененных паренхиматозных клеток в других отделах долек. Определяется большое количество погибших гепатоцитов с гомогенной эозинофильной цитоплазмой и тенью ядра, отмечена умеренная дескомплексация и нечеткое радиальное расположение печеночных клеток. Преимущественно по периферии долек увеличено количество митозов в гепатоцитах (до 4—5 в поле зрения). Строма органа очагово и диффузно инфильтрирована лимфоидноклеточными элементами (рис. 5), в области печеночных триад утолщена за счет разрастания фибробластов, сосуды стромы умеренно полнокровны.

Рисунок 5. Лимфоидноклеточная инфильтрация и фибробластная реакция стромы. Дескомплексация печеночных балок. Гематоксилин и эозин. х400

Поджелудочная железа. Ацинусы экзокринной части железы средних размеров, полярность цитоплазмы четко выражена с признаками чрезмерной базофилии базальных участков цитоплазмы. Островки Лангерганса без видимых изменений. Сосуды стромы выражено полнокровны. Дольки железы повышенно дискретны за счет умеренного отека стромы.

Желудок. Покровный эпителий слизистой оболочки желудка в одних случаях практически не изменен, в других — наблюдается снижение высоты цилиндрического эпителия вплоть до его уплощения (у 2-х животных). В фундальных железах зрительно увеличено количество париетальных клеток, многие из них гипертрофичны. Отмечена очаговая базофилия главных клеток в глубоких отделах слизистой оболочки с гиперхроматозом их ядер. Собственная пластинка слизистой оболочки инфильтрирована, преимущественно эозинофильными лейкоцитами.

Двенадцатиперстная кишка. Покровный эпителий ворсинок высокоцилиндрический, четко очерченный. Обращает внимание увеличение количества бокаловидных клеток не только у основания крипт, но и в выстилке апикальных отделов кишечных ворсинок. В энтероцитах крипт видны множественные фигуры митоза. Собственная слизистая инфильтрирована лимфоидноклеточными элементами с примесью нейтрофилов. У нескольких животных лимфоидноклеточная инфильтрация обнаруживается не только в апикальной части стромы, но и в глубоких слоях собственной слизистой оболочки.

Легкие. Легочная ткань обычной воздушной структуры, альвеолоциты без особенностей. Бронхогенный эпителий не поврежден, просветы бронхов чистые, содержат единичные слущенные клетки. Сосуды и капилляры межальвеолярных перегородок умеренно и выражено полнокровны, отмечены локальные геморрагии без признаков застоя и аспирация крови в воздухоносные пути, вероятно, агональной природы.

При изучении микроструктуры органов экспериментальных животных через 14 сут с момента затравки обнаружены следующие изменения.

Почки. Капилляры почечных клубочков резко полнокровны, большинство клубочков имеют разветвленную форму. Нефротелий почечных канальцев с выраженными признаками деструктивно-дистрофических нарушений. В просветах многих канальцев определяются преципитаты белка (рис. 6). Сосуды и капилляры стромы коркового вещества переполнены кровью, особенно на границе коры и мозгового вещества. Отмечены очаги периваскулярной лимфоидноклеточной инфильтрации стромы почки.

Рисунок 6. Почечное тельце разветвленной формы, в просветах канальцев преципитаты белка. Гематоксилин и эозин. х200

Печень. Отмечена выраженная дескомплексация гепатоцитов в пределах печеночных балок. Их цитоплазма содержит грубую зернистость, ядра "мелкие", количество ядрышек уменьшено до 1—2. Отмечена центронуклеарная конденсация хроматина с просветлением нуклеоплазмы под ядерной оболочкой. Имеются обширные участки паренхимы с диссоциированными клетками и признаками умеренного тканевого отека. Лимфоидноклеточная инфильтрация стромы менее выражена по сравнению с 4 сут, но интенсивнее, чем у контрольных животных (рис. 7). Сосуды стромы умеренно и выражено полнокровны, отмечены признаки периваскулярного отека.

Рисунок 7. Очаговая лимфоидноклеточная инфильтрация стромы печени, выраженная дескомплексация и умеренная диссоциация гепатоцитов. Гематоксилин и эозин. х200

Поджелудочная железа. Структура паренхимы экзокринной части железы неоднородна из-за появления обширных очагов клеток, перенасыщенных секреторными гранулами и почти полным отсутствием базофильного полюса. Они перемежаются с участками мелких базофильных клеток с нечеткой ацинарной организацией. Количество панкреатических островков снижается, эндокринные клетки замещаются фибробластами. Сосуды стромы выражено полнокровны, их стенки утолщены, встречаются участки липоматоза стромы. Просветы выводных протоков расширены, во многих из них определяется сгустившийся ярко эозинофильный секрет.

Желудок. В покровном слое встречаются очаги эпителизирующейся эрозии и истончения слизистой оболочки желудка со склерозированием стромы подлежащих слоев. Единично определяются кистозно-расширенные железы (рис. 8). Сохраняется увеличенное количество париетальных клеток в фундальных железах, в том числе и гипертрофичных. Чаще встречаются очаговые базофилии главных клеток с гиперхромными ядрами в глубоких отделах слизистой. Собственная пластинка слизистой оболочки инфильтрирована, в одном случае инфильтрация распространяется на подслизистую оболочку желудка. Сосуды и капилляры стромы выражено полнокровны.

Рисунок 8. Участок истончения слизистой оболочки желудка со склерозированием стромы подлежащих слоев. Единично определяются кистозно-расширенные железы. Гематоксилин и эозин. х100

Двенадцатиперстная кишка. Покровный эпителий ворсинок высокоцилиндрический, четко очерченный. Увеличено количество бокаловидных клеток, многие из них очень крупных размеров. Встречаются кистозно-расширенные железы. В энтероцитах крипт фигуры митоза отмечены значительно реже по сравнению с 4 сут исследований. Собственная слизистая оболочка инфильтрирована лимфоидноклеточными элементами до глубоких слоев, признаки отека в апикальных участках ворсинок. Отмечена усиленная секреция слизи и ее скопления в области крипт.

Легкие. Ткань легкого без выраженных изменений, альвеологенный и бронхогенный эпителий без особенностей. Сосуды и капилляры межальвеолярных перегородок умеренно и выражено полнокровны.

Таким образом, через 4 и 14 сут в эксперименте на крысах при воздействии паров МГ в максимально переносимой концентрации 24,6 мг/м³ отмечены признаки токсического действия: на почки, печень, поджелудочную железу, желудок и кишечник. При этом изменения в органах животных на 14 сут с момента контакта с парами МГ носят более распространенный и выраженный характер, чем на 4 сут эксперимента, что говорит о прогрессировании заболевания в соматогенной фазе отравления.

При исследовании органов погибших пациентов так же обнаружены изменения микроструктуры почек, печени, поджелудочной железы, желудка и кишечника. Патологические изменения в органах погибших пациентов более выражены по сравнению с данными эксперимента, вплоть до полной деструкции и некротизации. Различия в степени поражения органов человека и экспериментальных животных объясняются не только, и не столько разницей в дозах яда, а, по-видимому, и более высокой чувствительностью человека к парам МГ [5].

Таким образом, для острых ингаляционных отравлений парами мастик-гидроизолянтов характерно полиорганное поражение. Патологические изменения в микроструктуре органов отмечаются не только в токсикогенной фазе, но продолжают нарастать и в соматогенной фазе отравления.

Литература
1. Алексеенко Н.В., Боброва В.Н., Борщев С.П., Падалка В.Н., Шлапак И.П. Отравления мастиками-гидроизолянтами: особенности клиники и диагностики // Збірник наукових праць співробітників КМАПО ім. П.Л.Шупика: Київ, 2002. —С. 104-110.
2. Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А., Западнюк Б.В. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. —Киев, 1983. —383 с.
3. Токсикометрия химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. А.А. Каспарова. —Москва: Центр международных проектов ГКНТ, 1986. —С. 72-82.
4. Борщов С.П. Токсичність мастик-гідроізолянтів // Військова медицина України —2003. —№1-2.
5. Левина Э.Н. Галогенпроизводные углеводородов // Вредные вещества в промышленности / Справочник под ред. Лазарева Н.В., Левина Э.Н. —Ленинградское отд. изд. "Химия", 1976. —С. 179-340.