Морфологические изменения в почках собак при острой множественной травме конечностей

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЧКАХ СОБАК ПРИ ОСТРОЙ МНОЖЕСТВЕННОЙ ТРАВМЕ

КОНЕЧНОСТЕЙ

Е.Б. Бажибина1, Ю.А. Ватников2

1 Ветеринарная клиника «Центр»

Цветной б-р, 11, стр. 1, 127051, Москва, Россия 2 Кафедра анатомии, физиологии животных и хирургии Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 8/2, 117198, Москва, Россия

В работе представлены результаты изучения морфофункциональной особенности почек собак с нарушением микроциркуляторного русла, вызванного острой множественной травмой трубчатых костей. Проводится сравнительный анализ морфологических изменений с уровнем метаболитов сыворотки крови. Установлено, что тяжесть структурных поражений в почках коррелируют с уровнем метаболитов и минеральным составом крови. Подтверждено, что гипотензия и недостаточность перфузии тканей, возникающая в результате множественной травмы трубчатых костей, вызывает состояние ишемии. Нарушение объема циркулирующей крови способствует образованию клубочковых инфарктов, а в более тяжелых случаях происходят дистрофические изменения, связанные с некрозом эпителия дистальных канальцев, поражения капилляров и обильные кровоизлияния.

Множественная травма конечности, сопровождаемая массивным кровотечением, приводит к несоответствию между емкостью сосудистого русла и объемом циркулирующей крови (ОЦК). При этом острое уменьшение ОЦК не в состоянии обеспечить адекватную перфузию тканей и выведение отработанных метаболитов [3; 4], в результате чего возникает целый ряд осложнений, сказывающийся на выживаемости животных, длительности восстановительного периода, многокомпонентное™ лечебных процедур, а также величине материальных затрат. При этом недостаточно изученным остается вопрос о реакции почек собак на гиповолемический шок, при множественных переломах конечностей. В этой связи целью настоящего исследования стало изучение структурных изменений почек в условиях раннего посттравматического периода при множественных переломах конечностей у спонтанно травмированных животных.

Материалы и методы. Под наблюдением находились 26 собак в возрасте от 1,3 до 3-х лет, живой массой 15 - 22 кг с множественными переломами тазовых конечностей, поступавших на прием в ветеринарную клинику «Центр». Комплексное обследование животных включало: оценку степени нарушения циркуляторного русла (метод Филипса-Ван Слайка, в модификации Г.А. Барашкова), исследование биохимических параметров сыворотки крови, расчет скорости клубочковой фильтрации (Проба Реберга - клиренс эндогенного креатинина). Гистологический материал (п=23) от погибших и эвтаназированных животных был разделен на 3 группы в зависимости от степени нарушения ОЦК и изменения биохимических показателей сыворотки крови на момент гибели. В 1-ю группу вошли животные с нарушением ОЦК 5-12%, во 2-ю - 12 - 20% и третью группу составили собаки с нарушением ОЦК 20 - 40%. Данные контрольной группы составлены на основании собственных исследований клинически здоровых собак (п=3). Структурные изменения в почках опытных групп оценивали в сравнении с морфологической картиной почек собак, погибших или эвтаназированных без признаков нарушения ОЦК и клинических показателей,

характеризующих почечную недостаточность. Для гистологических исследований использовали универсальную окраску срезов гематоксилином и эозином. Для гистохимического исследования патологоанатомического материала применяли окраску пикрофуксином по Ван-Гизон, избирательно окрашивающую в красный цвет коллагеновые волокна соединительной ткани. Для микроскопического распознавания ишемии использовали окраску на гликоген (ШИК-реакция) по Герасимову С.М., Сидорину B.C. (1989). Полученные данные обработаны методом вариационной статистики по Стьюденту с использованием программного обеспечения MS Excel 2003.

Результаты исследования. Изучение биохимических показателей сыворотки крови животных на момент их гибели, позволил выявить нарушения ОЦК, которые в 1-й группе составили 98,0 ± 2,5%, во 2-й - 86,0 ± 3,4% и в 3-й - 61,9 ± 3,5%. Вместе с этим у экспериментальных животных в сыворотке крови увеличивался показатель креатинина и мочевины, возрастал уровень калия. Количество натрия и СКФ снижалось во 2-й и 3-й группах (табл.). Полученные данные были использованы нами при формировании групп для гистологического изучения почек.

Таблица

Биохимические показатели сыворотки крови собак на момент гибели

Показатели Единицы измерения Контрольная группа

М га М m М m М ш

Объем ОЦК % 100,0 2,1 98,0 2,5 86,0 3,4 61,9 3,5

Мочевина ммоль'ш 8,1 0,9 И.4 1,3 20,1 1,8 30,1 2,9

Креатинин мкмоль\л 87,0 6,7 46,0 3,6 161,0 18,4 278,0 31,4

Калий ммоль\л 4,5 0,2 4,3 0,3 5,4 0.6 5,8 0,7

Натрий ммоль\л 144,6 6,1 152,0 9,9 139,3 6,4 136,2 7,9

СКФ* мл\мин\кг 2,3 0,4 2,0 0,5 1,3 0,3 0,9 0,3

*Примечание. СКФ - скорость клубочковой фильтрации.

Гистологическое исследование почек собак, эвтаназированных и погибших в результате травмы, показало, что во всех исследуемых гистопрепаратах отмечены выраженные признаки перераспределения кровотока с относительной ишемией наружных слоев коркового слоя и полнокровием медуллярной зоны, умеренное полнокровие артериол, капилляров и венул. Установлено склеивание эритроцитов по типу «монетных столбиков», отложение фибрина в околоканальцевых капиллярах, незначительная эозинофилия цитоплазмы, что, по-видимому, связано с утратой цитоплазматической РНК и повышением оксифильности клеточных белков, повергающихся возрастающей денатурации. Наряду с этим отмечено утолщение и структурное изменение базальных мембран капилляров, а также исчезновение мезангиальных клеток.

У животных, составляющих 1-ю группу, выявлены незначительные по сравнению с контрольной группой изменения в биохимическом составе сыворотки крови. Гистологическая картина почек от собак этой группы не содержала существенных изменений по сравнению со структурой почек контрольной группы. Тем не менее, в гистосрезах почек мы наблюдали признаки перераспределения кровотока между корковым и мозговым слоем, «сладж-синдром» в околоканальцевых капиллярах, утолщение и сморщивание базальных мембран капилляров. У собак, отнесенных ко 2-й группе, уровень мочевины и креатинина

составлял 20,1 ммоль/л и 161 мкмоль/л соответственно, что в 2,48 раза и 1,85 раза превышает значения этих показателей в контрольной группе животных. Изменено содержание минеральных веществ: концентрация калия увеличена на 16,7% (5,4 ммоль/л), концентрация натрия уменьшена на 3,7% (139,3 ммоль/л) (табл.). Рост концентрации мочевины и креатинина в совокупности с увеличением концентрации калия и снижением концентрации натрия выявил начальные этапы поражения клубочкового аппарата почек [6], что и было подтверждено морфологической картиной.

При анализе гистологического материала этой группы животных в исследуемых препаратах мы наблюдали умеренное расширение просвета капсул клубочков, базальная мембрана капсул гомогенно утолщена и фрагментирована, подкапсульное пространство часто содержит коллагеновые волокна. Расширенные и переполненные эритроцитами капилляры занимают все подкапсульное пространство, вследствие чего клубочек становится ШИК-позитивным, желтым или оранжевым по Ван-Гизон, что характеризует инфаркт клубочка. Также нами отмечено набухание эпителия проксимальных извитых канальцев с уменьшением их просвета. В дистальных прямых канальцах обнаружена эозинофильная зернистость и вакуольная дистрофия эпителиоцитов. Наблюдался нарастающий отек стромы мозговой зоны. По мере ферментного переваривания органелл в цитоплазме на их месте появляются вакуоли. Эти процессы могут косвенно говорить о развивающемся некрозе [1].

Как показано в табл., у животных, составляющих 3-ю группу, уровень мочевины и креатинина в сыворотке крови увеличился по отношению к аналогичным показателям в контрольной группе, в 3,7 раза (30,1 ммоль/л) и 1,7 раза (278 мкмоль/л) соответственно. Сывороточная концентрация калия увеличена на 27,6% (5,74 ммоль/л), концентрация натрия уменьшена на 5,8% (136,2 ммоль/л). Рост концентрации мочевины и креатинина в сыворотке крови, а также изменение содержания минеральных веществ характеризуют более тяжелые нарушения фильтрационной способности почек и соответствуют истинно ренальной недостаточности [5; 6]. Следует отметить, что сниженное поступление натрия в дистальные канальцы нарушает экскрецию ионов водорода и калия, поэтому характерными признаками острой почечной недостаточности являются ацидоз и гиперкалиемия.

В гистопрепаратах данной группы мы отмечали полнокровие сосудов, особенно капилляров канальцев юкстамедуллярной и наружной мозговой зоны, очаговое пропитывание белками плазмы стенок мелких артерий. В междольковых и дуговых артериях определяли пристеночные тромбы. Просвет вен расширен, в части расширенных вен (входящих в состав противоточно-множительной системы) -фибриновые тромбы. Наряду с полнокровными капиллярами клубочков, особенно вблизи капсул почки, установлены спавшиеся капилляры. В корковом и мозговом отделах множественные кровоизлияния. Дистрофические изменения эпителиоцитов в этот период характеризовались эозинофильной зернистостью и мелкими вакуолями в цитоплазме эпителия канальцев.

Обнаружено слущивание щеточной каемки проксимальных канальцев, десквамация апикальных отделов нефроцитов и клеток проксимальных канальцев. Глубокие дистрофические изменения и некроз эпителия были выявлены в части дистальных прямых канальцев, в просветах которых обнаружены обломки клеток, измененные и неизмененные эритроциты. Также отмечен выраженный отек стромы как внутренней, так и наружной зон мозгового вещества, кровоизлияния различной величины и локализации, сегментарный некроз [2] коркового слоя. В сосудистых

петлях многих клубочков, а также в просвете приводящих артериол отмечены тромбы. Некротизированные петли клубочковых капилляров подвергались лизису и были представлены клеточно-тканевым детритом [7]. В капсуле клубочков также обнаруживали ШИК позитивные вещества и фибрин. Эпителий проксимального отдела извитых канальцев, как правило, в одних местах частично некротизирован и слущен, в других - лишь сохранен на базальной мембране, щеточная каемка -отсутствует, что характерно для ишемизированной почки.

Таким образом, гипотензия и недостаточность перфузии тканей, возникающая в результате множественной травмы трубчатых костей вызывает состояние ишемии. Тяжесть морфологических поражений в почках коррелирует с уровнем метаболитов и минеральным составом сыворотки крови. Нарушение ОЦК в пределах 12 - 20% способствует образованию клубочковых инфарктов. В случаях тяжелых нарушений ОЦК (20 - 40%) происходят глубокие дистрофические изменения, некроз эпителия дистальных канальцев, системное поражение эндотелия капилляров и обширные кровоизлияния.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пальцев М.А., Аничков Н.М. Патологическая анатомия. - Т. 2. - М.: Медицина, 2000.

2. Папаян А.В., Валъкович Э.И. Гемолитико-уремический синдром у детей // Здравоохр. Белоруссии. - 1976. - № 3. - С. 19-22.

3. Соколов В.А., Хрупкий В.И., Мороз В.В., Хоменчук А.И. Сочетанная травма // Вестн. травматологии и ортопедии. - 1998. - № 2 - С 54-65.

4. Цыбуляк Г.Н. Травматический шок. 4.2. // Вестн. интенсивной терапии. - 1993. -№ 1. - С. 50-53.

5. Conger J.D. Interventions in clinical acute renal failure // Am. J. Kidney Dis. - 1995. -Vol. 26.-P. 565.

6. Cowgill L.D., Langston C.E. Role of hemodialysis in the management of dogs and

cats with renal failure // Vet. Clin. North. Am. 1996. - Vol. 26. - P. 1347.

7. Oldrizzi L., Rugin C., Valvo E. et al. Progression of renal failure in patients with renal

disease of diverse etiology on protein restricted diet // Kidn. Int. - 1985. - Vol. 27. - P.

553 - 557.

MORPHOLOGICAL CHANGES THE KIDNEYS OF DOGS WITH ACUTE MULTIPLE TRAUMAS OF LIMBS

E.B. Bazhibina1, V.A. Vatnicov2

1 Veterinary Clinic "Centre ”

Tsvetnoy boul., 11, build. 1, 127051, Moscow, Russia

2 Department of anatomy, physiology of animals and surgery Russian People’s Friendship University st. Miklucho-Maklay, 8/2, 117198, Moscow, Russia

Results of studies of morphology and function of dogs’ kidneys with dysfunction of micro vasculature caused by acute multiple trauma of cylindrical bones are presented in the research. Comparative analysis of morphological changes and levels of metabolites in blood serum has been carried out. It was established that the level, of the structural damages in the kidneys correlates with the level of metabolites and mineral component of blood serum. It is shown that hypotension and low perfusion of tissues as a result of cylindrical bones multiple trauma causes kidney ischemia. Dysfunction of the volume of the common circulation blood aids in the formations of infarct of the bowmen’s capsule, and in heavier cases, dystrophies, which is linked with necrosis of the epithelium of the distal canals, shock of the capillaries and hemorrhagic.