Особенности структуры почек в условиях острой гиповолемии

НЕФРОЛОГИЯ
Заключение
Состав микрофлоры кишечника афалин, несомненно,
претерпевает качественные и количественные сезонные
изменения, обусловленные комплексом различных факто
ров, в т.ч. химическим составом воды. Результаты исследо
ваний показали, что существует тенденция негативного
влияния повышенных концентраций хлор и азотсодержа
щих веществ, растворенных в воде, на качественный и ко
личественный состав представителей нормального кишеч
ного биоценоза афалин, таких, как непатогенные колифор
мные бактерии, бифидобактерии, лактобактерии и клост
ридии. В то же время сезонное увеличение концентрации
свободного и связанного хлора, а также нитратов в среде
обитания дельфинов способствует возникновению у них
дисбиотических состояний, сопровождающихся увеличе
нием численности условнопатогенных микроорганизмов,
таких, как стафилококки, протеи, гемолитические эшери
хии и стрепотококки.
ÁÈÁËÈÎÃÐÀÔÈß
1. Àøìàðèí È.Ï., Âîðîáüåâ À.À. Ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû â ìèêðîáèîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. — Ë.: Ìåäãèç,1962.
2. Áî÷êîâ È.À., Òðîôèìîâà Î.Ä., Äàðáååâà Î.Ñ. è äð. Óïðîùåííàÿ ìåòîäèêà
ïîäñ÷åòà ìèêðîîðãàíèçìîâ ïðè èçó÷åíèè àóòîôëîðû ÷åëîâåêà.// Ëàáîðàòîðíîå äåëî, 1989; 6: 43—47.
3. Îïðåäåëèòåëü áàêòåðèé Áåðäæè. Â 2-õ ò. Ïåð. ñ àíãë. / Ïîä ðåä. Äæ. Õîóëòà, Í.Êðèãà, Ï.Ñíèòà, Äæ.Ñòåéëè, Ñ.Óèëëüÿìñà. — Ì.: Ìèð, 1997.
4. Ðåâàçîâà Þ.À. Ãåíîòîêñè÷åñêîå äåéñòâèå êñåíîáèîòèêîâ.  êí. Îáùàÿ òîêñèêîëîãèÿ / Ïîä ðåä. Á.À. Êóðëÿíäñêîãî, Â.À. Ôèëîâà. — Ì.: Ìåäèöèíà, 2002.
5. Ñîâðåìåííûå ìåòîäû ãèäðîõèìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé îêåàíà / Ïîä ðåä.
Î.Ê. Áîðäîâñêîãî, À.Ì. ×åðíÿêîâîé. — Ì.: ÈÎÐÀÍ, 1992.
6. Ñïðàâî÷íèê ïî ìèêðîáèîëîãè÷åñêèì è âèðóñîëîãè÷åñêèì ìåòîäàì èññëåäîâàíèÿ / Ïîä ðåä. Ì.Î. Áèðãåðà. — Ì.: Ìåäèöèíà, 1982.
7. CRC Handbook of Marine Mammal Medicine: Health, Disease, and Rehabilitation / Ed. by L.A. Dierauf. — Boca Raton: CRC Press LLC, 1990.
SUMMARY
V.A. Semenov, V.I. Terekhov. Influence of chlorine- and nitrogen-containing substances dissolved in water upon the
bottlenose dolphin intestinal microbiocenosis. The seasonal increase in concentrations of the free and bound chlorine as well as
nitrates in the bottlenose dolphins environment promotes the increase in Staphylococcus, Proteus, haemolitica Escherichia and
Streptococcus spp. concentration in the animal intestine, while decreasing Bifidobacterium, Lactobacterium and Clostridium quantities.
Особенности структуры почек
в условиях острой гиповолемии при
спонтанной множественной травме
ÓÄÊ 619:616.61
Е.Б. Бажибина 1, Ю.А. Ватников 2
1
2
Âåòåðèíàðíàÿ êëèíèêà «Öåíòð» (Ìîñêâà).
Ðîññèéñêèé óíèâåðñèòåò äðóæáû íàðîäîâ (Ìîñêâà).
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ãèïîâîëåìèÿ, ãèñòîõèìèÿ, èøåìèÿ,
ìíîæåñòâåííàÿ òðàâìà, ìîðôîëîãèÿ ïî÷êè, ïî÷å÷íàÿ
ôèëüòðàöèÿ
Ñîêðàùåíèÿ: ÈÄ — èñõîäíûå äàííûå, ÌÒ — ìàññà òåëà,
ÎÏÍ — îñòðàÿ ïî÷å÷íàÿ íåäîñòàòî÷íîñòü, ÎÖÊ — îáúåì
öèðêóëèðóþùåé êðîâè, ÏÍ — ïî÷å÷íàÿ íåäîñòàòî÷íîñòü,
ÑÊÔ — ñêîðîñòü êëóáî÷êîâîé ôèëüòðàöèè, ØÈÊ — Øèôôéîäíàÿ êèñëîòà, MSB — martius scarlet blue (ìàðöèóñ àëûé ãîëóáîé), PAS — Periodic Acid Schiff Reaction (ØÈÊ-ðåàêöèÿ)
Введение
Гиповолемия при множественной травме — бурно развиваю
щийся процесс, вызванный шокогенным воздействием на ткани
и органы и сопровождающийся быстрой кровопотерей. Характе
ризуется несоответствием ОЦК в сосудистом русле потребнос
тям тканей, удовлетворение которых необходимо для нормаль
ной их жизнедеятельности. Перераспределение крови в цирку
ляторном русле с целью поддержания жизненно важных органов
создает условия для кислородного голодания паренхиматозных
органов, и в частности, почек, что приводит к ОПН [4, 6, 9].
Цель исследования
Целью наших исследований было изучить морфологи
ческие изменения в почках собак в острый посттравматичес
кий период при спонтанной травме конечностей, сопровож
дающейся острой кровопотерей; раскрыть особенности кле
точного метаболизма, обусловливающие функциональные и
структурные нарушения, характеризующие ОПН.
16
Материалы и методы
Для исследования отобрали 14 собак различных пород в воз
расте от 1,3 до 3 лет, МТ 15…22 кг, обоего пола, содержащихся в
городских условиях на кормах промышленного производства.
Животных разделили на опытную и контрольную группы.
Опытная группа (n=11) была сформирована из собак с призна
ками острой гиповолемии, развившейся в результате спонтан
ной множественной травмы тазовых конечностей, полученной
в дорожнотранспортном происшествии, и уменьшением ОЦК
на 30…35 %. В контрольную группу (n=3) отобрали клинически
здоровых животных без признаков гиповолемии и ПН.
Комплексное исследование животных включало в себя
анализ метаболитов в сыворотке крови, расчет скорости клу
бочковой фильтрации (Проба Реберга — клиренс эндогенно
го креатинина) на протяжении 5 сут.
Патологоанатомический материал для морфологическо
го исследования был отобран от погибших и эвтаназирован
ных животных (n=7) опытной и контрольной групп.
При вскрытии проводили макроскопическую оценку по
чек. Гистопрепараты окрашивали гематоксилином и эозином;
реактивом Шиффа (ШИКреакция) по С.М. Герасимову,
В.С. Сидорину (1989) с целью выявления гликогена в тканях
[2, 3]; по ВанГизону для выявления коллагеновых волокон [2];
по методу MSB [1] для дифференциации фибрина по степени
зрелости. Данные статистически обрабатывали по Стьюденту с
использованием программного обеспечения MS Exсel 2003.
Результаты и обсуждение
Исследования спонтанно травмированных животных вы
явили яркие структурные и функциональные изменения по
чек, развивающиеся в остром посттравматическом периоде.
НЕФРОЛОГИЯ
Травматическое воздействие повлекло за собой уменьшение
ОЦК на 30…35 % и изменение концентрации мочевины и креа
тинина (табл.). Показатели возросли на протяжении всего пе
риода наблюдений в среднем почти в 3 раза. Достоверное увели
чение концентрации мочевины в сыворотке крови животных
превышало прирост концентрации креатинина, что отчасти
явилось следствием как пассивной реабсорбции мочевины, так
и возросшего ее синтеза в результате повреждения тканей.
СКФ у исследуемых животных на 1е сут составила
1,4±0,50 мл/мин/кг МТ, что в 1,6 раза ниже показателя конт
рольной группы (ИД 2,30±0,40 мл/мин/кг МТ). На 2е сут
СКФ достигла максимально низкого уровня (в 2,6 раза ниже
ИД). Начиная с 3го дня СКФ начала постепенно увеличивать
ся, но за период наблюдения так и не достигла ИД. Исследова
ния функциональных проб в группе собак с уменьшением ОЦК
на 30…35 % подтвердили наличие истинно ренальной ПН, раз
вившейся в этот короткий посттравматический период.
Äèíàìèêà ìåòàáîëèòîâ ñûâîðîòêè êðîâè è ñêîðîñòü
êëóáî÷êîâîé ôèëüòðàöèè ó ñîáàê ñ óìåíüøåíèåì ÎÖÊ
íà 30…35 %
Äåíü èññëåäîâàíèÿ
Êðåàòèíèí,
ìêìîëü/ë
Ìî÷åâèíà,
ììîëü/ë
ÑÊÔ,
ìë/ìèí/êã
ÈÄ (n=4)
1-é (n=11)
87,00±19,00
97,00±21,20
8,10±1,90
10,60±1,70
2,30±0,40
1,40±0,50*
2-é (n=8)
3-é (n=6)
5-é (n=4)
275,00±23,00***
221,00±25,20**
181,00±29,40**
29,40±3,10***
24,50±2,50***
29,80±1,60***
0,90±0,30**
1,50±0,60
1,70±0,50
Ï ð è ì å ÷ à í è å . Äîñòîâåðíîñòü ïî îòíîøåíèþ ê êîíòðîëþ:
* Ð<0,05; ** Ð<0,01; *** Ð<0,001.
Исследование патологоанатомического материала в
группе собак с уменьшением ОЦК на 30…35 % продемонст
рировало прямую зависимость между травматическим воз
действием, развивающейся анемией, степенью гиповолемии
и структурными изменениями в почках.
Различия в состоянии почек у собак опытной и конт
рольной групп были выявлены уже на макроскопическом
уровне. У почек собак контрольной группы на сагиттальном
срезе отметили ясно выраженное деление на две зоны — кор
ковую, краснокоричневого цвета, и мозговую, лиловокрас
ную. Мозговое вещество почки было представлено пирамида
ми; над пирамидами и между ними находились слои корково
го вещества — почечные (бертиниевые) столбы. Каждая пира
мида имела широкое основание, примыкающее к корковому
веществу, закругленную и более узкую верхушку — почечный
сосочек, обращенный в малую почечную чашечку.
Ðèñ. 1. Ìàêðîôîòî. Ïî÷êà ñ ïðèçíàêàìè èøåìèè êîðêîâîãî ñëîÿ
РВЖ. МДЖ №12008
1
2
Ðèñ. 2. Ìèêðîôîòî. Ïåðåðàñïðåäåëåíèå êðîâîòîêà ìåæäó êîðêîâûì (1) è ìîçãîâûì (2) âåùåñòâîì. Îêðàñêà ïî ìåòîäó MSB,
îê.×10, îá.×10 (×100)
Почки собак опытной группы имели выраженную отеч
ность паренхимы с признаками перераспределения кровото
ка между корковым и мозговым веществами (рис. 1, 2).
По данным M.E. Muller, H. Hermelink [7], ишемия наруж
ных слоев коркового вещества развивается параллельно с
увеличением полнокровия юкстамедуллярной зоны, артери
ол, капилляров, венул. При сравнительной оценке гистоло
гических срезов нами было выявлено, что в гистосрезах, по
лученных из почек контрольной группы, все типы клубочков
(субкортикальные, интеркортикальные, юкстамедуллярные)
симметричны, капилляры клубочков примерно одинаковой
толщины, ядра клеток без группировок и наложений. Ка
нальцы коркового вещества, с незначительным количеством
интерстиция, прилегают друг к другу, т.е. базальные мембра
ны почти соприкасаются.
В опытной группе мы наблюдали повышение числа лейко
цитов в просветах капилляров клубочков, что указывает на лей
коцитарную (нейтрофильную) инфильтрацию. По мнению
F. Gueler, W. Gwinner, A. Schwarz, H. Haller [6], нейтрофильная
инфильтрация характерна для преренальной ПН. Между ка
нальцами коркового вещества выявлены значительные проме
жутки, что свидетельствует о нарушениях в тубулоинтерстици
альном пространстве и характеризует отек паренхимы. Вместе с
этим отмечено умеренное расширение просвета капсул клубоч
ков, базальная мембрана капсулы гомогенно утолщена и фраг
ментирована, при этом расширенные и переполненные эритро
цитами капилляры занимают все подкапсульное пространство,
которое приобретает желтый цвет при окраске гематоксилин
пикрофуксином по ВанГизону (рис. 3).
Ðèñ. 3. Ìèêðîôîòî. Ðàñøèðåííûå
è
ïåðåïîëíåííûå ýðèòðîöèòàìè êàïèëëÿðû êëóáî÷êà.
Îêðàñêà
ïî
Âàí-Ãèçîíó,
îê.×10, îá.×100
(×1000)
17
НЕФРОЛОГИЯ
Ðèñ. 4. Ìèêðîôîòî. Íåêðîòèçèðîâàííûå ïåòëè êëóáî÷êîâûõ êàïèëëÿðîâ ïîäâåðãàþòñÿ ëèçèñó è ïðåäñòàâëåíû êëåòî÷íî-òêàíåâûì äåòðèòîì (ïîêàçàíî ñòðåëêàìè). Îêðàñêà ïî ìåòîäó PAS,
îê.×10, îá.×40 (×400)
Большинство субкортикальных (находящихся в поверх
ностной зоне коры почек) клубочков имели спавшиеся, с по
раженным эндотелием капилляры. Некротизированные пет
ли клубочковых капилляров подверглись лизису и были
представлены клеточнотканевым детритом [7] (рис. 4). В
капиллярах юкстамедуллярных (находящихся у границы
коркового и мозгового вещества) клубочков и наружной моз
говой зоне отмечали резкое полнокровие сосудов с очаговым
пропитыванием белками плазмы стенок мелких артерий. В
междольковых и дуговых артериях определяли пристеноч
ные тромбы. Просвет вен был расширен, в части расширен
ных вен (входящих в состав противоточномножительной
системы) выявлены фибриновые тромбы, а также значитель
ные дистрофические изменения канальцев.
В контрольной группе кубический эпителий проксималь
ного извитого канальца имел характерные многочисленные
микроворсинки (щеточную каемку) на поверхности, обра
щенной в просвет нефрона. При окраске реактивом Шиффа
(ШИКреакция) щеточная каемка проксимальных каналь
цев приобретала характерное вишневофиолетовое окраши
вание [1], что говорит о скоплении зерен гликогена (рис. 5). В
условиях гипоксии при травме в тканях почек включаются
механизмы анаэробного окисления глюкозы, которые исто
щают запасы гликогена в клетках. Длительное гипоксичес
Ðèñ. 5. Ìèêðîôîòî. Êóáè÷åñêèé ýïèòåëèé ïðîêñèìàëüíîãî èçâèòîãî êàíàëüöà ñ õàðàêòåðíûìè ìíîãî÷èñëåííûìè ìèêðîâîðñèíêàìè
(ùåòî÷íàÿ êàåìêà) íà ïîâåðõíîñòè, îáðàùåííîé â ïðîñâåò íåôðîíà (õàðàêòåðíîå îêðàøèâàíèå çåðåí ãëèêîãåíà ïîêàçàíî ñòðåëêàìè). Îêðàñêà ïî ìåòîäó PAS, îê.×10, îá.×40 (×400)
18
Ðèñ. 6. Ìèêðîôîòî. Îòñóòñòâèå ùåòî÷íîé êàåìêè ýïèòåëèîöèòîâ.
Îêðàñêà ãåìàòîêñèëèí-ýîçèíîì (ñòðåëêè), îê.×10, îá.×40 (×400)
Ðèñ. 7. Ìèêðîôîòî. Âàêóîëüíàÿ äèñòðîôèÿ ïðîêñèìàëüíûõ êàíàëüöåâ (ñòðåëêè). Îêðàñêà ïî ìåòîäó PAS, îê.×10, îá.×40 (×400)
кое состояние тканей в посттравматический период в отсут
ствии коррегрующей терапии приводят к инфарктам почек,
лишенных источников энергии.
В гистосрезах опытной группы при окраске реактивом
Шиффа часть проксимальных канальцев, еще сохранивших
щеточную каемку, не окрашивалась (характерное вишнево
фиолетовое окрашивание возникает при реакции фуксинсер
нистой кислоты с альдегидными группами), в большинстве же
проксимальных канальцев щеточная каемка была разрушена
[4] (рис. 6). Преобладающее число клубочков, находящихся в
условиях гипоксии почек, содержали ШИКпозитивные ве
щества, что явилось результатом лейкоцитарной инфильтра
ции данной функциональноморфологической структуры.
При падении парциального давления в тканях ниже 35…40 мм
рт. ст. тормозятся окислительные процессы, развивается гипо
энергетическое состояние, которое становится причиной гибе
ли клеток. Дистрофические изменения эпителиоцитов харак
теризовались эозинофильной зернистостью и мелкими вакуо
лями в цитоплазме эпителия канальцев (рис. 7). Фуксинофи
лия цитоплазмы нефроцитов, выявленная при окраске MSB,
по нашему мнению свидетельствует о преднекротических и
преддистрофических изменениях в клетках, предшествующих
пикнозу клеточного ядра (рис. 8). Пикноз и лизис ядер приво
дит к некрозу и заполнению просвета канальцев фибрином.
Глубокие дистрофические изменения и некроз эпителия
были выявлены в части дистальных прямых канальцев пре
паратов опытной группы животных, в просветах которых об
НЕФРОЛОГИЯ
Ðèñ. 8. Ìèêðîôîòî. Ôóêñèíîôèëèÿ öèòîïëàçìû íåôðîöèòîâ êàíàëüöåâ (çåðíèñòîñòü ïîêàçàíà ñòðåëêàìè). Îêðàñêà ïî MSB,
îê.×10, îá.×100 (×1000)
Ðèñ. 10. Ñìåøàííûå ôèáðèíîýðèòðîöèòàðíûå òðîìáû è àãðåãàöèÿ ýðèòðîöèòîâ â êàïèëëÿðàõ êëóáî÷êà ïî÷êè. Îêðàñêà ïî ìåòîäó
MSB, ×1000
коркового вещества, с массированным отложением фибрина
(рис. 9) в своей крайней стадии вызывает нарушение внутри
сосудистой коагуляции. Морфологической картиной, харак
теризующей этот этап, служат наличие смешанных фибрино
эритроцитарных тромбов и агрегация эритроцитов в капил
лярах клубочка почки (рис. 10). Внесосудистое и внутрисо
судистое выпадение фибрина свидетельствует о нарушении
кровообращения в системе микроциркуляции и наблюдается
при шоках разной этиологии [1].
Заключение
Ðèñ. 9. Ìèêðîôîòî. Òðîìáîç êàïèëëÿðîâ ñ ìàññèðîâàííûì îòëîæåíèåì ôèáðèíà (ñòðåëêà). Îêðàñêà ïî ìåòîäó MSB, îê.×10, îá.×40 (×400)
наружены обломки клеток, измененные и неизмененные
эритроциты.
При сравнении гистопрепаратов контрольной и опытной
групп, окрашенных по ВанГизону, было установлено, что в
контрольной группе коллаген (характерное розовомалиновое
окрашивание) присутствует в незначительном количестве в
интерстиции сосудов почки и в соединительнотканных эле
ментах паренхимы почки. В препаратах опытной группы кол
лаген находился в интерстиции почек в более значительном
количестве, что обусловило сужение приносящих и вынося
щих артериол и венул. Надо отметить, что количество колла
геновых волокон, выявляемых в почке, было прямо пропорци
онально времени с момента возникновения гипоксии органа.
Увеличение объема интерстиция вследствие избыточной
продукции коллагена сопровождается комплексом измене
ний, приводящих к снижению почечного кровотока, наруше
нию венозного оттока, росту сопротивления в постгломеру
лярных капиллярах, а также снижением экскреторной функ
ции, атрофией канальцев и т.д. [5].
Тромбоз кровеносных капилляров мозгового, а затем и
Таким образом, вероятность возникновения ОПН при
множественной спонтанной травме трубчатых костей связа
на с недостаточностью перфузии тканей и возникновением
каскада изменений клеточного метаболизма, приводящего к
прогрессированию процессов анаэробного окисления, воспа
лительной инфильтрации и прогрессирующего коллагенооб
разования. При гиповолемии 30…35 % нарушение фильтра
ционной способности почек выражается в увеличении содер
жания метаболитов в сыворотке крови в 3 раза и уменьшении
СКФ в 2,6 раза. Подобные функциональные нарушения мор
фологически проявляются дистрофией, системным пораже
нием эпителия капилляров, обильными кровоизлияниями и
некрозом эпителия канальцев почек.
ÁÈÁËÈÎÃÐÀÔÈß
1. Çåðáèíî Ä.Ä., Ëóêàñåâè÷ Ë.Ë. ÄÂÑ- ñèíäðîì êðîâè. — Ì.: Ìåäèöèíà,1989.
2. Ëèëëè Ð. Ïàòîãèñòîëîãè÷åñêàÿ òåõíèêà è ïðàêòè÷åñêàÿ ãèñòîõèìèÿ. — Ì.:
Ìèð. — 1969.
3. Ïàíèí Å. Èçìåðåíèå àêòèâíîñòè êëþ÷åâûõ ôåðìåíòîâ ãëþêîíåîãåíåçà â ïå÷åíè è ïî÷êàõ êðûñ ïðè äåéñòâèè ñóáýêñòðåìàëüíûõ è ýêñòðåìàëüíûõ ôàêòîðîâ.
// Áþëëåòåíü ýêñïåðèìåíòàëüíîé áèîëîãèè è ìåäèöèíû, 1979; 87 (6): 96—99.
4. Bonventre J.V., Zuk A. Ischemic acute renal failure: An inflammatory disease?
// Kidney Int. Suppl., 2004; 66: 480 — 485.
5. Brenner B.M., Mackenzie H.S. Nephron mass as a risk factor for progression
of renal disease. // Kidney Int. Suppl., 1997; 63: 124—127.
6. Gueler F., Gwinner W., Schwarz A., Haller H. Long-term effects of acute
ischemia and reperfusion injury. // Kidney Int. Suppl., 2004; 66: 523 —537.
7. Muller M.E., Hermelink H. Histophysiology and Pathology. — Berlin.:
Springer-Verlag., 1986.
8. Oldrizzi L., Rugin C., Valvo E. et al. Progression of renal failure in patients with renal
disease of diverse etiology on protein restricted diet // Kidn. Int.,1985; 27: 553 -—557.
9. Rahgozar M., Willgoss D.A., Gobe G.C., Endre Z.H. ATP-dependent K+
channels in renal ischemia reperfusion injury. // Ren Fail., 2003; 25: 885 — 896.
SUMMARY
E.B. Bazhibina, Y.A. Vatnikov. Features of kidneys structure in critical hypovolemia conditions at a spontaneous
multiple trauma. Pathogenesis of traumatic disease are present in this paper. Dependence of kidney morphological changes on
degree of kidney filtration function disorders in acute period of traumatic disease are presented. 30—35 % hypovolemia followed
by kidney filtration function disorders causes cells metabolism changes leading to increase of anaerobic processes, inflammation
infiltration and increasing of collagen deposits.
РВЖ. МДЖ №12008
19