Микроциркуляторное русло твердой оболочки головного мозга и показателей гемодинамики, реологии крови при остром воздействии нитрита натрия

МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОЕ РУСЛО ТВЕРДОЙ ОБОЛОЧКИ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГЕМОДИНАМИКИ, РЕОЛОГИИ КРОВИ ПРИ ОСТРОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НИТРИТА НАТРИЯ

Д.Б. Абдурахманова, А.И. Перепелкин, В.Л. Загребин

Волгоградский государственный медицинский университет, кафедра анатомии человека, кафедра гистологии, эмбриологии, цитологии.

Изучены изменения микроциркуляторного русла твердой оболочки головного мозга, а также показателей гемодинамики, реологии у крыс в процессе острого (ЛД50) перорального воздействия нитритом натрия. Через 30-90-180 минут после воздействия нитрита натрия отмечались патологические признаки патологической перестройки кровеносных и лимфатических звеньев микроциркуляторного русла, сопровождающиеся существенным снижением объема циркулирующей крови, скорости капиллярного кровотока, деформируемости эритроцитов, а также возрастанием вязкости и гематокрита крови.

The changes of the microcirculatory network of the brain dura mater, as well as hemodynamics, rheology in rats during acute (LD₅₀) oral exposure was caused by the sodium nitrite were studied. The signs of the pathological alteration of the blood and the lymphatic network, accompanied by the significant reduction in the blood volume, capillary blood flow velocity, erythrocyte deformability and increased viscosity and the hematocrit levels were indicated after 30, 90 and 180 minutes of the poisoning.

Ключевые слова: острые нитритные воздействия, микроциркуляторное русло, показатели гемодинамики, реологии крови.

Key words: acute nitrite exposure, microcirculation bed, hemodynamics, blood rheology.

Актуальность:

Целый ряд причин, среди которых на первом месте стоит загрязнение продуктов питания из-за использования нитросодержащих удобрений в сельском хозяйстве, применение нитритов и нитратов в качестве кормовых добавок, консервантов, способствует нитрат-нитритным интоксикациям, которые поражают почти все органы и ткани [1,3,4]. Одним из основных проявлений является метгемоглобинемия и гемическая гипоксия, приводящие к многообразию изменений в органах и тканях [4,5]. В этой связи представляют интерес системные нарушения микроциркуляции, гемодинамики и реологии крови, которые остаются недостаточно изученными.

Целью исследования явилась морфология микроциркуляторного русла твердой оболочки головного мозга (ТОГМ) и показателей гемодинамики, реологии крови при острых воздействиях нитритом натрия.

Материал и методы исследования

Работа выполнена на материале, полученном от 60 половозрелых белых беспородных крыс обоего пола, массой 180-200г, распределенных на 2 группы: 1 – интактная группа – 15 (контроль); 2 – модель острого перорального воздействия нитритом натрия (опыт).

Воспроизведение модели острого отравления достигалась по известной методике [1], путем перорального введения в желудок предварительно наркотизированным крысам (в/м кетамин, из расчета

Наблюдения за животными с оценкой показателей гемодинамики, реологии крови и микроциркуляции проводили через 30, 90 и 180 мин. после пероральной затравки их нитритом натрия. На указанных сроках наркотизированным животным проводилось измерение скорости капиллярного кровотока (СКК) с помощью анализатора лазерной доплеровской флоуметрии «ЛАКК-01» (Россия), затем животные забивались путем декапитации, кровь собиралась для определения объема циркулирующий крови (ОЦК), вязкости крови (ВК), внеэритроцитарного гемоглобина (ВНв) и индекса деформируемости эритроцитов (ИДЭ). Определение Нt проводилось на гематокритной центрифуге «Красногвардеец» (Россия); измерение ВК проводилось с помощью воднокапиллярного вискозиметра «ВК-4» (Россия); ИДЭ определялся по методике [1]; ОЦК определялся красочным методом разведения синего Эванса [6] с последующим расчетом плазменного (ПО) и глобулярного (ГО) объемов; определение концентрации свободного (внеэритроцитарного гемоглобина ВНв) проводилось на фотоэлектрокалориметре «КФК -4» (Россия). Объектами морфологических исследований являлись кровеносные и лимфатические микрососуды микроциркуляторного русла тотальных пленочных препаратов твердой оболочки головного мозга (ТОГМ), которые фиксировались в 12% формалине с последующей импрегнацией серебром [1] и окраской гематоксилин-эозином. Проводился морфометрический анализ диаметра всех звеньев микроциркуляторного русла по импрегнированным препаратам. Для измерения диаметра использовался винтовой окуляр-микрометр «МОВ-15» (Россия) при ув.×135. Проводилось по 50 измерений диаметра всех звеньев МЦР, которые в последующем распределялись на условные классы (1-класса-мелкие; 2-класса-крупные), определялся их процент в вариационном ряду [6]. Микрофотосъемка гистологических препаратов проводилась на микроскопе «Wilomed» (Германия) сопряженного с видеокамерой и компьютером. Все количественные результаты распределялись на выборки, и подвергались статистической обработке, используя пакет прикладных программ Statistika (фирмы Statsolt Inc. (2001), Version 6,0.

Результаты исследования

Микроциркуляторное русло твердой оболочки головного мозга (ТОГМ) на импрегнированных гистопрепаратах в интактной группе представлено однослойной сосудистой сетью. Артериолы характеризовались прямолинейным, волнистым ходом с ровными, четкими контурами. Прекапиллярные артериолы ответвлялись от артериол чаще под прямым углом, в их устьевых отделах обнаруживались сфинктеры. Капилляры формировали широкопетлистую сеть с ячейками округлой формы, сливаясь образовывали посткапиллярные венулы, которые в свою очередь, формировали венулы. Последние имели преимущественно волнистый ход и часто сопровождали артериолы. Результаты морфометрии диаметров микрососудов изученных объектов их распределения на морфометрические классы представлены в таблицах 1и 2.

Таблица 1

Средние величины диаметра звеньев микроциркуляторного русла ТОГМ в динамике перорального воздействия нитрита натрия (импрегнация азотнокислым серебром; в мкм; М±m; n=50; Р≤0,05)

А – артериола; Па – прекапиллярная артериола; К – капилляр; Пв – посткапиллярная венула; В - венула

Таблица 2

Распределение доли морфометрических классов основных групп микрососудов в динамике перорального воздействия нитритом (в%;п=50)

А – артериола; Па – прекапиллярная артериола; К – капилляр; Пв – посткапиллярная венула; В - венула

Основные характеристики исследованных показателей гемодинамики и реологии крови интактных крыс на этапах воспроизведении острого воздействия нитритом натрия представлены в таблице 3.

Таблица 3

Изменения показателей гемодинамики, реологии крови в динамике воздействия нитрита натрия (М±m; n=50; Р˂0,05)

Примечание: ВК – вязкость крови: ОЦК – объем циркулирующей крови; ПО – плазменный объем; ГО – глобулярный объем; Нt – гематокрит; СКК – скорость капиллярного кровотока; BHb – внеэритроцитарный гемоглобин; ИДЭ – индекс деформируемости эритроцитов

Через 30 минут после воздействия нитритом натрия, анализ импрегнированных гистопрепаратов показал признаки перестройки микроциркуляторного русла, которые главным образом касались функциональной архитектоники сосудистых звеньев, оказывали влияние на геометрию капиллярных сетей и структуру стенок сосудов. Наблюдалась вазодилятация, повышенная извилистость артериол и прекапилляров со снижением ритма их вазомоторных осцилляций. Общими признаками изменений капилляров являлись увеличение диаметра магистральных сосудов, на фоне стаза, агрегации форменных элементов крови в сетевых сосудах. Морфометрия показала максимальную степень увеличения диаметра капилляров (по сравнению с интактными значениями). Посткапилляры и венулы характеризовались полнокровием, повышенной извилистостью. Морфометрия их диаметра показала тенденцию к увеличению их калибра.
Через 30 минут после острого воздействия нитритом натрия вышеизложенные морфологические изменения микроциркуляторного русла сопровождались изменением показателей гемодинамики и реологии крови (табл 3). Так, ОЦК снижался на 35%, ПО – на 26%, ГО – на 22,8% (по сравнению с интактной группой; Р

Анализ микропрепаратов через 90 минут выявил дальнейшее прогрессирование описанных выше морфологических изменений, так и появление новых феноменов патологической перестройки микроциркуляторного русла. Выявлялась значительная деформация рисунка микрососудистых сетей с нарастанием извилистости и других признаков их атипического хода, с нарушением плотности, равномерности их распределения в поле зрения. Обращало на себя внимание усиление аргирофилии клеточных элементов и волокнистых структур стенок микрососудов. Признаком изменения кровеносного русла было дальнейшее увеличение диаметра микрососудов (табл1).

Через 90 минут после нитритного воздействия вокруг полнокровных и извилистых капилляров обнаруживались признаки паравазального отека и клеточной инфильтрации. В просвете отдельных капилляров выявлялись признаки стаза, агрегации крови. На фоне редукционной перестройки капиллярных сетей, отчетливо выступали полнокровные пути юкстакапиллярного кровотока с паравазальными геморрагиями. В посткапиллярах и венулах нарастание полнокровия, извилистости сопровождалось деформацией, аргирофилией их стенок.

Морфометрия диаметра посткапилляров и венул дальнейшее его увеличение. Распределение посткапилляров и венул по морфометрическим классам также подтвердило дальнейшее нарастание доли крупных сосудов с параллельным снижением процента мелких (табл.2).

Оценка показателей гемодинамики и реологии крови у крыс через 90 минут показала дальнейшее их ухудшение (табл.3). Так, через 90 минут ПО снижается в 2 раза, ГО на 32% (по сравнению с интактными значениями; Р˂0,05). Такие показатели как ВК, Нt и СКК достигали максимума ухудшения.

Через 180 минут нарушения микроциркуляции характеризовались дальнейшим нарастанием однонаправленных сосудистых, внутри- и внесосудистых изменений, описанных выше с параллельным ухудшением показателей гемодинамики и реологии крови (табл 1,2,3).

Выводы

Таким образом, результаты морфологического изучения состояния микроциркуляторного русла ТОГМ при остром воздействии нитрита натрия свидетельствуют о прогрессирующих через 30-90-180 минут признаках патологической перестройки их кровеносных и лимфатических звеньев. Изменения микроциркуляторного русла имеют однонаправленный характер в виде вазодилятации, деформации, повышенной извилистости контуров микрососудов с нарушением ангиоархитектоники. На высоте интоксикации (через 90-180 минут) в просвете капилляров и посткапиллярных венул обнаруживаются признаки стаза, агрегации форменных элементов крови с диффузным периваскулярными геморрагиями. В лимфатическом русле наряду с вазодилятацией, деформацией контуров в просвете обнаруживаются эритроциты, что позволяет судить о степени повышения проницаемости гематолимфатического барьера. Морфологические изменения микроциркуляторного русла сопровождаются прогрессирующим через 30-90-180 минут ухудшением показателей гемодинамики и реологии крови с существенным снижением ОЦК, СКК, ИДЭ и возрастанием ВК, Нt. Полученные данные могут быть полезными при расшифровке патогенетических механизмов острых нитритных воздействий организма и учтены при подборе методов детоксикационной терапии.

Литература

1. Булаева Н.И. Биохимические и структурно-функциональные изменения зритроцитов при остром отравлении нитратами и их коррекция перфтораном: Автореф. дис…канд.биол.наук. – Махачкала,2004. -22с.

2. Куприянов В.В. Пути микроциркуляции /В.В.Куприянов//Кишинев,Карта молдовеяскэ, 1969.

3. Александрова Л. И., Краюшкина Н. Г., Загребин В. Л., Перепелкин А. И. Иммунная система и электромагнитные излучения. – Волгоград: ООО «Арт линия», 2013. – 126 с.

4. Абдурахманова Д.Б., Загребин В.Л., Краюшкин А.И., Перепелкин А.И.  Морфология микроциркуляторного русла брыжейки тонкой кишки при остром воздействии нитритом натрия и коррекции перфтораном / Вестник ВолгГМУ // – 2014. -   №3(51). – С. 98-101.

5. Александрова Л.И., Краюшкина Н.Г., Загребин В.Л., Перепелкин А.И. Графическая характеристика пространственной ориентации структур паховых лимфатических узлов при экспериментальном воздействии переменным магнитным полем промышленной частоты / Морфология. – 2014. - №3. - С.12-13.

6. Османова А.А. Динамика микроциркуляторного русла фиброзных мембран при компрессионной травме мягких тканей конечностей и коррекции инфузией перфторана: Автореф. дис…канд.мед.наук.-Волгоград,2010.-21с.