5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Колосов_В_П_,_Добрых_В_А_,_Одиреев_А_Н_,_Луценко_М_Т_Диспергационный

(р<0,001 в сравнении с показателями у здоровых добровольцев), во 2-й группе – 2,16±0,52 мл (р<0,05 в сравнении с показателями в группе здоровых лиц). У больных с отсутствием МЦН количество секрета в среднем составило 1,64±0,33 мл (р<0,05 по отношению к здоровым).

Повышение содержания трахеобронхиального секрета в бронхах больных с наличием значительного снижения МЦК сочеталось с выраженным эндобронхитом. Была установлена прямая зависимость между повышением средних объемов аспирированного секрета и значениями ИАЭ у пациентов с МЦН III (r=0,45; р<0,01) и II (r=0,39; р<0,01) степеней. Связь между изучаемыми параметрами имелась и у больных с МЦН I степени (r=0,35; р<0,05). У пациентов с нормальными значениями МЦК такой зависимости не обнаружено (r=0,11; р>0,05).

Выполненные исследования образцов секрета продемонстрировали наличие существенных особенностей его физических характеристик. Характер поведения кривых при формировании времени релаксации образцов секрета не всегда соответствовал «идеальной» модели, что выражалось отклонением кривой и наличием разброса экспериментальных точек электрического сопротивления, свидетельствующих о наличии физической неоднородности секрета бронхов (рис. 46, 47, 48, 49).

2

1

3

Рис. 46. Больной Л. БА средней тяжести, МЦН II степени. Время релаксации нити секрета 0,049 с. Разброс экспериментальных точек (1), наличие отрицательной кривизны (2) и «ступенек» (3).

1

2

Рис. 49. Больной Б. БА, тяжелое течение, МЦН III степени. Время релаксации нити секрета 0,121 с. Отмечается неоднородность секрета, разброс экспериментальных точек (1) и выраженное отклонение от «идеальной» кривизны (2).

У здоровых лиц и больных БА выявлены значительные различия в характере поведения кривых и показателях вязкоэластичности секрета бронхов. Между представленными выборками установлены выраженные отличия по всем параметрам, характеризующим состояние вязкоэластических свойств бронхиального секрета (табл. 46).

Таблица 46

Различия в поведении кривых и параметрах вязкоэластических свойств секрета бронхов у здоровых лиц и больных БА

Общим для больных являлось статистически достоверное ухудшение физических характеристик секрета в сравнении с показателями у здоровых лиц, что вполне закономерно, учитывая наличие корреляционной связи времени релаксации нити секрета бронхов с активностью воспалительного процесса в дыхательных путях (r=0,20; р<0,05). Возрастание физической «аномальности» и времени релаксации секрета у больных астмой отражает наличие неоднородно-

Упациентов с нормальными показателями МЦК средние значения времени релаксации полученных образцов трахеобронхиального секрета превышали показатели в группе здоровых лиц, но статистически достоверных отличий между ними мы не зафиксировали (p>0,05).

Вместе с тем у больных с наличием МЦН суммарные значения времени релаксации нити секрета находились в пределах 0,066±0,009 с, достоверно превышая показатели пациентов с отсутствием МЦН (p<0,01) и здоровых лиц (p<0,001). Наиболее высокие показатели времени релаксации были зарегистрированы у пациентов в 4-й группе. Установленные значения достоверно отличались от показателей в 1-й (p<0,001) и 2-й группах (p<0,05).

Убольных БА была выполнено более детальное исследование по выявлению частоты снижения активности мукоцилиарной системы в зависимости от времени релаксации секрета бронхов – основного контролируемого параметра, отражающего интегральные вязкоэластические свойства бронхиального секрета. Учитывая результаты обследования здоровых лиц, за диапазон «нормальных» значений времени релаксации были взяты изменения, находящиеся в пределах М-1,65σ (σ=0,0096). При отклонении параметра на величину, превышающую установленную границу, диагностировали повышение вязкоэластичности (увеличение времени релаксации секрета). Были получены следующие данные, характеризующие зависимость МЦН от степени нарушения вязкоэластических свойств секрета бронхов (табл. 48).

Таблица 48

Зависимость тяжести МЦН от степени повышения вязкоэластичности трахеобронхиального секрета у больных БА

Установлено, что из 46 пациентов с МЦН III степени только у 3 (6%) зафиксированы нормальные значения времени релаксации.

У 46% обследованных повышение вязкоэластичности секрета бронхов характеризовалось как выраженное, у 35% пациентов – как значительно

( 2=1,13; р>0,05), а у остальных больных с МЦН III степени в 13% определены умеренные нарушения вязкоэластических свойств секрета бронхов.

Из 68 больных со II степенью МЦН только в 3% случаев установлены нормальные значения времени релаксации, у 13% больных степень нарушения вязкоэластических свойств секрета была умеренной, а у остальных пациентов в 72% случаев отмечалось значительное, в 12% – выраженное повышение времени релаксации нити секрета. Из 52 больных с МЦН I степени в 63,5% случаев преобладала умеренная степень нарушения вязкоэластических свойств секрета ( 2=7,53; р<0,01), у 15% больных обнаружена значительная степень, у 21% пациентов значения времени релаксации находились в «нормальных» интервалах. Из 22 больных с отсутствием МЦН у 68% пациентов значения времени релаксации секрета не были изменены, а у остальных 32% нарушения характеризовались как умеренные.

При изучении других параметров, отражающих связь с вязкоэластическими свойствами секрета бронхов и характеризующих физическую однородность секрета, было установлено следующее. Анализ параметров кривых показал, что частота их отклонений от «идеальных» значений была наибольшей в группах больных с тяжелыми и значительными проявлениями МЦН, при этом резкие колебания кривой или «ступеньки» чаще встречались у пациентов в 4-й группе. Данный факт свидетельствует о возрастающем влиянии качественных изменений физических свойств секрета на параметры МЦК в период обострения заболевания.

Таким образом, у больных БА в отличие от здоровых лиц происходят как количественные, так и качественные изменения свойств трахеобронхиального секрета. При этом прослеживается их очетливая взаимосвязь с выраженностью воспалительного процесса и бронхообструктивных нарушений в дыхательных путях. Снижение параметров МЦК находится в обратной зависимости от нарушений физических свойств трахеобронхиального секрета. Динамика дискринических нарушений у больных с нарушениями МЦК характеризуется ростом количества и вязкости трахеобронхиального секрета параллельно с увеличением его физической неоднородности. Максимальные значения времени релаксации и относительной встречаемости образцов физически неоднородного бронхиального секрета отмечаются у больных с тяжелыми и значительно выраженными проявлениями недостаточности мукоцилиарной системы.

2.2.4. Структурно-функциональные особенности мерцательного эпителия бронхов у больных бронхиальной астмой

Длительное хроническое персистирующее воспаление в дыхательных путях у лиц с практически любой бронхолегочной патологией, в том числе и у больных БА, приводит к развитию склеротически-атрофических изменений ряда функционально важных структур и перестройке покровного эпителия (Г.И. Непомнящих и соавт., 2007). Последний подвергается гиперплазии, атрофии, пройдя ряд переходных форм – метаплазии в многослойный плоский эпителий. Каждая структура бронхиальной стенки имеет определенную функцию, но у больных БА состояние эпителия можно считать одним из наиболее важных факторов, определяющих формирование и тяжесть бронхиальной гиперреактивности и участвующих в деятельности мукоцилиарной системы (B.K. Rubin et al., 2002; R. Beasley et al., 2002). В нашем исследовании был использован общепризнанный принцип выделения основных форм структурных изменений покровного эпителия (Г.И. Непомнящих, 1979; М.Т. Луценко, 2002), а именно: нормальный план строения, стадия «гиперсекреции» при практически сохраненном плане строения эпителия, начальная стадия метаплазии, метаплазия, атрофия эпителия.

При сравнительной характеристике частоты встречаемости выделенных форм структурных изменений покровного эпителия у 155 больных БА и 10 здоровых лиц мы получили следующие результаты. Если у здоровых лиц мы не обнаружили выраженных нарушений в строении эпителиального пласта, то у больных астмой морфологическая картина в 47% случаев характеризовалась необратимыми изменениями морфологической структуры в виде метаплазии и атрофии эпителия (табл. 49).

Таблица 49

Частота встречаемости структурных изменений покровного эпителия у больных БА и здоровых лиц

Примечание: здесь и в следующей таблице значения в скобках – в процентном отношении к числу больных в группе.

Наиболее выраженные процессы перестройки эпителиальной выстилки бронхов были характерны для больных тяжелой и среднетяжелой астмой (табл. 50).

Таблица 50

Частота встречаемости структурных изменений покровного эпителия у больных БА в зависимости от тяжести течения болезни

Так, в группе больных тяжелой БА у 80% пациентов эпителий находился в стадии метаплазии или атрофии и только у 20% (χ2=9,73; р<0,01) изменения эпителия были на начальных стадиях перестройки, при этом ни у одного больного нормального плана строения эпителиальной выстилки не обнаружено. У больных астмой средней тяжести в 57,5% случаев (χ2=3,31; р>0,05) установлены изменения в виде метаплазии или атрофии эпителия, у 22% – начальные признаки метаплазии, а неизмененный эпителий или эпителий в стадии гиперсекреции определялся лишь у 20,5% больных. Противоположная гистологическая картина была характерна для пациентов с легким течением астмы. У них в 60% случаев (χ2=4,24; р<0,05) преобладали невыраженные нарушения в эпителии или определялся его нормальный план строения. Грубые изменения эпителиальной выстилки обнаружены только у 19% обследованных в этой группе.

Снижение цилиарной активности мерцательного эпителия играет важную роль в формировании МЦН и является довольно точным функциональным показателем, характеризующим недостаточность эскалаторной функции мукоцилиарной системы. Вместе с тем исследований собственно биения ресничек мерцательного эпителия бронхов, особенно у больных БА, немного (Б.И. Гельцер и соавт., 1990, 1991; Б.И. Гельцер, 1994; В.Б. Приходько, 1996; М.Т. Луценко и соавт., 1999; А.Л. Раков и соавт., 2000; А.Г. Черменский и соавт., 2001; А.Н. Одиреев, 2004; Е.А. Ружицкая и соавт., 2005).

Для выяснения степени влияния цилиарной дискинезии на параметры МЦК была изучена поверхность биоптатов слизистой оболочки на уровне среднедолевого бронха у 155 больных БА и 10 практически здоровых лиц. Из

25 больных БА 1-й группы (с отсутствием МЦН) в исследование вошли 19 (76%) пациентов с легким течением астмы. Из 66 больных 2-й группы (с МЦН I степени) исследование двигательной активности ресничек мерцательного эпителия бронхов было выполнено 39 (59%) пациентам, в том числе 36 больным с легким течением астмы и 3 – со средней тяжестью течения заболевания. Из 96 больных 3-й группы (с МЦН II степени) в исследование было включено 55 (57%) пациентов, что составило основную часть больных данной группы ( 2=4,08; р<0,05), среди них находились 2 больных с легким течением заболевания и 53 пациента с астмой средней степени тяжести. Из 78 больных 4-й группы (с МЦН III степени) цилиарной функция мерцательного эпителия бронхов исследована у 42 (54%) пациентов ( 2=0,92; р>0,05), в их числе преобладали больные с тяжелой астмой – 25 ( 2=3,04; р<0,05), а у 17 пациентов установлена среднетяжелая БА.

Для электронной микроскопии биопсийный материал фиксировали в 2,5% глютаровом альдегиде на 0,1 М какодилатном буфере при рН раствора 7,4 в течение 1 часа, промывали в буфере и проводили постфиксацию в 1% забуференном растворе ОsO4. Обезвоживание осуществляли в спиртах нарастающей концентрации и ацетоне, заливка материала проводилась в эпон-аралдит. Срезы толщиной 20-70 нм готовили на ультрамикротоме и переносили на медные сетки с формваровой подложкой. Контрастирование срезов выполняли насыщенным раствором цитрата свинца по Рейнолдсу. Для обеспечения электропроводимости проводили напыление золотом в ионном напылителе JB-3 фирмы «Hitachi» (Япония). Просмотр и фотографирование объекта осуществляли на электронном микроскопе Теsla ВS-540 фирмы «Hitachi» (Япония) при ускоряющем напряжении 25 кВ и при увеличении от 200 до 30000 раз.

Для исследования функциональной способности ресничек мерцательного эпителия in vitro биоптат помещали в камеру с питательной средой Хенкса при температуре 37 С (В.Б. Приходько, 1996). Регистрацию двигательной активности ресничек проводили с помощью компьютерной системы, включающей микроскоп Micros MC-10 (Австрия), телевизионную камеру SK-2134 AIP фирмы «Sony» (Япония), телемонитор, прибор регистрации движения биологических объектов и компьютер.

У всех здоровых лиц на поверхности биоптатов были обнаружены обширные зоны функционально активного мерцательного эпителия. Средняя частота биения ресничек мерцательного эпителия у здоровых добровольцев колебалась от 8 до 12 Гц и составила 9,86 0,45 Гц, что не противоречат результа-

там, полученным другими авторами. Как свидетельствуют исследования литературных данных, проведенные А.Г. Черменским и соавт. (2001), результаты изучения биения ресничек мерцательного эпителия в зависимости от методов регистрации и анализа частоты биения ресничек находятся в довольно широких пределах. Частота биения ресничек назального эпителия у здоровых людей, измеренная фотометрическим методом, при световой микроскопии составила 11,2-12,8 Гц, при телевизионной интерферентной контрастной микроскопии – 9,5 Гц, при компьютерной фотометрии – 7,0-8,1 Гц. При записи фотоэлектрического сигнала с последующим преобразованием Фурье частота биения ресничек составляла 7,8 Гц. В крупных бронхах частота биения ресничек была равна 7,1 Гц и не зависела от возраста.

Известно, что для обеспечения полноценной функции МЦК необходим ряд условий: нормальная длина ресничек, нормальная структура их аксонем и базальных телец, обеспечивающих двигательную активность, а также состав и толщина перицилиарной жидкости (Г.Б. Федосеев и соавт., 1984; E. Escudier, 2009). Однако у больных БА даже в период клинической ремиссии встретить такую морфологическую картину чрезвычайно сложно (Т.Р. Дулина, М.В. Сам-

сонова, 2007; C. Ward, H. Walters, 2005).

В представленном исследовании у больных БА значительные отличия функционального состояния цилиарного аппарата мерцательного эпителия бронхов как от здоровых лиц, так между группами пациентов с различной степенью МЦН (табл. 51).

Таблица 51

Функциональное состояние цилиарного аппарата мерцательного эпителия бронхов у больных с различной степенью МЦН

Примечание: р – уровень значимости различий по отношению к 1-й группе; 21; р1 – значение критерия альтернативного распределения показателей и уровень значимости различий между 2-й и 3-й группами; 22, р2 – между 2-й и 4-й группами; 23, р3 – между 3-й и 4-й группами; * – нет различий в сравнении со здоровыми лицами.