2 курс / Гистология / Важнейшие_синдромы_патогенез_и_патологическая_анатомия_Повзун_С
.pdfРис. 5.6. Диффузно-очаговая анизотропия в цитоплазме кардиомиоцитов при SIRS. Поляризационная микроскопия
ной дегенерации преломляют световой пучок и выглядят светлыми (рис. 5.6). Удельный объем светлых участков миокарда в наших на блюдениях у умерших с преобладанием сердечной или легочной не достаточности в клинической картине терминального состояния со ставил соответственно 37,4± 12,6 и 18,9±4,9% (р<0,01). Этот эффект при поляризационной микроскопии не связан с окраской фукси ном — светлыми оказываются те же участки в неокрашенных распарафинированных срезах, а также в срезах, окрашенных по другим методикам.
Необходимо отметить, что полного совпадения этих двух явлений нет: кроме окрашивающихся, иногда «светятся» и неокрашивающиеся кардиомиоциты, реже, наоборот, окрашивающиеся участки при иссле довании в поляризованном свете остаются темными. Это, по нашему мнению, свидетельствует о несколько отличном характере структур ных изменений в миокарде, выявляемых этими методами. Тем не ме нее существует сильная корреляционная связь между объемом по вреждения кардиомиоцитов, выявляемых при окраске ГОФП и при поляризационной микроскопии (г = 0,72; р < 0,01). Между объемом повреждения кардиомиоцитов и выраженностью отека миокарда значимой корреляционной связи нет, что мы склонны объяснять тем
обстоятельством, что отек, начавшись как мембраногенный, в дальней шем становится, кроме того, и гидростатическим и, усиливаясь неза долго до наступления смерти, не успевает вызвать дополнительных гипоксических повреждений кардиомиоцитов.
Удельный объем поврежденных кардиомиоцитов, определенный по данным поляризационной микроскопии, обратно коррелирует со сред ним показателем систолического АД (г = -0,50; р < 0,05) и диастоли ческого АД (г = -0,50; р < 0,05) в день смерти. Еще более выраженная, однако статистически недостоверная обратная связь установлена меж ду удельным объемом фуксинофильных очагов в миокарде и показа телями АД в день смерти.
При исследовании содержания гликогена в миокарде обнаружива ются диффузные очажки просветления на препаратах с поставленной в них ШИК-реакцией, что свидетельствует об исчезновении гликоге на, характерном для гипоксического повреждения кардиомиоцитов
(рис. 5.7).
Результаты исследования морфологии миокарда при SIRS показы вают, что в случаях выраженной острой сердечной недостаточности ОСЫ неотъемлемой патологической характеристикой сердечной мыш цы является ее отек. Аналогичные изменения плюс некроз при SIRS
Рис. 5.7. Неравномерное исчезновение гликогена в кардиомиоцитах при SIRS. ШИК-реакция
303
в эксперименте S. Hauptmann с соавт. (1994) наблюдали в скелетных мышцах.
Исходя из бытующих представлений о «токсическом» поражении миокарда при SIRS, генез этого отека должен представляться в виде следующей цепочки: повреждение кардиомиоцита — нарушение со кратительной функции миокарда — общий венозный застой, в том числе в венах сердца, — нарушение оттока лимфы и тканевой жидко сти — стромальный отек.
Однако результаты проведенного исследования вступают в проти воречие с данной гипотезой:
1.Так, при наличии отека миокарда мы не всегда видим скопления транссудата в серозных полостях.
2.Принимая упомянутую гипотезу в качестве рабочей, следовало бы ожидать при сердечном типе ТС большей выраженности венозного
икапиллярного полнокровия и корреляции между выраженностью отека и полнокровием миокарда, чего, по нашим данным, нет.
3.Наконец, если отек связан с нарушением оттока тканевой жидкости
илимфы, то в этих условиях должна возрастать визуализация лимфатических сосудов, чего на самом деле также нет.
Таким образом, отек миокарда при ОСН в условиях SIRS не может быть, по нашему мнению, объяснен венозным застоем на почве слабо сти пораженного токсинами миокарда.
Не выдерживает проверки и гипотеза о возможном преимуще ственном развитии отека миокарда и ОСН у лиц со «скомпрометиро ванным» сердцем на почве предсуществовавшей патологии: корреля ции между удельным объемом поврежденных участков миокарда, определенным при окраске ГОФП или поляризационной микроско пии, и выраженностью липофусциноза или кардиосклероза нет. Вме сте с тем в нашем исследовании мы обнаружили четкий параллелизм между отеком и степенью дегрануляции ТК, которая, как известно, сопровождается выделением ими гистамина, гепарина и некоторых других веществ.
Доказательством того, что оцениваемая полуколичественно дегра нуляция ТК не случайность и не артефакт, а явление, имеющее самое непосредственное значение в патогенезе ОСН при SIRS, является состояние артериол миокарда, отраженное в индексе Керногана. Чем выраженней дегрануляция ТК, тем выше индекс Керногана, который увеличивается за счет увеличения числителя, то есть за счет увеличе ния просвета артериол при их паралитическом расширении. Эти дан
ные согласуются с данными A.G. Ellrodt с соавт. (1985) и J.E Dhinaut с соавт. (1987), установивших, что при SIRS отмечаются очаговые нарушения деятельности миокарда, несмотря на увеличивающийся кровоток по системе коронарных артерий.
Этот эволюционно выработанный механизм регуляции тканевого кровообращения в физиологических условиях имеет адаптивное зна чение. В условиях SIRS при драматическом нарастании концентрации
вкрови биологически активных веществ, способных оказывать медиаторное действие на ТК, такое воздействие вызывает их значительную дегрануляцию, что, в свою очередь, ведет к катастрофическому повы шению проницаемости микрососудов и стромальному отеку, который носит в данной ситуации мембраногенный характер.
Отек миокарда и разволокнение мышечных пучков ведет к ухуд шению снабжения кардиомиоцитов питательными веществами и, главным образом, кислородом. Диффузия кислорода из капилляров
вкардиомиоциты подчиняется закону А. Фика:
dm/dt = -DxSx(C/l - C/2)/L,
где D — коэффициент диффузии, L — толщина биологической мемб раны, С/1 и С/2 — большая и меньшая концентрации диффундирую щего вещества, S — площадь слоя, через который происходит диф фузия.
Отсюда следует, что интенсивность диффузии прямо пропорцио нальна градиенту его концентрации между капилляром и кардиомиоцитами и обратно пропорциональна толщине биологической мембра ны. В нашем случае эта толщина определяется расстоянием между капилляром и кардиомиоцитом, которое при отеке миокарда увеличи вается, что неизменно должно вести к ухудшению доставки кислорода в клетки. Морфологически это проявляется постепенным исчезнове нием в кардиомиоцитах гликогена, поперечной исчерченности, очаго выми некробиотическими повреждениями клеток.
Хотя отрицать возможности прямого поражения миокарда при SIRS, например, экзотоксинами, выделяемыми грам-положительной микрофлорой, нельзя, трудно представить этот патогенетический ме ханизм как ведущий. Если речь идет о токсическом поражении кардио миоцитов, то невозможно объяснить его дискретный, а не тотальный характер. Напротив, высокая вариабельность индекса Керногана и степени дегрануляции ТК во многих препаратах в известной мере объясняют эту дискретность. С другой стороны, снижение содержания
305
гликогена в миокарде является патогномоничным для гипоксического, но не токсического поражения клетки, для которого характерна не утилизация углеводных запасов, а блокирование ферментов и повреж дение мембран.
В дальнейшем в связи с дистрофическими изменениями кардиомио цитов и нарастающей сердечной слабостью может развиваться веноз ный застой и присоединяться лимфостаз и гидростатический отек, что может служить объяснением отсутствия корреляции между выражен ностью отека и очаговых повреждений миокарда. Тот факт, что далеко не у всех умерших выявляются расширенные лимфатические сосуды
вмиокарде и выход транссудата в серозные полости, вероятно, связан
стем, что для развития этих явлений нужно какое-то время, тогда как ряд больных умирает раньше, еще до их развития.
Нельзя также исключить, что развитию гидростатического отека миокарда при SIRS может способствовать интенсивная инфузионная терапия, поскольку в наших наблюдениях положительный водный баланс чаще отмечался при сердечном типе ТС.
Таким образом, при SIRS одним из ведущих морфологических изменений в миокарде являются диффузные дистрофические и некробиотические изменения кардиомиоцитов, развивающиеся на фоне отека миокарда и лежащие в основе развития ОСН. Отек миокарда при SIRS носит преимущественно мембраногенный характер и обус ловлен повышением проницаемости микрососудов, существенным фактором в развитии которой является дегрануляция ТК, а также повышение количества ТК в миокарде. Степень предсуществующего кардиосклероза и липофусциноза миокарда практически не влияет на патогенез ОСН при SIRS.
Учитывая роль ТК в морфогенезе изменений миокарда при SIRS, применение антигистаминных препаратов в комплексном лечении SIRS на ранних его этапах может, вероятно, предотвратить развитие тяжелой ОСН, либо существенно нивелировать ее в более поздние сроки. Борьба с интерстициальным отеком, а также улучшение диф фузии кислорода в кардиомиоциты, что может быть достигнуто в ус ловиях гипербарической оксигенации, должны также, вероятно, быть составными разделами патогенетической терапии ОСН при SIRS.
Легкие. Явления острой дыхательной недостаточности (ОДН) различной степени выраженности присутствуют практически у каж дого больного с SIRS (Петров В.И. с соавт., 1987). И.А. Ерюхиным с соавт. (1989) на примере SIRS, обусловленного гнойным перитони
306
том, продемонстрирована отрицательная динамика показателей фун кции внешнего дыхания по мере прогрессирования синдрома.
В основе ОДН, по мнению этих и других авторов (Гельфанд Б.Р., 1986; Niederman M.S., Fein A.M., 1990; Runcie С., Ramsay G., 1990; Strieter R.M. et al., 1990), лежит ARDS, для описания которого при SIRS нередко употребляется термин «septic lung» (Seeger W., Lasch H.-G., 1987), при этом представления об ARDS как морфологическом субстра те ОДН при SIRS базируются исключительно на результатах экспе риментов с введением лабораторным животным БЭ (Бардахчьян Э.А.,
Харланова Н.Г., 1990; Сериков В.Б., 1989; Loyd J.T. et al., 1981; Hinson J. M.Jr., 1983; Will J. A., Coursin D.B., 1985; Brigham K.L., Meyrick B., 1986;). Удивительно, но при анализе литературы нами не обнаружено практически ни одной работы, посвященной системати ческому изучению патологоанатомических изменений в легких при SIRS на секционном материале. Не лучше обстоит дело и в отношении клинических исследований по этому вопросу (Ерюхин И.А. с соавт., 1989).
Такое положение ведет к тому, что складывается впечатление, что ARDS является единственным и обязательным проявлением SIRS в легких, что, как будет показано ниже, не соответствует действитель ности. М. Rapin с соавт. (1974) указывают, что ARDS отмечался толь ко у 40% больных с гнойным перитонитом, a J.P. Wiener-Kronish с со авт. (1990) наблюдали его лишь у 38% больных с SIRS, что ставит под сомнение универсальность ARDS для SIRS. Лишь в одной работе клинического характера (Niederman M.S., Fein A.M., 1990) нам встре тилось упоминание о том, что кроме ARDS другой причиной ОДН при SIRS могут быть нозокомиальные пневмонии.
В основе представлений о механизмах развития ARDS при SIRS лежит мнение о стереотипном характере изменений в легких, не зави сящем от факторов, вызвавших синдром (Николов FI. с соавт., 1982), который, как считают И.А. Ерюхин с соавт. (1989), является полиэтиологичным, но монопатогенетичным, в связи с чем они высказывают сожаление о том, что «несмотря на исключительную актуальность проблемы и многочисленные исследования синдрома ОДН, единой точки зрения на его патогенез не существует», при этом между ARDS и синдромом ОДН ими ставится знак равенства.
Такой взгляд на проблему изначально отвергает возможность су ществования патогенетических особенностей развития ОДН при SIRS, в результате чего генез ОДН сводится, по сути дела, к перечислению
307
разнообразных факторов, приводящих к ARDS, и набора морфологи ческих феноменов без попытки увязать их в единую патогенетичес кую цепь. В качестве факторов развития ARDS при SIRS рассматри ваются нарушения микроциркуляции, приводящие к разрушению сурфактанта в легких, неблагоприятное воздействие на альвеолока пиллярные мембраны протеолитических ферментов, эндотоксинов и продуктов ПОЛ. W. Seeger и H.-G. Lasch (1987) отмечают, что факто рами, вызывающими развитие ARDS при SIRS, могут быть:
1)шок,
2)травма (на фоне которой может развиться SIRS),
3)грам-положительные и грам-отрицательные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности.
Независимо от факторов, вызвавших ARDS, ключевой его харак теристикой является повышение проницаемости аэро-гематического барьера с увеличением сосудистого сопротивления в легких, развити ем внутриальвеолярного отека, повреждения сурфактанта и наруше ния газообмена. Повреждение легочного сурфактанта и связь его с выраженностью ОДН продемонстрированы, в частности, у больных с перитонитом (Ивашкевич Н.Г., 1984). Отмечается (Hyers Т.М. et al., 1986), что при развитии ARDS выживает только каждый третий боль ной.
В ряде работ (Heflin А.С., Brigham K.L., 1981; Rinaldo J.E., Ro gers R.M., 1982; Hinson J.M.Jr. et al., 1983; Fantone J.C., Ward P.A., 1983)
показана возможная роль ПМЯЛ в развитии ARDS при SIRS, при этом повышение проницаемости легочных капилляров связывают с адге зией ПМЯЛ к их стенке и выделением ими активных соединений кислорода, протеаз и эйкозаноидов, оказывающих повреждающее действие на эндотелий и базальную мембрану капилляров (Seeger W., Lasch H.-G., 1987). Установлено (Heflin А.С., Brigham K.L., 1981; Hin son J.M.Jr. et al., 1983), что предварительно вызванная нейтропения у лабораторных животных предотвращает развитие повышенной про ницаемости легочных капилляров. Однако имеются и другие данные (Maunder R.J. et al., 1986), свидетельствующие о возможности разви тия ARDS у больных с глубокой нейтропенией.
Склеивание и адгезию ПМЯЛ к внутренней поверхности легочных капилляров некоторые исследователи считают тем ключевым звеном, вслед за которым патогенез ARDS развивается стереотипно, незави симо от первоначальных факторов, однако мы склонны разделять точку зрения W. Seeger и H.-G. Lasch (1987), полагающих, что склеи
308
вание и адгезия ПМЯЛ «скорее временами оказываются следствием острых легочных сосудистых нарушений, чем их причиной», посколь ку в наших собственных исследованиях мы не отметили какой-либо тенденции к адгезии ПМЯЛ в легочных капиллярах при наличии в ряде наблюдений типичной морфологической картины, характерной для ARDS.
Имеются также указания на возможную роль активации коагуля ционного каскада (Malik А.В., 1983) и кининового каскада (Saugstad O.D. et al., 1980;0’BrodovichH.M.etal., 1981), каскада С (Hammerschmidt D.E. et al., 1980; Schein R.M. с соавт., 1987; Rinaldo J.E., Christman J.W., 1990), роль ФИО (Stephens К.Е. et al., 1988; Stoklosa J.C., Rivkind A.I.,
1988; Tracey K.J. et al., 1988; Ferrari-Baliviera E. et al., 1989; Goldblum S.E. с соавт., 1989; Simpson S.Q., Casey L.C., 1989), ИЛ-1 и ИЛ-8 (Costa E.L.
et al., 2006), а также арахидоновых метаболитов (Brigham K.L. et al., 1980; Brigham K.L., 1985; Adult respiratory distress-syndrome, 1986; Seeger W., Lash H.-G., 1987) в развитии ARDS при SIRS.
В нашем исследовании клинически выраженные признаки ОДН отмечались при жизни у 72% умерших впоследствии больных, при этом у 24% эта недостаточность требовала проведения ИВЛ, то есть ИВЛ проводилась у каждого третьего больного с ОДН. Максимальная частота дыхательных движений достигала 56 в минуту, составляя в среднем 34 ± 1 в минуту. Следует также отметить, что в ряде наблю дений тахипное сопровождалось экспираторной одышкой. Анализ парциального давления газов в артериальной крови в день смерти показал, что в целом для этих больных характерна гипоксемия (Ра02 = 63±7 мм рт. ст.) и гиперкапния (РаСО, = 55 ±4 мм рт.ст.). Вместе с тем коэффициент вариации этих показателей был значитель ным (408 и 246% соответственно), что зависело не только от выражен ности ОДН, но и от характера Проводимой в ряде случаев ИВЛ.
При макроскопическом исследовании умерших с SIRS отмечаются явления отека легких со стеканием с поверхности разреза большого количества пенистой бесцветной или розоватой жидкости. Попытка постфактум после гистологического исследования построить диффе ренциальную диагностику типов отека при данном синдроме на осно вании изучения массы легких успеха не имела: достоверных различий по этому критерию не было получено.
В ряде случаев также выявляются очаги пневмонической инфиль трации. Обращало на себя внимание, что это, как правило, множест венные мелкие воспалительные фокусы без тенденции к слиянию,
309
Кардиогенный отек
11%
Венозное |
Норма |
полнокровие |
1 2 % |
Рис. 5.8. Патоморфологические изменения в легких у умерших с SIRS
расположенные относительно равномерно во всех отделах обоих лег ких.
При микроскопическом исследовании легких гистологическая картина в целом отличается значительной пестротой (рис. 5.8), при этом в различных наблюдениях отмечаются очаговая пневмония (35%), картина ARDS (27%), венозного полнокровия (15%), кардиогенного отека легких (11%), а также — в 12% наблюдений — нормаль ная структура легочной ткани.
Морфологическая картина ARDS при SIRS оказывается достаточ но типичной и не отличается от таковой, наблюдающейся в легких при таких состояниях, как острая кровопотеря, травматический шок, аспи рация и некоторых других, как это было продемонстрировано в главе 1 (рис. 1.1). Ведущим морфологическим проявлением этого синдрома является наличие белковой жидкости в просветах альвеол. Жидкость эта дает умеренно выраженную положительную ШИК-реакцию и оказывается богатой белком, о чем свидетельствует ее интенсивное окрашивание эозином.
Внутриальвеолярный отек в 85% наблюдений ARDS сопровожда ется наличием так называемых гиалиновых мембран, представляющих собой, как известно, отложения фибрина на стенках альвеол. Особен но отчетливо эти мембраны видны при постановке ШИК-реакции. Полуколичественная оценка этого феномена показала, что при нали чии гиалиновых мембран в 57% наблюдений они были немногочис ленными, в 33% их количество — было умеренным, в 10% — значи тельным. Характерной особенностью ARDS также является десквама-
310
ция альвеолоцитов в просвет альвеол, что дало основание некоторым авторам (Клочков Н.Д., 1992) для обозначения морфологических проявлений этого синдрома как «десквамативный альвеолит», «диф фузный альвеолит», которые, на наш взгляд, являются не вполне удачными, поскольку ARDS вряд ли можно рассматривать как прояв ление воспаления.
Десквамация альвеолоцитов сочетается с ателектазами, которые встретились нам в 91% наблюдений синдрома. Между выраженностью этих двух патологических изменений установлена положительная связь (рху = 0,29; р < 0,01). Выявлена также сильная положительная связь (рху = 0,72; р < 0,0000) между количеством слущенных альвеоло цитов в альвеолах и альвеолярных Мф, а также умеренная связь десквамации альвеолоцитов с внутриальвеолярным отеком (р =0,51; р < 0,0000) и с количеством гиалиновых мембран (рху = 0,57; р < 0,0000). Количество альвеолярных Мф в просветах альвеол было связано с вы раженностью внутриальвеолярного отека (рху = 0,52; р <0,0000) и с количеством гиалиновых мембран на внутренней поверхности аль
веол (рху = 0,62; р < 0,0000), что может указывать на связь макрофагальной инфильтрации с появлением белка в просветах альвеол. Также нЖдена связь количества этих Мф с выраженностью кровоизлияний
вальвеолах (рху = 0,38; р < 0,001), что также в известной степени объяс няет причину появления в альвеолах большого количества Мф.
Вотдельных наблюдениях альвеолярные Мф содержат гемосидерин, однако более интересным преставляется факт выявления в них
в68% наблюдений положительной ШИК-реакции. Эта реакция ока зывается сильно выраженной в 25% наблюдений, умеренно выражен ной — в 15%, слабой — в 28%, отсутствует — в 32% наблюдений. Уста новлено, что между выраженностью ШИК-реакции в альвеолярных Мф и выраженностью этой реакции в ЗРЭ имеется умеренная корре
ляционная связь (рху = 0,42; р < 0,05), что свидетельствует, на наш взгляд, о том, что этот феномен связан не с местными, а с некими
общими факторами, характерными для SIRS и воздействующими на клетки СФМ независимо от их местонахождения.
Вряде наблюдений при ARDS в просветах альвеол встречаются также кровоизлияния, при этом эритроциты в просветах альвеол об наруживаются достоверно чаще по сравнению со случаями с кардиогенным отеком легких. Количество эритроцитов в просветах альвеол во всех наблюдениях при SIRS коррелировало с выраженностью внут риальвеолярного отека (рху = 0,40; р< 0,001), с количеством гиалино-
311