МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ  ИЗМЕНЕНИЯ  ЛЕГОЧНОЙ  ТКАНИ  У  КРЫС  СО  СПОНТАННОЙ  АРТЕРИАЛЬНОЙ  ГИПЕРТЕНЗИЕЙ

Кирсанова  Марина  Петровна

Ужгородский  национальный  университет,  факультет  последипломного  образования,  кафедра  пульмонологии  и  фтизиатрии,  Украина,  г.  Ужгород

Е-mail: 

На  сегодня  значительный  интерес  представляет  проблема  сочетанной  кардиопульмональной  патологии  в  связи  с  ее  большой  распространенностью.  Особое  внимание  уделяется  изучению  патогенетических  механизмов  взаимного  отягощения  при  ишемической  болезни  сердца,  артериальной  гипертензии  (АГ)  и  хроническом  обструктивном  заболевании  легких  (ХОБЛ)  [1,  с.  62;  4,  с.  20–23;  10,  Р.  1514–1519].  В  результате  тесной  функциональной  связи  между  системами  кровообращения  и  дыхания  при  нарушении  функции  одной  из  систем  возникает  синдром  взаимного  отягощения.  При  заболеваниях  сердечно-сосудистой  системы  и  недостаточности  кровообращения  используется  дыхательный  резерв  и,  напротив,  при  легочной  недостаточности  в  процессы  компенсации  включаются  гемодинамические  факторы  [2,  с.  5].  Известно,  что  при  развитии  артериальной  гипертензии  возникает  нарушение  функции  внешнего  дыхания,  изменения  бронхиальной  проходимости,  и  даже,  возможно,  формирование  кислородной  недостаточности,  которое  нуждается  в  применении  оксигенотерапии  [3,  с.  36–37;  5,  с.  34–35;  6,  с.  79–81].  Вместе  с  тем,  механизмы  развития  изменений  в  легких  при  ессенциальной  артериальной  гипертензии  остаются  мало  изученными.  Изучение  структурных  и  связанных  с  ними  метаболических  изменений  в  органах  дыхательной  системы,  учитывая  клинические  и  лабораторные  данные,  является  необходимым  шагом  в  определении  природы  легочной  дисфункции  при  ессенциальной  гипертензии  и  разработке  путей  коррекции  данных  нарушений.

Целью  работы  было  изучение  морфологических  особенностей  легочной  ткани  у  крыс  со  спонтанной  артериальной  гипертензией  (САГ). 

Материалы  и  методы.  Исследование  проводилось  на  гипертензивных  крысах  линии  SHR  (n=20)  и  нормотензивных  крысах  линии  Вистар  (n=5)  –  контрольная  группа.  В  эксперименте  использовались  крысы  возрастом  3  месяца  весом  230-300  г.  Животные  содержались  отдельно  в  специализированных  клетках  на  стандартном  пищевом  рационе  в  условиях  свободного  доступа  к  еде  и  воде.  Их  акклиматизировали  к  условиям  комнаты  для  проведения  исследований.  После  умертвления  животных  легкие  удалялись  полностью.  При  проведении  микроскопического  исследования  органы  фиксировали  в  10%  растворе  формалина,  промывали  под  проточной  водой,  дегидратировали  в  спиртах  растущей  концентрации  и  окунали  в  парафин.  После  фиксации  из  всех  трех  долей  вырезались  кусочки  –  поперечные  фрагменты  долевых,  сегментарных  бронхов,  уровень  их  бифуркации,  фрагменты  последующих  генераций  бронхов  вдоль  всего  разветвления  до  уровня  мелких  бронхов  и  бронхиол  вместе  с  легочной  паренхимой.  На  микротоме  изготовлялись  срезы  толщиной  5-7  мкм,  которые  были  окрашены  гематоксилином  и  эозином,  а  также  пикрофуксином  за  Ван  Гизоном.  На  монитор  компьютера  изображения  выводили  из  микроскопа  Zeiss  Canon  с  помощью  видеокамеры  Axio  Vision  Camera  и  программы  Inter  Video  WINDVR.

Результаты  исследования  и  их  обсуждение.  Проведенное  морфологическое  исследование  микропрепаратов  легких  показало,  что  у  животных  со  САГ,  в  сравнении  с  контрольной  группой,  имеют  место  изменения  практически  всех  структурных  компонентов  легочной  ткани.  Стенка  сегментарных  бронхов  была  деформированной  и  утолщенной  за  счет  разрастания  соединительной  ткани.  Некоторые  бронхи  были  спазмированы  и  имели  фестончатую  слизистую  оболочку  (рис.  1),  а  отдельные  –  имели  неравномерно  расширенный  просвет.  Увеличенное  количество  соединительной  ткани  в  стенках  бронхов  (рис.  2)  могло  способствовать  прогрессированию  их  стеноза  и  приводить  к  расширению  респираторных  бронхиол,  альвеолярных  ходов.  В  результате  таких  изменений  уменьшалась  площадь  альвеолярной  поверхности  легких  за  счет  повреждения  эластичного  каркаса  межальвеолярных  перегородок  и  возникали  очаговые  эмфизематозные  изменения  (рис.  3). 

Рисунок  1.  Спазм  стенки  бронха.  Срез  легких  3-месячной  крысы  со  спонтанной  артериальной  гипертензией.  Окраска  гематоксилин-эозином.  Микрофото.  Ув.:  об.  х20,  ок.  х10.

Рисунок  2.  Склеротические  изменения  сосудистой  стенки  и  стенки  бронха.  Срез  легких  3-месячной  крысы  со  спонтанной  артериальной  гипертензией.  Окраска  по  Ван  Гизону.  Микрофото.  Ув.:  о.  х40,  ок.  х10.

Рисунок  3.  Разрыв  альвеолярных  перегородок,  участки  ателектаза.  Срез  легких  3-месячной  крысы  со  спонтанной  артериальной  гипертензией.  Окраска  гематоксилин-эозином.  Микрофото.  Ув.:  о.  х20,  ок.  х10.

В  экспериментальных  животных,  кроме  сужения  просвета  бронхов,  также  были  выявлены  увеличение  продукции  слизи  и  слизистые  пробки  (рис.  4,  5),  что  свидетельствует  о  нарушении  дренажной  функции  дыхательных  путей.  Наблюдались  изменения  в  слизистой  оболочке,  в  частности,  собственная  пластинка  слизистой  некоторых  бронхов  имела  участки  лимфогистиоцитарной  инфильтрации.  В  отдельных  случаях  отмечалось  скопление  лимфоцитов  по  ходу  бронхиол,  инфильтрация  ими  стенки  и  сужение  в  таких  участках  просвета  дыхательных  путей,  что  могло  способствовать  появлению  обструктивных  изменений,  ухудшать  вентиляцию  легочной  ткани  и,  как  следствие,  приводить  к  развитию  фиброзных  изменений.  В  просвете  бронхов  располагались  пласты  слущенного  эпителия  и  секрет  с  примесями  десквамированого  бронхиального  эпителия  (рис.  5). 

Рисунок  4.  Обструкция  бронха  слизистой  пробкой.  Срез  легких  3-месячной  крысы  со  спонтанной  артериальной  гипертензией.  Окраска  гематоксилин-эозином.  Микрофото.  Ув.:  о.  х40,  ок.  х10.

Рисунок  5.  Десквамация  эпителия,  секрет  с  примесями  слущеных  эпителиоцитов.  Срез  легких  3-месячной  крысы  со  спонтанной  артериальной  гипертензией.  Окраска  гематоксилин-эозином.  Микрофото.  Ув.:  о.  х40,  ок.  х10.

Лимфоидные  инфильтраты  разных  размеров  были  локализированы  как  вокруг  бронхов,  так  и  вокруг  стенок  сосудов  (рис.  6,  7).  Выраженных  структурных  изменений  со  стороны  микроциркуляторного  русла  не  наблюдалось.  Просвет  капилляров  был  заполнен  форменними  элементами  крови,  в  основном  –  эритроцитами  с  одиночными  нейтрофилами.

Рисунок  6.  Перибронхиальная  лимфоидная  инфильтрация.  Срез  легких  3-месячной  крысы  со  спонтанной  артериальной  гипертензией.  Окраска  гематоксилин-эозином.  Микрофото.  Ув.:  о.  х20,  ок.  х10.

Рисунок  7.  Периваскулярная  лимфоидная  инфильтрация.  Срез  легких  3-месячной  крысы  со  спонтанной  артериальной  гипертензией.  Окраска  гематоксилин-эозином.  Микрофото.  Ув.:  о.  х20,  ок.  х10.

Появление  лимфоидных  очагов,  которые  выявлялись  в  каждом  срезе,  можно  объяснить  иммунологическими  изменениями,  вероятнее  всего,  иммуносупрессией,  застоем  слизи  в  бронхах  или  же  изменениями  коагуляционных  свойств  крови,  которые  являются  характерными  для  данной  линии  животных  [7,  Р.    197–198;  8,  Р.  724–726;  9,  Р.  2118–2121].  Диффузные  и  очаговые  инфильтраты  в  стенке  бронхов  по  мере  развития  животных  могут  быть  структурной  основой  для  поддержки  персистирующего  воспалительного  процесса  в  легких,  особенно  при  действии  внешних  факторов  (табачный  дым  и  т.д.),  с  последующим  прогресированием  хронического  воспаления  и  обструкции  дыхательных  путей. 

Выявленые  у  подопытных  животных  признаки  обструкции  бронхов  (рис.  1,  4,  5),  эмфизематозные  изменения  (рис.  3),  периваскулярный  и  перибронхиальный  склероз  (рис.  2),  лимфоидные  инфильтраты  (рис.  6,  7),  вероятнее  всего,  указывают  на  развитие  хронического  обструктивного  бронхита  у  крыс  со  САГ.  Кроме  того,  оксидативный  стресс,  воспаление,  гиперкоагуляция  и  иммунный  дисбаланс,  которые  наблюдаются  у  крыс  данной  линии,  являются  патогенетической  основой  как  для  ХОБЛ,  так  и  для  АГ.  Это  дает  возможность  использовать  данную  линию  животных  в  качестве  экспериментальной  модели  сочетанной  кардиопульмональной  патологи,  в  частности  АГ  и  ХОБЛ. 

Выводы. 

1.  У  крыс  со  спонтанной  артериальной  гипертензией  линии  SHR  имели  место  морфологические  изменения  в  бронхиальном  дереве  и  легочной  паренхиме,  причиной  которых  могли  быть  метаболические  и  гемодинамические  расстройства,  характерные  для  ессенциальной  гипертензии. 

2.  Выявленные  сужение  просвета  бронхов,  слизистые  пробки,  разрастание  соединительной  ткани  и  наличие  лимфоидных  инфильтратов  в  стенке  бронхов,  а  также  повреждение  межальвеолярных  перегородок  могли  свидетельствовать  о  бронхиальной  обструкции  и  эмфизематозных  изменениях. 

3.  Наличие  у  крыс  со  спонтанной  артериальной  гипертензией  признаков  бронхиальной  обструкции,  эмфизематозных  изменений,  периваскулярного  и  перибронхиального  склероза,  которые  являются  патогенетической  основой  для  развития  хронического  обструктивного  заболевания  легких,  дает  возможность  использовать  данную  линию  животных  в  качестве  экспериментальной  модели  для  изучения  сочетанной  кардиопульмональной  патологии. 

Список  литературы:

1.Березин  А.Е.  Хроническая  обструктивная  болезнь  легких  и  кардиоваскулярный  риск  //  Український  медичний  часопис.  –  2009.  –  №2  (70).  –  С.  62–68. 

2.Бобров  В.О.  Системная  артериальная  гипертензия  при  хроническх  обструктивных  заболеваниях  легких.  –  К.:  Здоровье,  1994.  –  208  с. 

3.Заноздра  Н.С.,  Малышко  Л.Н.  Особеннности  адаптации  кислороднотранспортной  системы  к  физическим  нагрузкам  у  больных  пограничной  артериальной  гипертензией  //  Врачеб.  дело.  –  1983.  -  №1.  –  С.  33–37. 

4.Кароли  Н.А.,  Орлова  Е.Е.,  Маркова  А.В.  Коморбидность  при  хронической  обструктивной  болезни  легких  //  Тер.  арх.  –  2008.  –  №3.  –  С.  20–23.

5.Катюхин  В.Н.  Сосотояние  функции  внешнего  дыхания  у  больных  гипертонической  болезнью  //  Врачеб.  дело.  –  1988.  –  №6.  –  С.  32–35. 

6.Туев  А.В.,  Щекотов  В.В.  Функция  внешнего  дыхания  оксигенации  крови  и  содержание  биогенных  аминов  при  различных  гемодинамических  вариантах  гипертонической  болезни  //  Кардиология.  –  1986.  –  №8.  –  С.  77–81.

7.Amagasa  H,  Okazaki  M,  Iwai  T,  Kobayashi  S,  Oguchi  K.  Enhancement  of  the  coagulation  system  in  spontaneously  hypertensive  and  hyperlipidemic  rats  //  J.  Atheroscler.  Thromb.  –  2005.  –  Vol.  12.  –  P.  191–198.

8.Khraibi  AA,  Norman  RA  Jr,  Dzielak  DJ.  Chronic  immunosuppression  attenuates  hypertension  in  Okamoto  spontaneously  hypertensive  rats  //  Am.  J.  Physiol.  –  1984.  –  Vol.  247.  –  Р.  722–726.

9.Kobayashi  N,  DeLano  FA,  Schmid-Schonbein  GW.  Oxidative  stress  promotes  endothelial  cell  apoptosis  and  loss  of  microvessels  in  the  spontaneously  hypertensive  rats  //  Arterioscler.  Thromb.  Vasc.  Biol.  –  2005.  –  Vol.  25.  –  Р.  2114–2121.

10.Sin  D.D.,  Man  S.F.  Why  are  patients  with  chronic  obstructive  pulmonary  disease  at  increased  risk  of  cardiovascular  diseases?  The  potential  role  of  systemic  inflammation  in  chronic  obstructive  pulmonary  disease  //  Circulation.  –  2003.  –  Vol.  107.  –  P.  1514–1519.