Введение к работе
Актуальность темы. Мышечные сокращения, по образному выражению И.МСеченова, отражают все многообразие внешних проявлений мозговой деятельности. Широкий диапазон предъявляемых требований и постоянно меняющиеся условия микро- и макроокружения определяют необычайную сложность и динамичность комплекса механизмов, обеспечивающих выполнение мышечным волокном специфической функции. Нарушения тонкого равновесия в их работе, связанные с изменениями параметров клеточного метаболизма, могут приводить к запуску последовательности дистрофических, некробиотических и компенсаторных реакций, сопровождающих многие заболевания и интоксикации, составляющих основу патологического процесса при миопатиях различной природы (Гехт Б.М., Ильина Н.А., 1982; Бритван И.Я., 1989; Cullen, Fulthorpe, 1975; Knochel, 1982; Kakulas, 1988; Behan et al., 1991; Mhiri et al., 1991; Pena et al., 1993; Zeviani et al., 1994). Несмотря на очевидную практическую и теоретическую значимость, морфология этих изменений изучена недостаточно.
В стадии выраженных клинических проявлений заболеваний соматической мускулатуры чаще всего производится биопсия мышц для морфологического исследования (Гаусманова-Пет-русевич И., 1971). Получаемая гистологическая картина, какпра-вило, отражает сочетание первичных и вторичных, острых очаговых и хронических диффузных изменений. В таких условиях, даже при применении всего комплекса современных методов исследования, решить вопрос о том, каков был механизм развития изменений, чрезвычайно сложно.
Указанная ограниченность гистологического метода может быть значительно уменьшена при условии проведения исследований на самых ранних стадиях развития миопатологического процесса с последующим анализом динамики его развития. Подобный методический подход был с успехом использован в экспериментах при изучении острых очаговых метаболических повреждений миокарда (Целлариус Ю.Г., Семенова Л.А., 1972; Непомнящих Л.М., 1981, 1991) и соматических мышц (Целлариус С.Ф., Целлариус Ю.Г., 1979).
Возможность изучения современными методами редкого и "строго локального" в географическом смысле заболевания (Ав-цын А.П., 1972), каким является алиментарно-токсическая па-роксизмальная миоглобинурия (Берман Ю.З., Струсевич А.В., 1957; Сидорова Л.Д. и др., 1989), уникальна и имеет большое значение сама по себе. Однако, для того, чтобы познавательная ценость такого исследования вышла за "локальные" рамки, необходим комплексный анализ в динамике клинического и экспериментального, в том числе полученного на других моделях, материала, позволяющий выделить общее и специфическое и приблизиться к пониманию природы изменений, происходящих в мышечной ткани при метаболических нарушениях.
Изложенное послужило предпосылкой для проведения комбинированного исследования. В качестве дополнительных были использованы две модели, отражающие основные стратегии структурного реагирования соматической мускулатуры в условиях острого и хронического нарушения клеточного гомеостаза: очаговые дистрофические повреждения скелетной мускулатуры, возникающие при нарушении окислительно-восстановительных процессов диметилпарафенилендиамином (Целлариус С.Ф., 1974; Jasmin, 1961), а также генетически детерминированная метаболическая миопатия, связанная с избыточным накоплением гексоз и гиперпродукцией свободных радикалов в клетках (Салганик Р.И. и др., 1994).
Цель и задачи исследования. Цель работы — изучение морфогенеза патологических процессов в соматической мускулатуре при острых и хронических нарушениях клеточного метаболизма, вызванных общими воздействиями.
Для достижения этой цели был использован клинический (биопсийный и аутопсийный) и экспериментальный материал и поставлены следующие задачи:
-
Провести комплексный анализ структурных изменений в соматической мышечной ткани при алиментарно-токсической пароксизмальной миоглобинурии по данным биопсий и аутопсий;
-
Изучить морфологические особенности патологического процесса в соматической мышечной ткани при алиментарно-токсической пароксизмальной миоглобинурии в зависимости от выраженности клинической картины в эксперименте;
-
Изучить морфогенез острых очаговых метаболических повреждений соматической мускулатуры токсического генеза, возникающих при введении димстнлпарафенилендиамина солянокислого (ДПФД);
-
Изучить морфогенез структурных изменений в соматической мышечной ткани при генетически детерминированной метаболической миопатии у крыс линии W/SSM;
-
Провести сопоставление полученных данных в плане интерпретации структурных проявлений типовых патолошчсских процессов в соматической мускулатуре при метаболических нарушениях различного генеза.
Научная новизна. При изучении биопсийного и аутопсийно-го материала, экспериментальных моделей и сопоставлении полученных данных впервые представлена комплексная пато-морфологическая оценка изменений соматической мышечной ткани при алиментарно-токсической пароксизмальной многло-бинурии (АТПМ) с применением современных методов евсто-оптического, поляризационного, фазово-контрастного и электронно-микроскопического анализа.
На фоне выраженной неоднородности морфологической картины показано, что из двух основных, универсальных форм реакции в острой патологии поперечно-полосатой мускулатуры (контрактурные повреждения и внутриклеточный миоцитоли-зис), выходящих при АТПМ на первый план, ведущая роль принадлежит литическим процессам. Отражением функциональной асинхронности и структурно-метаболической гетерогенности мышечных волокон является стадийная и типовая неоднородность морфологической картины с сохранением в ней независимо от тяжести заболевания широкого спектра стереотипных патологических реакций.
Впервые на тканевом, клеточном и внутриклеточном уровнях проведено комплексное морфологическое исследование соматической мускулатуры при генетически детерминированной метаболической миопатии у крыс линии W/SSM, позволившее выявить универсальные структурные реакции мышечных волокон в условиях постепенно нарастающего хронического нарушения клеточного гомеостаза. Сочетание разнонаправленных нс-специфических диффузных процессов атрофии, гипертрофии,
регенерации, развертывающихся на всех уровнях структурной организации, повышает восприимчивость мышечных волокон к обычным стрессовым стимулам (увеличение фоновой частоты острых контрактурных и литических повреждений) и отражается на морфо-стереологических параметрах исследованных образцов.
Результаты исследования трех различных моделей миопатии позволяют говорить о принципиальном единстве структурных реакций скелетных мышц, в основе которых лежат первичные универсальные изменения миофибрилл (контракгурные повреждения и лизис) и вторичные интегральные изменения в мышечной ткани (отражение процессов компенсации и декомпенсации нарушенных функций). Из их совокупности формируются две основные стратегии структурного реагирования соматической мускулатуры, связанные с острыми и хроническими нарушениями клеточного гомеостаза, каждая из которых определяется преобладанием определенных типов реакций при сохранении в патоморфологической картине значительной части общего спектра. Сопоставление данных показывает, что выбор стратегии и окончательный результат определяются не столько специфичностью повреждающего стимула, сколько скоростью нарастания и выраженностью сдвигов клеточного метаболизма, длительностью их существования, структурно-метаболическими и функциональными характеристиками волокна-мишени.
Как при остром, так и при хроническом воздействии наиболее уязвимыми для повреждения оказываются работающие мышечные волокна. Подтверждением этого положения являются более выраженные изменения в постоянно работающем органе (диафрагме), обнаруживаемые при АТПМ и в ранние сроки опыта с введением ДПФД (большее количество поврежденных волокон), а также при метаболической миопатии у крыс линии W/SSM (повышенный фон очаговых изменений, особенности динамики морфо-стереологических показателей).
Практическая значимость. Полученные результаты, раскрывающие особенности тканевых, клеточных и внутриклеточных реакций в соматической мускулатуре при острых и хронических нарушениях клеточного метаболизма, составляют базу дляі разработки морфологических критериев диагностики и прогноза алиментарно-токсической пароксизмальной миоглобинурии и
метаболических повреждений соматических мышц различного генеза.
Данные о закономерностях и механизмах повреждений скелетных мышц, полученные на экспериментальных животных, могут быть экстраполированы на аналогичные процессы в патологии человека.
Результаты исследования устанавливают принципиальное единство структурных реакций скелетных мышц, в основе которых лежат первичные универсальные изменения миофибрилл и вторичные интегральные изменения в мышечной ткани. Их сочетание или преобладание определяется количественными характеристиками повреждающего стимула и структурно-функциональными особенностями волокна-мишени.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции "Новые методы диагностики, лечения заболеваний и управления в медицине" (Новосибирск, 1995), научной сессии сотрудников НМИ (Новосибирск, 1995), II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995), первом Российском Конгрессе по патофизиологии с международным участием "Патофизиология органов и систем. Типовые патологические процессы" (Москва, 1996), Первом Российском съезде патологоанатомов (Москва, 1996), ученом совете НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Объем и структура диссертации. Содержание диссертации изложено на 120 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, обзора литературы — 1 глава, характеристики материала и методов исследования — 1 глава, собственных исследований — 4 главы, обсуждения — 1 глава, выводов и списка литературы (160 работ), иллюстрирована 2 таблицами, 40 микрофото- и электронограммами.
