Морфогенез ацетатной язвы желудка в условиях хронического воздействия пестицидов

Актуальность проблемы.

Проблема профпатологии и влияния различных токсических факторов на организм человека и животных в начале XXI века всё- ещё- представляется весьма актуальной в силу того, что продолжается развитие химической промышленности и интенсификация сельского хозяйства во всех странах мира, а, следовательно, и загрязнение окружающей человека среды.

Основным фактором, определяющим темпы и объемы токсикологических исследований в мире, является огромное количество химических веществ, поступающих в обращение, и связанный с этим риск. Среди направлений токсикологических исследований лидирующее положение занимает токсикология пестицидов и их влияние на желудочно-кишечный тракт (ЖКТ). В современной токсикологии идет активный поиск маркёров реагирующих систем, таких как ферменты белкового синтеза, звенья дыхательной цепи и др. [61,174,197].

В 90-е годы XX столетия в России наблюдалась устойчивая тенденция к росту заболеваемости населения, и до настоящего времени в стране высока как общая, так и младенческая смертность [41]. Большое влияние на здоровье населения России оказывает неблагоприятная экологическая ситуация. Среда обитания 30% населения весьма опасна: концентрация вредных веществ в воздухе в 5−10 раз превышает предельно допустимую [142].

Мировой список значимых антропогенных загрязнителей окружающей среды, состоящий из 19 наименований, возглавляют именно пестициды, используемые для борьбы с различными видами вредных организмов. Однако ожидаемая и несомненная полезность пестицидов сочетается с вероятностью нанесения ущерба здоровью людей и объектам биосферы. В сельских условиях пестициды имеют существенно более высокий индекс загрязнения окружающей среды, чем в городах [139]. Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о том, что условия интенсивного применения в сельском хозяйстве пестицидов и минеральных удобрений в количествах, многократно превышающих рекомендуемые уровни территориальных нагрузок, вызывают ухудшение здоровья населения. Это положение касается. и Республики Дагестан, особенно её- предгорной и равнинной зон, где показатели применения пестицидов, опасных для здоровья населения, достигли критических уровней. [163, 164, 76, 91, 189].

Воздействие пестицидов на организм человека происходит посредством загрязнения атмосферы, гидросферы и различных биоорганизмов. Пестициды и продукты их трансформации, попавшие в окружающую среду, способны также перемещаться по пищевым цепям. При этом может происходить многократное нарастание их концентрации в живых организмах — биоаккумуляция. Из-за этого даже низкие дозы пестицидов могут стать опасными для живых организмов. Так, в результате накопления пестицидов в организме объектов рыбной ловли и охоты, последние становятся опасными для здоровья человека [148,194,198,188].

В некоторых областях России использование пестицидов привело к росту болезней нервной системы, почек, кровообращения. Точно установлено, что там, где широко применяют агрохимикаты, у детей нередки аллергия, железодефицитная анемия и болезни новорожденных [13]. Теоретически неблагоприятные последствия применения пестицидов могут проявляться острыми и хроническими отравлениями, а также отдалёнными эффектами (через 1−25 лет) от бези донозологических нарушений организма человека до повышения общей и специфической заболеваемости [135].

Среди патогенных эффектов, индуцированных пестицидами, отмечены такие как: эмбриотоксический, нейроэндокринный, гонадотоксический, канцерогенный, мутагенный и т. д. [121, 79, 195, 166, 165].

Большая часть научной литературы освещает вопросы острых отравлений пестицидами, их клинику и функциональные расстройства [36, 23, 4, 111, 143, 40, 152, 136, 153]. Относительно меньше данных о структурно-функциональных и морфологических изменениях [136, 176, 150, 85].

В то же время вопрос о токсико-гигиеническом значении химических факторов малой интенсивности рассматривался уже давно. В настоящее время роль малых доз в развитии профпатологии не подлежит сомнениюработ, доказывающих важность этой проблемы-, достаточно. Принципиальная особенность воздействия малых доз выявляется при исследовании традиционных зависимостей «доза-эффект». В отдельных случаях они оказываются не симбатными (чем выше доза, тем значительней эффект), а бимодальными: при малых дозах эффект токсиканта увеличивается с ростом дозы, затем, несмотря на увеличение дозы, эффект может снижаться и далее вновь усиливаться пропорционально увеличению дозы [131, 132]. Существует ряд работ, посвященных проблеме влияния пестицидов на ЖКТ, где описывается клиника и структурно-функциональные особенности отравлений пестицидами [14, 70, 130, 95, 32].

Однако в имеющейся литературе по влиянию пестицидов на ЖКТ, и на желудок в частности, недостаточно чётко и глубоко изучены структурно-функциональные, гистохимические и гистоэнзиматические изменения во всех структурах неповреждённой стенки желудка и, как уже было указано, нет никаких данных, характеризующих морфогенез уже имеющейся патологии желудка и в том числе язвы в условиях длительного введения медьсодержащих, хлори фосфорорганических пестицидов.

Цель исследования — изучение морфогенетических особенностей репаративных процессов при ацетатной язве желудка в условиях хронического воздействия пестицидов.

Задачи исследования:

1. Воспроизвести на животных (крысах) модель ацетатной язвы желудка и изучить её- морфологические и гистохимические характеристики спустя 5−6 мес.

2. Изучить влияние пестицидов различного химического состава (хлорорганический пестицид — гексахлорциклогексан (ХОП-ГХЦГ), фосфорорганический пестицид (ФОП) — хлорофос, медьсодержащий пестицид (МСП) — медный купорос (сульфат меди)) в различных дозах (1−10−50 и 100 ПДК) на структурно-метаболическое состояние стенки желудка.

3. Изучить особенности морфогенеза п репаративной регенерации язвы желудка в условиях хронического воздействия пестицидов разного химического состава в различных дозах (1−10—50 и 100 ПДК).

Научная новизна работы.

Впервые изучены: 1) морфогенез ацетатной язвы желудка с применением гистохимических, гистоэнзиматических методов и использованием количественной, гистофотометрии- 2) морфологические и гистохимические изменения стенки желудка у крыс при длительном пероральном введении разных доз пестицидов различного химического состава- 3) особенности репаративной регенерации" ацетатной язвыжелудка в условиях хронического перорального воздействия, пестицидов различного химического состава. Практическая значимость.

В результате проведённых экспериментальных исследований изучен морфогенез ацетатной язвы желудкавыявлено влияние различных доз пестицидов разных химических групп на структурно-метаболические изменения стенки желудкам Выяснены патои морфогенетические особенности репаративнойрегенерации язвы желудка. Определены количественные структурно-метаболические критерии влияния малых, пороговых и действующих доз разных пестицидов на состояние стенки желудка с целью коррекции принятых в настоящее время норм ПДК для больных с патологией желудка.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

1. Практическое здравоохранение: разработанные в ходе наших исследований морфогенетические и патогенетические особенности течения язвы желудка в условиях длительного перорального воздействия различных доз пестицидов разного химического состава использз^тся врачами-профпатологами для корректировки профилактических и терапевтических мероприятий у лиц, контактирующих с токсическими экофакторами. Выявленные 6 гистохимические и гистоэнзиматические изменения позволили нам рекомендовать врачам-профпатологам проводить, помимо терапевтических мероприятий, направленных на регенерацию хронических язв желудка, и детоксикационные, устраняющие причину недуга.

2. Медицинская наука: в ходе выполнения темы подготовлено рационализаторское предложение по воспроизведению полиорганной пенетрирующей язвы желудка с выяснением особенностей структурно-метаболических изменений стенки желудка при воздействии пестицидов разных химических групп. Результаты исследований проанализированы, обобщены и доложены на конференциях, опубликованы в центральной и местной печати.

3. Учебный процесс: результаты исследований используются при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами 3 и 6 курсов медико-профилактического и лечебного факультетовматериалы исследований включены также в рабочую программу курса повышения квалификации врачей занимающихся профпатологией и болезнями органов пищеварительной системы.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Материалы диссертации доложены на:

• Российской науч. конференции «Медицинские аспекты радиационной и химической безопасности». Военно-медицинская академия (г. Санкт-Петербург, 2001).

• Международной науч. конференции. Юбилейнный выпуск «Биохимия — медицине», (г. Махачкала, 2002).

• Общероссийской конференции с международным участием «Проблемы морфологии» (теор. и клин. аспекты), (г. Сочи, 2002).

• Пироговской студенческой научной конференции, (г. Москва, 2002).

• УП1 Всероссийского конгрессе серии «Экология человека» «Актуальные проблемы экологии человека» (г. Самара-2003).

• 56й научной конференции молодых ученных и студентов. ДГМА, (г. Махачкала, 2002).

• Межрегиональной научной конференции, посвящённой 100-летию профессора Меркулова Г. А., (г. Тверь — 2003).

• Пироговской студенческой научной конференции, (г. Москва-2003).

• II Республиканской научно-практической конференции «Новые технологии в медицине» (Махачкала-2003).

• 57й научной конференции молодых ученных и студентов. ДГМА, (г. Махачкала, 2005).

ПУБЛИКАЦИИ.

По теме диссертации опубликовано 17 научных работ. Получено удостоверение на рационализаторское предложение.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ.

Диссертация изложена на 208 страницах, иллюстрирована 70 микрофотографиями, 37 таблицами, 34 графиками. Работа состоит из введения и III глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 208 источников (147 на русском и 61 на иностранном языках).

выводы.

1. У животных с экспериментальной ацетатной язвой через 6 мес. у 90% крыс наступает неполная регенерация по типу субституции, при помощи эпителиально-соединительнотканной реакции. Частичное восстановление слизистой оболочки происходит путем перестройки желез, прилежащих к язве, активизации метаболических и пролиферативных процессов и наползания с краев язвы новообразованного эпителия. В 60% случаев развивается спаечный процесс между серозной оболочкой желудка и капсулой печени.

2. Длительное пероральное воздействие ФОП, ХОП и МСС в дозах малой интенсивности (до 10 ПДК) усиливает экструзию покровно-ямочного эпителия слизистой оболочки желудка, приводят к метаболическим и дистрофическим измененим и обуславливают продуктивную реакцию в базальных отделах собственного слоя. При увеличении дозы пестицидов до 50 — 100 ПДК в слизистой оболочке нарастают метаболические и альтеративные изменения покровного и железистого эпителия, развивается вакуольная дистрофия, а также нарушаются метаболические процессы в мышечной оболочке и интрамуральных вегетативных ганглияхв собственном слое усиливаются лимфо-плазмоцитарно-нейтрофильная инфильтрация.

3. Длительное пероральное воздействие пестицидов в дозах, превышающих 10 ПДК, значительно нарушают метаболизм в паренхиматозных и мезенхимальных структурах в области язвы, поддерживает воспалительный процесс, замедляют и извращают процессы регенерации слизистой желудка, способствует хронизации язвы желудка и развитию осложнений. Заживление язвенных дефектов, наблюдавшихся при затравке низкими дозами пестицидов, сопровождается гипо-, дис-, метаплазией новообразованной слизистой, что создаёт предпосылки для рецидива язвы.

4. При хроническом пероральном введении ГХЦГ в дозах от 10 до 50 ПДК закономерно возрастает количество случаев с незажившими язвами желудка. В области дна язв расширяется зона фибриноидного некроза, нарастает воспалительная реакция, сопровождается пенетрацией язвы. В краевых отделах язв в слизистой и мышечной оболочках повышается активность изучаемых ферментов и реакций на МПС и РНК. В дозе 100 ПДК наступает угнетение ДГ, НАД-диафоразы, КФ и продукции МПС и РНК, тогда как в дозе 50 ПДК активность КФ и продукция МПС были повышены.

5. У животных, получавших раствор хлорофоса в дозах 1−10 ПДК, наступает заживление по типу гипои гиперрегенерации с угнетением активности всех ДГ и повышением активности КФ и ЩФ и секреции МПС. Угнетение АХЭ в вегетативных ганглиях наступает в области язвы с дозы 10, ПДК с компенсаторным повышением активности в отдельных ганглиях в пограничных и отдаленных участках стенки желудка. При повышении концентрации препарата до 50 и 100 ПДК наблюдается постепенное подавление активности АХЭ в нейронах А.С. как в области язвы, так и в отдаленных участках стенки желудка, что указывает на общетоксическое действие хлорофоса.

6. При введении сульфата меди животным с ацетатными язвами, в дозе 1 ПДК в области дна незаживших язвенных дефектов заметных отличий от контрольной группы не наблюдается. При дозе 10 ПДК в области дна язвы формируется узкая зона лейкоцитарной инфильтрации и фибриноидного некроза. Подлежащая зона представлена дифференцированной соединительной тканью, о чем говорит слабая реакция на МПС и сниженная активность ЩФ. В то же время по краям язв слизистой и мышечной оболочках усиливаются компенсаторные процессы в виде повышенной активности ферментов, продукции МПС и РНК. У крыс, получавших пестицид в дозе 50 ПДК, в грануляционной ткани дна язв отсутствует зона капиллярных петель и вертикальных сосудов. При увеличении дозы до 50−100 ПДК в слизистой краевых отделов наступает угнетение активности ДГ и продукции полисахаридов и нуклеопротеидов с повышением активности КФ и ЩФ.

7. Сравнительный анализ гистоморфологических, гистоэнзиматиче-ских и гистохимических исследований стенки желудка из области незаживших и регенерировавших язв после 6 мес. пероральной затравки различными группами пестицидов в разных дозах позволяет заключить, что наиболее выраженным патогенным действием обладает хлорофос. Он оказывает более выраженное местное и общетоксическое резорбтивное действие, что проявляется в соответствующих морфологических изменениях и подавлении метаболических процессов.

8. Анализ результатов исследования длительного перорального действия разных групп пестицидов позволяет заключить, что каждый пестицид имеет наряду с общими проявлениями токсического воздействия, некоторые особенности повреждения структур стенки желудка. Так, хлорофос обладая тропностью к холинэргическим структурам, блокирует АХЭ в мейсснеровских и ауэрбаховских сплетениях, что нарушает деятельность гладкомышечных и железистых структур стенки желудка. ГХЦГ, начиная с доз 10−50 ПДК и выше, способствует расширению зоны фибриноидного некроза, усилению воспалительной реакции в зоне дна язв. При длительном действии сульфата меди в третьей зоне дна язв наблюдаются некоторые особенности. Так, в дозе 10 ПДК эта зона представлена созревшей соединительной тканью, а в дозе 50 ПДК в грануляционной ткани отсутствует зона капиллярных петель и вертикальных сосудов.

Практические рекомендации.

1. Врачам-профпатологам рекомендуется проводить больным с язвенной болезнью желудка и контактирующих с пестицидами, помимо терапевтических мероприятий, направленных на регенерацию хронических язв желудка, и детоксикационные, устраняющие причину недуга.

2. Результаты экспериментальных исследований указывают на возрастание числа осложнённых форм язвенной болезни желудка у людей, длительно контактирующих с пестицидами. В связи с этим следует отнести их в группу риска.

3. Для оценки тяжести интоксикации и эффективности, проводимых лечебно-профилактических мероприятий следует исследовать биоптаты слизистой желудка из краёв хронической язвы и отдалённых участков. Для этого рекомендуется использовать помимо гистоморфологических методов, гистохимические и гистоэнзиматические.

4. Так как длительное пероральное воздействие ФОП, ХОП и МСС в дозах малой интенсивности (1−10 ПДК) усиливает экструзию покровно-ямочного эпителия слизистой оболочки желудка, приводят к метаболическим и дистрофическим изменениям и обуславливают продуктивную воспалительную реакцию в базальных отделах собственного слоя, дозы 1 и 10 ПДК можно считать действующими.

5. Врачам-профпатологам следует иметь ввиду, что регенерация язвенных дефектов, наблюдавшаяся при затравке низкими дозами пестицидов, сопровождается гипо-, диси метаплазией новообразованной слизистой, что, в свою очередь создаёт предпосылки для рецидива язвы.