Особенности микроциркуляции фиброзной капсулы почки при пероральном воздействии нитрита натрия

По данным ВОЗ, в некоторых странах до 10 % населения потребляют воду, содержащую нитраты в концентрации, превышающей допустимый уровень [5, 6]. Целый ряд причин, среди которых на первом месте стоит загрязнение продуктов питания, вызванного чрезмерным использованием азотсодержащих удобрений в сельском хозяйстве, а также различными красителями и консервантами, нередко приводит к нитратнитритным интоксикациям [9]. Нитраты и нитриты также широко применяются в качестве лекарственных средств, особенно в кардиологии, как вазодилятаторы, воздействующие на гладкомышечные клетки артерий и вен [7]. Введение нитрита натрия экспериментальным животным приводит к структурным изменениям различных органов, вызванного расширением сосудов [4]. При этом механизм вазодилятации обусловлен стимулированием эндотелиальной NO-синтазы и активации растворимой гуанилилциклазы в гладкомышечных волокнах сосудов [8].

Необходимость исследований микрогемоциркуляции (МЦ) не только в эксперименте, но и в клинике является необходимым условием выявления реальных ее характеристик в норме и при различных заболеваниях, а также важной составляющей проведения эффективной патогенетической терапии. Отсутствие визуального наблюдения за динамическим состоянием мик-рососудистого русла значительно снижает воз- можности адекватной помощи больным с самыми различными заболеваниями [3]. В связи с этим исследование микроциркуляторного русла (МЦР) различных органов, как в норме, так и при отравлениях нитритом является чрезвычайно значимым для современной науки и практического здравоохранения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Установить особенности морфологических изменений звеньев МЦР фиброзной капсулы почки (ФКП) в норме и при пероральном воздействии нитрита натрия.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на материале, полученном от 60 половозрелых белых беспородных крыс обоего пола, массой 180–200 г. Все манипуляции над подопытными животными проводились согласно требованиям, установленным «Европейской Конвенцией по защите позвоночных животных, использующихся для экспериментальных и научных целей» (принятой в Страсбурге в 1986 г. и новой редакции от 2006 г.), а также в соответствии с постановлением главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 29.08.2014 г. № 51 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)».

Объектами исследования являлись микрососуды фиброзной капсулы почки. За основу шкалы оценки микрососудистых признаков был взят алгоритм оценки МЦ, предложенный В. И. Козловым с соавт. (2004). В протокол оценки МЦ вошел ряд параметров, характеризующих ангиоархитектонику МЦР изученных объектов (магистральных и прекапиллярных артериол, капилляров, посткапиллярных и собирательных венул; нарушение параллелизма артериол и венул; углы деления артериол; признаки дезорганизации и деструктуризации микрососудов; наличие артерио-венулярных анастомозов и недифференцированных структур) [2].

В ходе исследования животные были распределены на две группы: I – интактная группа (20 животных); II – модель перорального воздействия нитрита натрия (40 животных).

Воспроизведение модели перорального воздействия нитритами достигалось по известной методике [1] путем перорального введения нитрита натрия (НН) в желудок, предварительно наркотизированным (внутримышечно кетамин из расчета 25 мг/г массы тела) крысам. НН в желудок вводили с помощью пуговчатого зонда в дозе 1/4ЛД 50 , которая для крыс составляет 50 мг/кг массы тела [1].

Во всех сериях экспериментов для проведения морфологических исследований животные под наркозом забивались путем декапитации через 30, 90 минут, 1 сутки и 3 суток после острого отравления нитритом натрия. Объектами морфологических исследований во всех сериях экспериментов являлись кровеносные и лимфатические микрососуды МЦР выделенных пленчатых фрагментов ФКП, которые фиксировались в 12%-м нейтральном формалине и ацетоне с последующей импрегнацией азотнокислым серебром по В. В. Куприянову (1965). Для микроскопии и микрофотосъемки импре-гнированных препаратов использовался микроскоп «Wilomed» (Германия) с видеокамерой, сопряженной с компьютером.

С целью морфометрического анализа МЦР вышеуказанных объектов исследования проводились морфометрические измерения диаметров всех звеньев русла по импрегнированным микропрепаратам.

Измерения проводились с помощью винтового окуляр-микрометра «МОВ-15» (Россия) при ув. ×135.

Все полученные количественные данные распределялись на выборки и подвергались статистической обработке, используя пакет прикладных программ Statistica фирмы Statsoft Inc. (2001), Version 6.0. Значимость различия параметрических данных оценивали, используя t-критерий Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯИ ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В качестве объекта, отражающего состояние МЦ почки, реагирующего на любые виды интоксикации организма, мы избрали ее фиброзную капсулу. Анализ импрегнированных препаратов ФКП у интактных крыс подтвердил модульное расположение основных микроцир-куляторных блоков, включающих в себя как кровеносные, так и лимфатические звенья. Микроциркуляторное русло ФКП представлено однослойной сосудистой сетью.

Артериолы характеризовались прямолинейным, волнистым ходом с четкими, ровными контурами. В большинстве случаев они ветвились под прямыми углами, их гладкомышечные клетки преимущественно располагались в один ряд (рис. 1). Измерения диаметра артериол выявили его колебания в пределах от 18 до 26 мкм и в среднем он составил (22 ± 0,4) мкм.

Прекапиллярные артериолы ответвлялись от артериол чаще под прямым углом, в их устьевых отделах обнаруживались сфинктеры. Прекапиллярные артериолы ФКП отличались своей протяженностью, они дихотомически и трихото-томически ветвились, переходя в капилляры. Морфометрия показала диапазон вариации их диаметра в пределах от 10 до 17 мкм. Их средний диаметр составлял (13,7 ± 0,2) мкм.

Капилляры ФКП формировали широкопетлистую сеть с ячейками округлой или овальной формы с четкими, ровными контурами. Диаметр капилляров варьировал в пределах от 5 до 10 мкм и в среднем составлял (7,7 ± 0,3) мкм. В ФКП периодически выявлялись артериоловенулярные анастомозы типа «шунтов».

Капилляры, сливаясь, формировали посткапиллярные венулы. Диаметр их варьировал от 16 до 22 мкм. Посткапиллярные венулы, соединяясь между собой, формировали венулы, которые имели волнистый ход и часто сопровождали артериолы. Венулы характеризовались более плотной концентрацией крупных округлых ядер эндотелия и наличием диффузно рассеянных в их стенке ядер гладкомышечных клеток. Их диаметр колебался от 30 до 40 мкм.

На импрегнированных препаратах ФКП, помимо гемомикроциркуляторного русла, выявлялись и микроциркуляторные звенья лимфатического русла. Лимфатические капилляры были представлены характерными слепыми выростами, которые по мере снабжения клапанами переходили в каналы с аналогичной структурой стенки и большим диаметром. Через 30 минут после введения НН в исследованных объектах не определялись выраженные изме- нения архитектоники капиллярных сетей, отмечалась лишь умеренная извилистость полнокровных капилляров (рис. 2).

Рис. 1. Фрагмент артериолы (А) с прямолинейным ходом и ветвлением под прямым углом в фиброзной капсуле почки интактной крысы. Импрегнация азотнокислым серебром. Микрофото. Ув. ×100

Рис. 2. Фрагмент капиллярной сети (КС) фиброзной капсулы почки крысы с умеренной извилистостью полнокровных капилляров (К), через 30 мин после введения НН. Импрегнация азотнокислым серебром. Микрофото. Ув. ×100

Общими признаками изменений капилляров всех изученных объектов являлось увеличение их диаметра на фоне стаза и агрегации форменных элементов крови. Увеличение диаметров капилляров не сопровождалось структурными изменениями стенок – капилляры сохраняли типичную для интактной группы арги-рофилию стенок с чёткой проработкой клеточных элементов. При этом не выявлялись резкие колебания диаметров и другие признаки их дегенеративных или дистрофических изменений. Морфометрия показала, что степень увеличения диаметров капилляров (по сравнению с интактной группой) в ФКП составила в среднем 10,3 % (р < 0,05).

Наряду с признаками изменения транскапиллярной микроциркуляции, следует отметить более частую выявляемость путей юкстакапил-лярного кровотока. Изучение изменений посткапиллярных сосудов через 30 минут после острого отравления нитритом обнаружило их полнокровие и повышенную извилистость, хотя в целом ангиоархитектоника их не претерпевала резких изменений.

Через 90 минут после острого отравления НН на микропрепаратах выявлено, как нарастание, описанных на предыдущем этапе интоксикации морфологических изменений, так и появление новых феноменов перестройки микро-циркуляторного русла. Отражением изменений архитектоники микроциркуляторного русла всех объектов является значительная деформация рисунка микрососудистых сетей. Она выражается в изменении, характерной для интактной группы, плотности рисунка, нарастании извилистости и других признаков атипичного хода сосудов. Общим признаком изменения кровеносного русла в условиях нарастающей интоксикации нитритом было дальнейшее увеличение диаметра микрососудов. На данном сроке отравления определялись различия в степени реагирования сосудов исследованных объектов на нитритную интоксикацию. В ФКП, по сравнению с интактной группой, диаметр артериол увеличился в среднем на 31 %, и по сравнению с предыдущим сроком наблюдения – на 18 % (р < 0,05).

Через 90 минут после острой нитритной интоксикации по всем изученным объектам четко отмечалось нарастание извилистости и ар-гирофилии прекапилляров, особенно в зоне расположения их сфинктеров (рис. 3). Морфометрия прекапилляров выявила достоверное прогрессирование их расширения. Показательно совпадение объекта с максимальным увеличением диаметра артериол и прекапилляров.

Во всех объектах через 90 минут после воздействия нитрита на фоне редукционного характера изменений капиллярных сетей, отчётливо выступали полнокровные пути юкста-капиллярного кровотока (рис. 4). По ходу вену-лярной части анастомоза нередко выявлялись очаговые паравазальные геморрагии.

Рис. 3. Значительная извилистость начальных отделов прекапилляров (Па), гипераргирофилия их стенок в фиброзной капсуле почки у крыс, через 90 мин после введения НН. Импрегнация азотнокислым серебром. Микрофото. Ув. ×100

Рис. 4. Полнокровный артериоло-венулярный анастомоз (АВА) с очаговыми паравазальными геморрагиями в фиброзной капсуле почки крысы, через 90 мин после введения НН. Импрегнация азотнокислым серебром. Микрофото. Ув. ×200

Наряду с изменениями кровеносных сосу- лись расширенные и деформированные звенья дов ФКП на отдельных препаратах выявля- лимфатического русла (рис. 5).

Рис. 5. Фрагмент расширенного, деформированного лимфатического сосуда (ЛС) в ФКП (К-клапан), через 90 мин после введения НН. Импрегнация азотнокислым серебром. Микрофото. Ув. ×100

Через 24 и 72 часа после перорального воздействия нитрита отмечалась дальнейшая однонаправленного характера структурная перестройка микроциркуляторного русла всех объектов, достигавшая максимальной степени к 3-м суткам.

Общими признаками перестройки русла являлись резкие изменения рисунка, равномерности и плотности микрососудистых сетей, выраженные структурные изменения стенок сосудистых звеньев с сохранением их вазодилятации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Воспроизведение экспериментальной модели перорального воздействия НН сопровождается нарастающими в процессе всего срока наблюдения признаками структурной перестройки микроциркуляторного русла фиброзной капсулы почки.

Через 30 минут после нитритного воздействия наблюдаются незначительные изменения микроангиоархитектоники и динамики вазодилятации сосудистых звеньев.

Через 3 суток сохраняются изменения архитектоники микроциркуляторного русла, проявляющиеся разрежением сосудистых сетей, уменьшением диаметра микрососудов по сравнению с предыдущим сроком наблюдения на фоне выраженного повышения проницаемости их стенок.