Морфофункциональная характеристика компартментов слизистой оболочки желудка при язвенном процессе

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 616. 33−002. 44
Т. К. Гаскина, В. Н. Горчаков, Е. В. Мельникова, А. Г. Катковская
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПАРТМЕНТОВ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА ПРИ ЯЗВЕННОМ ПРОЦЕССЕ
Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН, Новосибирск
Новосибирский государственный университет
В последние годы увеличивается число больных язвенной болезнью, что диктует необходимость углубленного изучения патогенеза и разработки действенных лечебных мероприятий. Это не только медицинская задача, но и общегосударственная [1]. Несмотря на постоянно расширяющийся объем знаний о патогенезе язвенной болезни, многие вопросы, касающиеся структурных механизмов возникновения и прогрессирования этой патологии, остаются открытыми [2]. Для правильного понимания сущности язвенной болезни желудка необходимо знание конкретных механизмов ее формирования с точным представлением о структурно-функциональных перестройках слизистой оболочки желудка в общепатологическом плане. Недостаточно изучено состояние компартментов слизистой оболочки желудка в динамике язвенного процесса. При этом важна интегральная оценка происходящих изменений в слизистой оболочке желудка, которая возможна при использовании новых методических подходов.
Цель настоящего исследования — дать морфологическую оценку состояния ком-партментов слизистой оболочки желудка в условиях эрозивно-язвенного повреждения при использовании матричного статистического метода.
Материалы и методы. Исследование в клинических условиях лимитируется трудностями методического характера, и более целесообразно изучение именно в эксперименте патогенетических механизмов развития патологии.
Эксперимент проведен на 80 белых крысах-самцах *^81аг в соответствии с «Правилами работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12. 08. 1977 № 755). Животные содержались в помещении вивария и получали при свободном доступе к воде стандартную диету (экструдированный комбикорм ПК-120−1). Формирование язв желудка проводили путем однократного внутрибрюшинного введения адреналина в дозе 2−3 мг/кг, определяющего стадийное развитие язвенного процесса [3]. Существование известной модели язвы желудка определило сроки исследования (2, 5, 10-е сутки) в эксперименте и не менее 20 животных на каждый срок в контрольной и опытной группах.
По окончании эксперимента забирались участки желудка для светомикроскопического исследования. Изучаемые кусочки органа фиксировались в 10%-ном нейтральном формалине, затем обезвоживались и заливались в парафин для получения гистологических срезов с последующей их окраской гематоксилином и эозином. При оценке изменений слизистой оболочки желудка использовалась морфометрическая методика [4−6],
© Т. К. Гаскина, В. Н. Горчаков, Е. В. Мельникова, А. Г Катковская, 2009
включающая измерение толщины слизистой оболочки желудка — СОЖ (расстояние от внутренней поверхности muscularis mucosae до вершины желудочной ямки), высоту желез (расстояние от основания желез до дна ямки) и глубину ямок (расстояние от дна до их вершины). В последующем рассчитывалось среднее арифметическое по каждому показателю и определялись их отношения: 1) длина компартмента покровно-ямочного эпителия/длина компартмента секреторного эпителия (ПЯЭ/СЭ) — 2) длина компартмента покровно-ямочного эпителия/толщина слизистой оболочки (ПЯЭ/СОЖ) — 3) длина компар-тмента секреторного эпителия/толщина слизистой оболочки (СЭ/СОЖ).
Подсчет основных клеток фундальных желез (главные клетки, обкладочные (париетальные), слизистые) проводили на стандартной площади по усовершенствованной методике [7−9]. При получении цифровых данных осуществлялась их стандартизация с помощью матричного статистического метода [10, 11]. В матричном методе использовалась операция «нормирование признаков» по формуле: Np=(Xp-Xk)/Sd, где Np — нормированное значение, Xp — действительное значение, Xk — среднее арифметическое, Sd — стандартное отклонение каждого использованного показателя. Нормированные показатели стандартизируются со знаком (+) или (-) и показывают отклонение от среднего значения данного показателя в границах ±1,0. Для каждого структурно-функционального элемента органа вычислялись нормирующиеся значения, а затем определялась зависимость между ними путем вычисления средней величины, представляющей собой общий нормированный индекс (НИМ), который дает целостную характеристику органа или системы [11]. Для статистической обработки использовался пакет анализа программы Microsoft Excel 2003 и Image-Pro Plus 4.1.
Результаты исследования. Экстремальное воздействие (адреналиновая инъекция) неблагоприятно сказывается на стромо-паренхиматозных взаимоотношениях в слизистой оболочке желудка, вызывая эрозивно-язвенное повреждение (рис. 1). При этом больший интерес вызывают изменения, которые происходят не только в области формирования язвы, но и в участках слизистой оболочки вне фокуса язвы. Изменение морфометрических показателей компартментов слизистой оболочки желудка отражает процесс образования язвы и динамику ее заживления.
В период интенсивного образования язвы в желудке (2-е сутки) происходит определенная трансформация слизистой оболочки желудка.
Именно здесь локализуются те изменения, которые характеризуют развитие язвенного процесса и зависят от локальных гуморальных, гормональных и нервных влияний.
Прежде всего изменения касаются компартментов слизистой оболочки в пределах и вне язвенного дефекта СОЖ (табл. 1). На месте развития язвы происходят дистрофически-некротические изменения слизистой оболочки желудка (см. рис. 1).
Морфогенез язвенного дефекта сопровождается утратой структур
Рис. 1. Дистрофические и некротические изменения слизистой оболочки желудка с нарушением соотношения компартментов. Инфильтрация. Стадия интенсивного язвообразования. Срок исследования 2-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение ок. 7, об. 8
Показатели компартментов и индексы слизистой оболочки желудка в разные сроки язвенного процесса
Срок исследования ПЯЭ СЭ СОЖ ПЯЭ/СЭ ПЯЭ/СОЖ СЭ/СОЖ НИМ
1 Контроль 17,4±0,6 31,9±1,1 44,3±1,87 0,54±0,01 0,39±0,01 0,72±0,01
2 2-е сутки, язва желудка 12,5±0,37* 22,9±0,95* 36,7±0,9* 0,55±0,01 0,4±0,009 0,72±0,01 -0,24
3 5-е сутки, язва желудка 13,5±0,29* 27,7±0,54* 39,6±0,81 0,49±0,01* 0,34±0,009* 0,7±0,01 -0,29
4 10-е сутки, язва желудка 16,9±0,42 33,0±0,65 47,8±1,02 0,51±0,01 0,35±0,009 0,69±0,01 -0,1
* Р 1−2, 3, 4 & lt- 0,05.
слизистой оболочки желудка на ограниченном участке. Морфометрия такого участка не показательна из-за отсутствия компартментов.
Вне фокуса язвы на 2-е сутки исследования зафиксированы отрицательные нормированные значения для длин компартментов секреторного эпителия, покровно-ямочного эпителия и толщины всей слизистой оболочки желудка. Происходит статистически значимое уменьшение в 1,4 раза компартментов покровно-ямочного эпителия, секреторного эпителия, в 1,2 раза толщины слизистой оболочки при нормированном значении -0,80, -0,82, -0,41 соответственно. Общий нормированный индекс компартментов желудка составил -0,24 для данного срока исследования. Отрицательное значение показателей указывает направление структурных преобразований. При этом величина индексов соотношения ком-партментов изменяется мало, демонстрируя сохранение основных пропорций элементов,
составляющих слизистую оболочку желудка вне фокуса язвы.
В стромальном компартменте слизистой оболочки отмечалось кровонаполнение сосудов микро-циркуляторного русла. Постоянно наблюдался отек поверхностных отделов собственной пластинки слизистой оболочки. Отмечаются геморрагии (рис. 2). Клеточная инфильтрация была достаточно плотной, особенно в области собственной мышечной пластинки, и состояла преимущественно из лимфоцитов. В период активного язвообразования выявляются морфологические признаки нарушения дренажной функции лимфатической системы. Лимфатические сосуды были сужены или расширены. Это связано
Рис. 2. Кровоизлияние в подслизистой основе желудка, инфильтрация собственной мышечной пластики. Кровона-полнение. Стадия интенсивного язвообразования. Сроки исследования 2-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение ок. 7, об. 10
Рис. 3. Восстановление соотношения компартментов слизистой оболочки желудка. Распределение клеток в железе желудка. Расширенные интерстициальные пространства. Стадия начальной репарации язвы. Срок исследования 5-е сутки. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение ок. 7, об. 4
с реактивными изменениями формы эндотелиоцитов с частичной их деструкцией, сдавлением лимфатических капилляров пери-капиллярной отечной жидкостью, появлением в просвете капилляров цитоплазматических отростков, скопления клеток. Имеет место развитие динамической недостаточности лимфатических сосудов, чем обусловлено затруднение дренажа интерстициальных пространств в компартментах слизистой оболочки желудка.
В период начальной регенерации язвенного дефекта (5-е сутки) сохраняется определенная дезорганизация в строении слизистой оболочки желудка. Она характеризуется отрицательными нормированными значениями. Произошло уменьшение в 1,2−1,3 раза компартментов покровно-ямочного эпителия, секреторного эпителия, толщины слизистой оболочки, что дает низкие нормирующиеся значения для компартментов покровно-ямочного эпителия и секреторного эпителия (см. табл. 1). Общий нормированный индекс для данного срока исследования составляет -0,29 и указывает на остаточные явления диспропорций в компартментах слизистой оболочки желудка (рис. 3). В стромальном компартменте сохраняется кровонаполнение и клеточная инфильтрация, расширенные интерстициальные пространства на фоне имеющихся признаков дискинезии лимфатических сосудов.
По мере завершения периода репарации язвенного дефекта в желудке (10-е сутки) достигают контрольных значений морфометрические параметры длин компартментов слизистой оболочки желудка (см. табл. 1). При этом нормированные значения очень низкие по своей величине. Зафиксировано уменьшение индексов ПЯЭ/СОЖ, СЭ/СОЖ, свидетельствующих об относительном увеличении отдельных компартментов в слизистой оболочке желудка. Возможно, отмеченные изменения в строении СОЖ являются остаточными после перенесенного язвенного процесса. Общий нормированный индекс составил -0,1 при степени колебания показателей в пределах до 10% от контрольного уровня. В условиях полной репарации язвы это указывает на физиологический характер существующих изменений в СОЖ при данном сроке исследования (10-е сутки).
Динамика величины компартментов слизистой оболочки желудка сопровождается изменением числа клеток в зависимости от срока исследования язвенного процесса. В фундальных железах слизистой оболочки желудка изменяется численный состав клеток в динамике язвенного процесса (табл. 2). В период активного язвообразования (2-е сутки) число главных, париетальных клеток уменьшается в 1,2−1,3 раза, а число шейных муко-цитов изменяется статистически недостоверно. При этом нормированное значение для главных и париетальных клеток имеет отрицательную величину. Слизистые клетки сохраняют положительное нормированное значение.
Количественные показатели клеток слизистой оболочки желудка и общий нормированный индекс в разные сроки язвенного процесса
Срок исследования Клетки фундальных желез желудка НИМ
Главные Париетальные Слизистые
1 Контроль 19,75±0,63 4,83±0,23 14,21±0,19
2 2-е сутки, язва желудка 16,78±0,35* 3,72±0,27* 15,09±0,26 -0,16
3 5-е сутки, язва желудка 17,6±0,34* 4,31±0,16 15,2±0,22* -0,01
4 10-е сутки, язва желудка 17,2±0,32* 4,8±0,17 14,72±0,29 -0,05
* P 1 — 2, 3, 4 & lt- 0,05.
К 5 суткам язвенного процесса в фундальных железах желудка имеет место тенденция к восстановлению числа главных и париетальных клеток (см. табл. 2). Общий нормированный индекс для всех клеток фундальной железы желудка составил -0,01, что объясняется отрицательным нормированным значением для париетальных и главных клеток при высоком положительном нормированном значении (0,54) для слизистых клеток.
В условиях завершенной стадии репарации язвы желудка (10-е сутки) в составе клеток фундальной железы желудка остается уменьшенным число главных клеток, увеличенным число шейных мукоцитов и соответствует контрольному значению число париетальных клеток (см. табл. 2). Наблюдаемая равномерность распределения числа клеток сопровождается величиной общего нормированного индекса, равной -0,05. Факт повышенного числа слизистых клеток свидетельствует об усилении слизеобразования. Это является защитным фактором в разные периоды эрозивно-язвенного повреждения слизистой оболочки желудка.
Обсуждение. При язвенной болезни желудка степень выраженности и динамика структурных изменений слизистой оболочки вне зоны ульцерации заключается в изменении уровня функциональных взаимоотношений клеток и размерности компартментов, что является приспособительной реакцией. Морфологические изменения при язвенной болезни складываются из повреждений, компенсаторных и продуктивных сдвигов. Их соотношение и характер определяют фазовость и продолжительность изменений в слизистой оболочке желудка [12] и, конечно, имеет свой морфологический эквивалент, соответствующий сроку исследования. По-видимому, структурная перестройка слизистой оболочки желудка завершается по мере заживления язвенного процесса со стабилизацией морфологических параметров, не всегда достигающих контрольных величин (остаточные явления).
Согласно современным представлениям, ведущим в патогенезе язвенной болезни считается нарушение равновесия между агрессивными свойствами желудочного сока и резистентностью слизистой оболочки желудка, что является необходимым условием язвоо-бразования. Происходит ряд патогенетических изменений в слизистой оболочке, связанных с нарушением локальных механизмов регуляции и разрушением защитного слоя слизи [1, 13, 14]. Ведущим является развитие синдрома регенераторно-пластической недостаточности [15], сопровождающегося атрофией эпителиального компартмента, снижением метаболических и пролиферативных процессов в клеточных популяциях стенки желудка. В период активного язвообразования нормированный индекс для компартментов СОЖ составил отрицательную величину (см. табл. 1), что указывает направление структурных преобразований, связанных с деградацией тканевых структур на фоне дисрегуляции тканевых процессов [16].
Желудок не в состоянии продуцировать соляную кислоту выше предельных границ, и поэтому как в норме, так и в патологии начальная кислотность не переходит
эти границы. Механизм гиперсекреции соляной кислоты при язвенной болезни продолжает оставаться до конца не выясненным. В условиях эксперимента при нарушении сосудистой циркуляции в желудке в ответ на образование язвы происходит уменьшение числа главных и париетальных клеток. Стабильно возрастает количество шейных муко-цитов, свидетельством чего служит положительная величина нормированного значения. Считаем, что данный факт является компенсаторно-адаптивным и необходимым для снижения агрессивности желудочного сока. В то же время существует мнение, что протеолитическая активность желудочного сока не имеет самостоятельного значения в генезе язвенного процесса, как и высокая частота гиперплазии париетальных клеток [2]. Напротив, результаты морфометрии слизистой оболочки желудка свидетельствовали о большой частоте случаев заболевания с увеличением количества главных клеток [2]. Очевидно, существует определенная связь между массой париетальных и главных клеток при язвенном процессе в желудке.
Таким образом, морфологический анализ с использованием статистического матричного метода позволяет выявить высокую достоверность наблюдаемых изменений в компартментах слизистой оболочки желудка, оцениваемых определенной величиной нормированного индекса в зависимости от срока исследования. При эрозивно-язвенном повреждении желудка и в период последействия механизмы морфофункциональной перестройки характеризуются своеобразием патологических, компенсаторно-адаптивных реакций, соотношение которых определяет структурную гетерогенность компартментов слизистой оболочки, фазность их изменений. В условиях естественного течения язвенного процесса структурные механизмы, направленные на восстановление слизистой оболочки, достаточно затратны и истощают резервы структурного обеспечения органа.
Литература
1. Филимонов Р. М. Гастродуоденальная патология и проблемы восстановительного лечения. М. ,
2005.
2. Самсонов В. А. Язвенная болезнь: Новые материалы к патоморфологии осложненных ее форм. Петрозаводск, 1975.
3. Белостоцкий Н. И., Амиров Н. Ш., Астафьева О. В. Изменение гормональной регуляции при экспериментальной адреналиновой язве желудка // Эксперим. и клинич. гастроэнтерол. 2002. № 5. С. 110−112.
4. Автандилов Г. Г. Проблемы патогенеза и патолого-анатомической диагностики болезней в аспектах морфометрии. М., 1984.
5. Мозговой С. И., Кононов А. В. Эрадикация Helicobacter pylory: возможность обратного развития атрофии слизистой оболочки желудка и персистенция воспалительного инфильтрата // Эксперим. и клинич. гастроэнтерол. 2004. № 1. С. 101−113.
6. Ruiz B., Garay J. Morphometric evalution of gastric antral atrophy: improvement after of Helicobacter pylory // Amer. J. Gastroenterol. 2001. Vol. 96. № 12. P. 3281−3287.
7. AbercrombieM. Estimation of nuclear population from microtome sections //Anat. Rec. 1946. Vol. 94. № 2. P. 239−247.
8. Card W. I. The relation between the acid output of the stomach following «maximal» histamine stimulation and the parietal cell mass // Clin. Sci. 1960. Vol. 9. № 1. P 147−163.
9. Cox A. J., Barnes V. R. Experimental hyperplasia of the stomach mucosa // Proc. Soc. Exp. Biol. 1945. Vol. 60. № 1. P 118−120.
10. Земсков А. М. Перспективные подходы к оценке иммунного статуса человека // Лаборат. дело. 1986. № 9. С. 544−547.
11. Златев С. П., Димитров И. Д. Анализ и оценка иммунного статуса при помощи матричного статистического метода // Иммунология. 1991. № 2. С. 46−49.
12. Меерсон Ф.3. Адаптация, стресс и профилактика. М., 1981.
13. Панченко Л. Ф., Маев И. В., Гуревич К. Г. Клиническая биохимия микроэлементов. М. ,
2004.
14. Shils M. E., Olson J. A., Shike M. Modern nutrition in health and disease. Vol. 1. Philadelphia- Baltimore- Hong Kong et al., 1994. P. 112−286.
15. Непомнящих Д. Л. Хронический гепатит: патоморфология печени и желудка при регенераторнопластической недостаточности: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. Новосибирск, 1998. 58 с.
16. Крыжановский Г. Н. Дизрегуляционная патология. М., 2002.
Статья принята к печати 17 декабря 2008 г

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой