Сопряженность изменений печени и поджелудочной железы при обтурационном холестазе

УДК 61.617-089

DOI 10.21685/2072-3032-2017-2-6

А. Н. Беляев, С. В. Костин, С. А. Беляев, С. В. Брындин

СОПРЯЖЕННОСТЬ ИЗМЕНЕНИЙ ПЕЧЕНИ И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ОБТУРАЦИОННОМ ХОЛЕСТАЗЕ

Аннотация.

Актуальность и цели. Изучена сопряженность биохимических сдвигов со сроками развития морфологических изменений печени и поджелудочной железы при холестаз-индуцированном панкреатите.

Материалы и методы. На 16 собаках под тиопентал натриевым наркозом моделировали холестаз путем сдавления общего желчного протока. На 1, 3, 7, 15-е сут определяли общий билирубин и фракции, активность аспартатамино-транферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ), а-амилазу, панкреатическую липазу, уровень глюкозы в плазме крови. На 3-и, 15-е сут проводили гистологическое исследование печени и поджелудочной железы.

Результаты. Увеличение в плазме крови общего билирубина, АлАТ, АсАТ, в 40,1, 24,5, 10,6 раза зафиксировано на 3-и сутки эксперимента. Также отмечено увеличение содержания а-амилазы и липазы в плазме крови в 2,1 и 2,6 раза. В дальнейшем отмечается уменьшение активности этих ферментов, а на 12-15-е сут происходит повторный подъем их уровня. При микроскопии печени на 3-и сут холестаза наблюдается выраженный отек стромы и желчный стаз. К 15-м сут дистрофические изменения печени имеют необратимый характер. В поджелудочной железе морфологические изменения к 15-м сут менее выражены и имеют обратимый характер. Анализ биохимических и морфологических изменений поджелудочной железы свидетельствует о развитии отечной формы острого панкреатита.

Выводы. Длительный холестаз способствует развитию тяжелых функциональных и структурных нарушений печени. Изменения в поджелудочной железе менее выраженные и характеризуются развитием отечной стадии острого панкреатита. Эндокринная структура и функция поджелудочной железы более устойчива к повреждению.

Ключевые слова: печень, поджелудочная железа, холестаз, панкреатит, морфология.

A. N. Belyaev, S. V. Kostin, S. A. Belyaev, S. V. Bryndin

CONJUGATION OF CHANGES IN LIVER AND PANCREAS AT OBSTRUCTIVE CHOLESTASIS

Abstract.

Background. The article id aimed at studying the conjugation of biochemical shifts with morphological changes of the liver and pancreas at cholestasis-induced pancreatitis.

Materials and methods. 16 dogs were anesthesized with sodium thiopental and then subjected to a cholestasis simulation with compression of the common bile duct. On the first, 3rd, 5th and 15th day the researchers determined the total bilirubin and its fraction, aspartat aminotransferase (AsAT) and alanine aminotransferase (AlAT), а-amylase, pancreatic lipase, glucose in blood plasma. On the 3rd and 15th day the authors histologically analyzed the liver and the pancreas (x200, x400).

Results. On the 3rd day of the experiment there was recorded an increase of the total bilirubin in blood plasma, as well as AlAT, AsAT, 40.1, 24.5, 10.6 times, respectively. Also the researchers registered an increase of a-amylase and lipase in blood plasma 2.1 and 2.6 times, respectively. Further on, the activity of these enzymes was subject to a decrease, but on the 12th-15th day their level reascended. The microscopy of the liver on the 3rd day of cholestasis showed a pronounced stromal oedema and bile stasis. On the 15th day the degenerative changes in the liver were irreversible. In the pancreas, the morphological changes were less pronounced and were reversible. The analysis of biochemical and morphological parameters of the pancreas showed the development of the oedematous form of acute pancreatitis.

Conclusions. Prolonged cholestasis promotes the development of severe functional and structural disorders in the liver. Changes in the pancreas are less pronounced and characterized by the development of acute oedematous pancreatitis. The structure and endocrine function of pancreas are more resistant to damage.

Key words: liver, pancreas, cholestasis, pancreatitis, morphology.

Введение

Причиной внепеченочного холестаза чаще являются камни желчевыво-дящих путей, заболевания большого дуоденального сосочка, рак головки поджелудочной железы, склерозирующий холангит, последствия оперативного вмешательства [1-3]. Выраженные патологические изменения при внепе-ченочном холестазе возникают не только в печени, но и в других органах ге-патопанкреатодуоденальной зоны и, в частности, поджелудочной железе [4].

Нередко причиной развития острого панкреатита при обтурационном холестазе является заброс инфицированной желчи в вирсунгов проток [5, 6]. Однако нарушения функции железы при обтурационном холестазе изучены недостаточно, не отражена сопряженность функциональных и морфологических изменений печени и поджелудочной железы при данной патологии.

Цель работы: изучить сопряженность биохимических сдвигов со сроками развития морфологических изменений печени и поджелудочной железы при холестаз-индуцированном панкреатите.

1. Материалы и методы

Исследования проводились на 16 беспородных собаках обоего пола под внутриплевральным тиопентал-натриевым (0,050 г/кг массы тела) наркозом в соответствии с требованиями Хельсинкской декларации о гуманном отношении к животным (2000), «Рекомендациями комитета по этике, проводящего экспертизу биомедицинских исследований» (ВОЗ, 2000), «Правилами проведения научных исследований с использованием экспериментальных животных» (распоряжение Президиума АН СССР от 02.04.1980). Моделирование механической желтухи осуществляли путем наложения петли удавки на общий желчный проток.

Регистрацию исследуемых показателей гомеостаза осуществляли на 3, 7, 15-е сут. Определяли общий билирубин и его фракции, активность ас-партатаминотранферазы (АсАТ) и аланинаминотрансферазы (АлАТ), содержание a-амилазы, панкреатической липазы, уровень глюкозы в плазме крови. Гистологическое исследование печени и поджелудочной железы проводили методом световой микроскопии при увеличении в 200 и 400 раз.

Выведение животных из эксперимента осуществлялось путем форсированного внутривенного введения большой дозы тиопентала натрия.

Полученные данные обрабатывали методом вариационной статистики с использованием критерия Фишера - Стьюдента. Для изучавшихся параметров вычисляли среднее арифметическое выборочной совокупности (М), ошибку средней арифметической (т). Достоверность различий определяли по отношению к исходному значению (р) и по отношению к значению на третьи сутки эксперимента (рД При этом различия средних величин признавались статистически достоверными при уровне значимости 95 % (р < 0,05).

2. Результаты

После обтурации общего желчного протока в течение трех суток наблюдалось быстрое возрастание содержания прямого билирубина. В дальнейшем уровень этого желчного пигмента имел тенденцию к небольшому снижению с последующим повышением на 11-15-е сут исследования (рис. 1).

Рис. 1. Динамика изменения общего и прямого билирубина при остром обтурационном холестазе

Увеличение в плазме крови АсАТ, АлАТ и общего билирубина свидетельствовало о прогрессирующем цитолитическом синдроме. Максимальные значения данных показателей фиксировались также на третьи сутки эксперимента. Уровень АсАТ и АлАТ к этому сроку был выше исходного в 10,4 и 24,6 раза (р < 0,001), на 15-е сут - в 10,7 раза и 28,1 раза (р < 0,001) (рис. 2).

При световой микроскопии печени на третьи сутки обтурационного хо-лестаза наблюдался выраженный желчный стаз. Междольковые желчные протоки были расширены с набухшим эпителием, в их просвете определялись желчные тромбы. Междольковые вены были расширены, полнокровны, с массивными периваскулярными кровоизлияниями (рис. 3).

К 15-му дню эксперимента продолжало нарастать число дистрофических изменений и некротизированных, пропитанных желчью гепатоцитов. Наблюдалось нарушение балочного строения стромы печени, межклеточный отек, разрастание соединительной ткани (рис. 4).

Рис. 2. Динамика показателей АсАТ и АлАТ при остром обтурационном холестазе

Рис. 3. Микроскопия препарата печени на третьи сутки обтурационного холестаза: 1 - желчный тромб в просвете междолькового желчного протока; 2 - отек портального тракта (окраска гематоксилин-эозином); А - междольковая артерия; В - междольковая вена; ><400

На фоне острого обтурационного холестаза наблюдалось повышение активности ферментов поджелудочной железы, которые сопряженно повторяли динамику возрастания маркеров холестаза. К третьим суткам обтурации холедоха отмечалось увеличение содержания а-амилазы и липазы в плазме крови до 186 ± 15 и 179 ± 8 ед/л ф < 0,001). В дальнейшем (с третьих суток) отмечалось уменьшение активности этих ферментов, а на 12-15-е сут происходил повторный подъем их уровня. Содержание глюкозы в крови на третьи

сутки холестаза возрастало с 4,3 ± 0,26 до 6,3 ± 0,3 ммоль/л, в последующем ее уровень колебался незначительно и к 15-м сут составлял 6,6 ± 0,2 ммоль/л (р < 0,01) (рис. 5).

Рис. 4. Микроструктурные изменения печени при длительном (15 дней) обтурационном холестазе. А - гипертрофированная стенка вены; 1 - деструкция гепатоцитов и нарушение балочного строения печени; 2 - разрастание соединительной ткани; 3 - отек стромы; 4 - тромб в печеночной вене (окраска гематоксилин-эозином); х400

данные

а-амилаза - глюкоза

Рис. 5. Изменения показателей а-амилазы и глюкозы на фоне острого обтурационного холестаза

При микроскопическом исследовании морфологического состояния ткани поджелудочной железы к третьим суткам компрессии желчевыводящих путей отмечалось полнокровие кровеносных сосудов в междольковом и внутридольковом пространствах, наличие экстравазатов по периметру сосудов (рис. 6). Кроме того, наблюдался межацинарный отек и участки крово-

излияний в паренхиму поджелудочной железы. Имелись признаки вакуольной дистрофии и набухания с дезорганизацией отдельных панкреатоци-тов. Также отмечалась гипертрофия островков Лангерганса.

Рис. 6. Гистологический препарат поджелудочной железы на третьи сутки обтурационного холестаза: 1 - полнокровие сосудов;

2 - межацинарный отек (окраска гематоксилин-эозином); х400

Длительная компрессия холедоха (15-е сут) у большинства животных приводила к появлению признаков деструктивных изменений ткани поджелудочной железы. В перидуктальном и периваскулярном пространствах выявлялась мононуклеарная воспалительная инфильтрация. В отдельных участках долек ацинарных клеток выявлены признаки дистрофии цитоплазмы и фокальные некрозы.

В междольковых пространствах отмечался отек, разволокнение, лимфо-гистиоцитарная инфильтрация. Междольковые вены были расширены и полнокровны. Отмечалась также неравномерная величина и плотность панкреа-тоцитов. Островки Лангерганса были без грубых морфологических изменений (рис. 7).

3. Обсуждение результатов

Динамика показателей функционального состояния печени при острой обтурации холедоха характеризовалась однонаправленностью изменений показателей холестаза и цитолиза гепатоцитов: в первые трое суток наблюдалось их резкое повышение, в следующие 5-7 сут наблюдалось небольшое снижение содержания билирубина и аминотрансфераз и начиная с 10-11-х сут возникал повторный подъем их уровня. В предыдущих публикациях [7, 8] нами рассмотрена гипотеза об универсальности характера реакции организма на повреждение и, в частном случае, реакцию на острый обтурационный холестаз. Она укладывается в стадийность реакции организма на острое повреждение, заключающуюся на начальном этапе (1-3 сут) в бурной (шокоподобной) ре-

акции организма на травму, а в последующем (5-8 сут) в охранительной (торпидной) реакции организма на тяжелое повреждение.

Рис. 7. Гистологический препарат поджелудочной железы на 15-е сут после обтурации холедоха: 1 - межацинарный отек железы;

2 - островок Лангерганса (окраска гематоксилин-эозином); х200

Нами установлено, что если к 3-4-м сут нарушения тканевой структуры печени проявлялись отеком стромы и полнокровием сосудов, то к 15-м сут холестаза изменения в структуре печени характеризовались как необратимые и проявлялись нарушением балочного строения печени, деструкцией гепато-цитов и разрастанием соединительной ткани. К этому сроку возникал повторный подъем маркеров цитолиза и холестаза.

Наряду с повреждением печени важно было выяснить степень функциональных и морфологических нарушений поджелудочной железы на острую обтурацию холедоха, учитывая тесные топографо-анатомические и функциональные взаимоотношения [6]. При обтурационном холестазе динамика мор-фофункциональных изменений поджелудочной железы укладывалась в картину развития острого отечного панкреатита с повышением уровня а-амилазы и липазы на третьи сутки в 2,1 и 2,6 раза, а на 15-е сут - в 1,6 и 1,7 раза. Колебания уровней ферментов поджелудочной железы повторяли стадийность колебаний билирубина и аминотрансфераз.

Если к 15-м сут в ткани печени наблюдались выраженные деструктивные изменения, то в ткани поджелудочной железы эти изменения были менее выраженными и обратимыми. Это касается и островков Лангерганса, где морфологически определялся только их отек и гипертрофия. С учетом небольших колебаний уровня сахара в крови можно предположить большую устойчивость эндокринной части поджелудочной железы к повреждению.

Определяемые изменения в поджелудочной железе при остром обтурационном холестазе, характеризуемые как отечная стадия острого панкреатита, следует учитывать в лечебной программе, так как при механической желтухе лечебные мероприятия в основном направлены на ликвидацию холестаза

и предупреждение развития печеночной недостаточности. Имеющиеся нарушения в поджелудочной железе остаются без должной лечебной коррекции, что чревато в последующем переходом отечной стадии в деструктивную или, в отдаленном периоде, хронический индуративный панкреатит.

Заключение

При остром обтурационном холестазе наряду с морфофункциональны-ми нарушениями печени наблюдаются сопряженные изменения в поджелудочной железе.

Длительный холестаз способствует развитию грубых структурных нарушений печени в виде деструкции гепатоцитов, нарушения балочной структуры, тромбоза микрососудов. Изменения в поджелудочной железе менее выраженные и характеризуются отеком железы и воспалительной инфильтрацией. Эндокринная структура и функция поджелудочной железы более устойчивы к повреждению.

Библиографический список

1. Интенсивная терапия печеночной недостаточности при механической желтухе / С. А. Беляев, С. В. Костин, С. И. Хвостунов, Ю. В. Елистратов, С. С. Церковнов // Медицинский альманах. - 2012. - № 2 (21). - С. 167-170.

2. Власов, А. П. Патогенетические основы предупреждения негативных влияний операционной травмы при остром панкреатите / А. П. Власов, А. А. Саксин, С. Г. Анаскин // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2013. -№ 1. - С. 161-167.

3. Никольский, В. И. Лечебно-диагностический алгоритм у пациентов с синдромом механической желтухи / В. И. Никольский, А. В. Климашевич, А. В. Герасимов // Медико-физиологические проблемы экологии человека : сб. материалов VI Всерос. конф. - Ульяновск, 2016. - С. 125-127.

4. Никольский, В. И. Панкреатит : моногр. / В. И. Никольский, Е. Г. Юткина, Е. В. Янгуразова, В. В. Розен. - Пенза : Изд-во ПензГУ, 2011. - 296 с.

5. Takada, T. Pathophysiologic mechanisms in patients with cholangitis or obstructive jaundice: Results of a cholangiography study / T. Takada, H. Yasuda, F. Hanyu // Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Surgery. - 1996. - Vol. 3, Issue 1. - Р. 17-22.

6. Diagnostic criteria for pancreaticobiliary maljunction / T. Kamisawa, H. Ando, Y. Hamada et al. // J Hepatobiliary Pancreat Sci. - 2014. - Vol. 21. - Р. 159-161.

7. Функциональные и морфологические нарушения печени при остром обтурацион-ном холестазе и их коррекция (экспериментальное исследование) / А. Н. Беляев, С. А. Козлов, С. А. Беляев, С. В. Костин, О. А. Дербеденева // Анналы хирургической гепатологии. - 2014. - Т. 19, № 4. - С. 64-70.

8. Беляев, А. Н. Развитие функциональных и морфологических изменений поджелудочной железы в зависимости от длительности обтурационного холестаза / А. Н. Беляев, С. В. Костин, С. А. Беляев // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2015. - № 10 (122). - С. 50-54.

References

1. Belyaev S. A., Kostin S. V., Khvostunov S. I., Elistratov Yu. V., Tserkovnov S. S. Meditsinskiy al'manakh [Medical miscellany]. 2012, no. 2 (21), pp. 167-170.

2. Vlasov A. P., Saksin A. A., Anaskin S. G. Vestnik eksperimental'noy i klinicheskoy khi-rurgii [Bulletin of experimental and clinical surgery]. 2013, no. 1, pp. 161-167.

3. Nikol'skiy V. I., Klimashevich A. V., Gerasimov A. V. Mediko-fiziologicheskie prob-lemy ekologii cheloveka: sb. materialov VI Vseros. konf. [Medical and physiological

problems of human ecology: proceedings of VI All-Russian conference]. Ulyanovsk, 2016, pp. 125-127.

4. Nikol'skiy V. I., Yutkina E. G., Yangurazova E. V., Rozen V. V. Pankreatit: monogr. [Pancreatitis: monograph]. Penza: Inf.-izd. tsentr PenzGU, 2011, 296 p.

5. Takada T., Yasuda H., Hanyu F. Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Surgery. 1996, vol. 3, issue 1, pp. 17-22.

6. Kamisawa T., Ando H., Hamada Y. et al. J Hepatobiliary Pancreat Sci. 2014, vol. 21, pp. 159-161.

7. Belyaev A. N., Kozlov S. A., Belyaev S. A., Kostin S. V., Derbedeneva O. A. Annaly khirurgicheskoy gepatologii [Annals of surgical hepatology]. 2014, vol. 19, no. 4, pp. 64-70.

8. Belyaev A. N., Kostin S. V., Belyaev S. A. Eksperimental'naya i klinicheskaya ga-stroenterologiya [Experimental and clinical gastroenterology]. 2015, no. 10 (122), pp. 50-54.

Беляев Александр Назарович доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей хирургии имени профессора Н. И. Атясова, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева

E-mail: belyaevan@mail.ru

Belyaev Aleksandr Nazarovich Doctor of medical sciences, professor, head of sub-department of general surgery named after N. I. Atyasov, National Research Ogarev Mordovia State University

Костин Сергей Владимирович

кандидат медицинских наук, доцент, кафедра общей хирургии имени профессора Н. И. Атясова, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева

E-mail: k0stin@mail.ru

Kostin Sergey Vladimirovich Candidate of medical sciences, associate professor, sub-department of general surgery named after N. I. Atyasov, National Research Ogarev Mordovia State University

Беляев Сергей Александрович

доктор медицинских наук, профессор, кафедра общей хирургии имени профессора Н. И. Атясова, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева

E-mail: belyaevsa@mail.ru

Belyaev Sergey Aleksandrovich Doctor of medical sciences, professor, sub-department of general surgery named after N. I. Atyasov, National Research Ogarev Mordovia State University

Брындин Сергей Васильевич аспирант, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева

E-mail: belyaevan@mail.ru

УДК 61.617-089 Беляев, А. Н.

Сопряженность изменений печени и поджелудочной железы при обтурационном холестазе / А. Н. Беляев, С. В. Костин, С. А. Беляев, С. В. Брындин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2017. - № 2 (42). - С. 54-63. DOI 10.21685/2072-30322017-2-6

Bryndin Sergey Vasil'evich Postgraduate student, National Research Ogarev Mordovia State University