Динамика изменений некоторых ультрамикроскопических характеристик почек при общем переохлаждении организма в эксперименте

Актуальность

Морфология внутренних органов при воздействии алкогольной интоксикации и общего переохлаждения организма достаточно подробно освещена в ряде работ последних лет [1–7]. В некоторых случаях разработаны методы дифференциальной диагностики непосредственной причины смерти при одновременном воздействии на организм нескольких внешних воздействий, каждое из которых могло явиться летальным. Однако не учтено, что внешние факторы экстремальной силы свое потенциальное танатогенное воздействие могли начать не одновременно, а в определенной, заранее не известной последовательности с неустановленным временным интервалом между началом действия каждого из стрессоров. В связи с этим актуальным является изучение динамики морфологических изменений высокореактогенных органов при моновоздействии внешних факторов. Морфологические изменения почек при общем переохлаждении организма, зарегистрированные на светооптическом уровне, описаны достаточно хорошо [3]. А динамика ультраструктурных изменений различных зон почек при общей гипотермии остается не изученной.

Цель

Установить ультраструктурную характеристику морфофункционального состояния почек крыс в динамике общей гипотермии.

Материал и методы

Экспериментальное исследование проводилось для оценки ультраструктурных изменений почек в динамике общей гипотермии. Объектом исследования явились половозрелые (в возрасте 3 месяцев) беспородные белые крысы – самцы массой 250–280 г (n = 40). Контрольную группу составили 5 интактных крыс-самцов.

Эксперимент проводился в осенний период с 2012-го по 2015 год. За сутки до эксперимента животных лишали пищи. Для изучения общей гипотермии животных помещали в клетках на открытом воздухе.

Время начала воздействия в каждой серии эксперимента 9.00. В первой серии экспериментов крыс (n = 20) подвергали охлаждению при температуре окружающей среды –10…–12 °С путем помещения клетки с животными на открытый воздух на срок 1, 3, 5, 7 часов, после чего животных выводили из эксперимента. Во второй серии крыс (n = 20) подвергали охлаждению при температуре окружающей среды –18…–20 °C с теми же временными интервалами наблюдения.

Крыс выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом. Извлекали у животных почки, одну из которых (левую) фиксировали для последующей световой микроскопии в 10 % растворе нейтрального формалина, а другую (правую) – для электронной микроскопии фиксировали в 2,5 % растворе глутарового альдегида на какодилатном буфере рН 7,4, постфиксировали в 1 % четырехокиси осмия, дегидратировали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в эпон-аралдит. Срезы готовили на ультратоме LKB-III. Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца. Полутонкие срезы окрашивали толуидиновым синим.

На электронограммах оценено состояние клубочкового и канальцевого аппарата почек. Измерена толщина цитоподий в подоцитах, подсчитана доля клеток с пикнотичными ядрами в мезангиоцитах, эпителии проксимальных и дистальных канальцев, методом точечного счета определены удельный объем ядра и митохондрий, удельный объем ядрышка ядер нефроцитов проксимальных и дистальных канальцев.

Статистическая обработка результатов была проведена с использованием пакета программ STATISTICA 6.0 с вычислением для каждой выборки следующих параметров: среднее арифметическое (М) и ошибка среднего арифметического (m). Данные, полученные на экспериментальном материале, обработаны с помощью тестов Вилкоксона и Манна–Уитни. Статистически значимыми результаты считались при p < 0,05, о выраженной тенденции судили при p < 0,1.

Результаты

В динамике общего переохлаждения организма, вызванного воздействием низкой температуры –10 °С, статистически значимые изменения ультраструктурных компонентов клубочкового и канальцевого аппарата не зарегистрированы на протяжении всех 7 часов наблюдения. Отмечается лишь выраженная тенденция уменьшения удельного объема ядер нефроцитов проксимальных канальцев к седьмому часу непрерывного воздействия холода. В то же время при действии более сильного стрессора – низкой температуры –18 °С,

статистически значимые ультраструктурные изменения регистрируются уже через 1 час от начала воздействия – увеличивается количество нефроцитов проксимальных канальцев с пикнотичными ядрами, причем это увеличение возрастает в каждой последующей контрольной точке. Через три часа воздействия увеличенным по сравнению с контролем является и количество мезангиоцитов с пикнотичными ядрами и нефроцитов дистальных канальцев. Увеличение возрастает с увеличением длительности воздействия.

Через пять часов воздействия появляется выраженная тенденция увеличения толщины ножек подоцитов, а к седьмому часу наблюдения различия становятся статистически значимыми.

Выводы

Полученные в результате экспериментального исследования данные свидетельствуют, что ультраструктурные изменения почек при несмертельной гипотермии развиваются лишь при гипотермии, вызванной воздействием низкой атмосферной температуры –18 °С, и проявляются в увеличении количества мезангиоцитов с пикнотичными ядрами, количества нефроцитов проксимальных и дистальных канальцев с пикнотичными ядрами в динамике семичасового периода наблюдения, а также в утолщении ножек подоцитов к концу наблюдения. Эти изменения отражают нарастающее снижение функциональной активности канальцевого аппарата почек при общем воздействии низкой атмосферной температуры –18 °С. При воздействии низкой атмосферной температуры –10 °С в течение семи часов значимые ультраструктурные изменения почек не развиваются.

Список литературы

1. Алябьев, Ф.В. Использование морфофункциональной оценки реакции надпочечников в качестве диагностического теста для определения ведущих танатологических факторов в случаях острого отравления этиловым спиртом, общего переохлаждения организма и механической травмы / Ф.В. Алябьев, Ю.М. Падеров. – Текст : непосредственный // Вестн. Том. гос. ун-та. – № 283. – 2004. – С. 86–87.
2. Алябьев, Ф.В. Морфометрические показатели надпочечников крыс в динамике общей гипотермии. – Текст : непосредственный / Ф.В. Алябьев, А.М. Парфирьева, С.В. Логвинов // Морфология. – 2007. – Т. 132, № 6. – С. 52–56.
3. Морфология надпочечников при общем переохлаждении организма : моногр. / Ф.В. Алябьев, А.М. Парфирьева, С.В. Логвинов, Ю.А. Шамарин. – Томск : Том. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. – 228 с. – Текст : непосредственный.
4. Морфология надпочечников при смертельной гипотермии на фоне алкогольной интоксикации / Ф.В. Алябьев, А.М. Парфирьева, С.В. Логвинов, А.А. Климачевский. – Текст : непосредственный // Морфология. – 2006. – Т. 129, № 4. – С. 8–9.
5. Особенности строения коры надпочечников в динамике общей гипотермии и алкогольной интоксикации / Ф.В. Алябьев, С.В. Логвинов, А.М. Парфирьева, А.А. Климачевский. – Текст : непосредственный // Морфология. – 2006. – Т. 129, № 5. – С. 24.
6. Падеров, Ю.М. Влияние смерти от общего переохлаждения организма на морфофункциональное состояние надпочечников человека / Ю.М. Падеров, Ф.В. Алябьев, Ю.А. Шамарин. – Текст : непосредственный // Судеб.-мед. экспертиза. – 2002. – № 4. – С. 3–4.
7. Патент № 2259806 Российская Федерация. Способ дифференциальной диагностики смерти от общего охлаждения организма и несовместимой с жизнью механической травмы / Алябьев Ф.В., Падеров Ю.М., Захарова Е.В., Зудова Е.Е. : заявл. 10.09.05. – Текст : непосредственный.