Функционально-морфологические изменения печеночных лимфатических узлов при острой ртутной интоксикации

В статье показана актуальность экологических проблем современной антропогенной среды. Работа посвящена изучению действия токсикантов на организм. Приведены результаты изучения действия ртутной интоксикации на печеночные лимфатические узлы, результаты определения уровня содержа­ния ртути в тканях. Дано описание гистологических изменений, изменений сократительной активно­сти при ртутной интоксикации. Исследованы нарушение структуры и усиление функциональной ак­тивности печеночных лимфатических улов при ртутной интоксикации.

Бесконтрольное применение ртутьсодержащих соединений и несоблюдение правил техники безопасности приводят к загрязнению окружающей среды, увеличивающему вероятность токсиче­ского воздействия ртути на организм, что представляет реальную угрозу для здоровья населения. В настоящее время уже выявлен целый ряд видов лишайников и мхов, накапливающих ртуть в соответ­ствии с уровнем её содержания в атмосфере [1], также показано, что для некоторых видов моллю­сков, червей, ракообразных и насекомых характерна прямая зависимость величины содержания ртути в их теле от уровня концентрации элемента в среде их обитания [2, 3]. При различных путях поступ­ления в организм ртуть образует депо во многих органах, где сохраняется достаточно длительное время. Так, наилучшими тест-объектами воздействия ртути и метилртути на организм человека слу­жат костная ткань и волосы [4]. Поэтому мы поставили перед собой задачу — изучить характер нако­пления ртути в строме печеночных лимфатических узлов и изменения их функциональной активно­сти при острой и хронической интоксикации.

Методика. Исследование проводили на 60 белых беспородных половозрелых крысах-самцах, разделенных на 3 группы, содержащихся на стандартном виварном рационе, со свободным доступом к пище и воде. Введение веществ проводили перорально, в объеме 1 мл. Первая группа — контроль­ные животные. Вторая группа животных получала нитрат ртути (II) в дозе 1 LD₅₀ (20 мг/кг по катио­ну ртути). Животные третьей группы в течение двух месяцев получали нитрат ртути (II) в дозе ¹/32 LD50 (625 мкг/кг по катиону ртути).

Содержание ртути в строме печеночного лимфатического узла определяли дитизоновым методом.

Взятие материала, этикетирование, фиксация, приготовление срезов и их окрашивание проводи­лись по общепринятой методике [5].

На изолированных препаратах печеночных лимфатических узлов крыс изучали сократительную активность по общепринятой методике [6] на приборной установке, модифицированной М.Р.Ханту-риным (1996). На препаратах регистрировалась амплитуда и частота собственных ритмических со­кращений, также изучалось влияние агонистов. В экспериментальной работе применялись следую­щие агонисты: адренорецепторов — адреналина гидротартрат, холинорецепторов — ацетилхолина хлорид. Агонисты вводились в возрастающих концентрациях — от 1>10^-9 М до 5>10^-5 М/л.

Статистическую обработку полученных результатов проводили по критерию Стьюдента [7].

Результаты исследований. В результате определения содержания ртути в исследуемых тканях контрольных животных нами были получены следующие результаты. В организме контрольных жи­вотных накопление катиона ртути на грамм ткани в печеночном лимфатическом узле составляет 1,25^10^-6 ± 3,70><10^-8 (табл. 1). При острой ртутной интоксикации содержание ртути в строме пече­ночного лимфатического узла определяется на уровне 6,27*10^ ± 1,69>10^-7.

Уровень содержания ртути в тканях печеночных лимфатических узлов, по сравнению с анало­гичными показателями контрольных животных, хоть и выше (p < 0,001), но не выходит за пределы одного порядка.

Полученные результаты о содержании ртути в органах контрольных животных являются доказа­тельством того, что ртуть определяется в незначительных количествах и в здоровом организме и что в организме протекают детоксикационные процессы. Печень, участвующая в детоксикации всего ор­ганизма, возможно, накапливает ртуть, что приводит к увеличению ее содержания в органном лим­фоузле. Увеличение в пределах одного порядка, по сравнению с аналогичными показателями кон­трольных животных, содержания ртути в тканях печеночного узла при острой интоксикации свиде­тельствует о низкой функциональной активности данных узлов.

Известно, что лимфатическая система представляет собой ту биологическую систему, которая имеет своей функцией постоянную санацию внутренней среды организма и поддержание постоянства гомеостаза путем дренажа и детоксикации. Главная функция лимфатической системы — дренажно-детоксикационная — перманентная интеркорпоральная детоксикация. Висцеральные лимфатические узлы одними из первых реагируют при воспалении и задерживают микроорганизмы и опухолевые клетки, что способствует скоплению и сохранению болезнетворного начала. Поэтому изучение строения лимфатических узлов при действии токсического вещества позволит оценить степень воз­действия и реакционную способность самого лимфатического узла.

Макропрепарат печеночных лимфатических узлов контрольных животных бледно-коричневого цвета, миндалевидной формы, мягкий, эластичный на ощупь. Размеры печеночных лимфатических узлов у первой группы животных соответствовали следующим значениям: 2,4*1,8*0,9 мм с вариан­тами: длины от 1,9 до 3,0 мм, ширины от 1,7 до 2,0 мм, толщины от 0,9 до 1,0 мм (табл. 2).

Размеры печеночных лимфатических узлов животных второй группы сильно варьировали и со­ставили: 5,9*2,8*1,45 мм с колебаниями: длины от 4,5 до 7,0 мм, ширины от 2,0 до 5,0 мм, толщины от 1,0 до 2,0 мм.

При микроскопическом исследовании продольных срезов печеночных лимфатических узлов контрольных животных была выявлена нормальная гистологическая картина: наблюдается большое количество плазмоцитов и сидерофагов, с локализацией преимущественно в перекапсулярной зоне. Капсула печеночных лимфатических узлов данной группы животных хорошо выражена и прослежи­вается повсеместно. Мозговое вещество разрежено, фолликулы единичные, крупные, синусы расши­рены, и в них находится лимфа, а также свободно лежащие лимфоциты (рис. 1).

Изучение соотношения структур печеночных лимфатических узлов контрольных животных по­зволило определить следующие параметры: капсула печеночных лимфатических узлов контрольных животных равна в среднем 1,6 % от размеров исследуемого органа с вариантами от 1,47 до 1,67; кор­ковое вещество составляет 40,43 % с вариациями от 38,9 до 42,0; мозговое вещество в среднем опре­деляется 58,0 %, с колебаниями от 56,4 до 59,7. Индекс соотношения коркового и мозгового вещества равен 0,69 (табл. 3).

Таким образом, полученные данные описывают нормальную гистологическую картину строения печеночных лимфатических узлов контрольных животных.

Макропрепарат печеночных лимфатических узлов животных второй группы светло-коричневого цвета, бобовидной формы, сильно уплотненный.

Микроскопическое исследование тканей печеночных лимфатических узлов при острой ртутной интоксикации позволяет выявить следующую гистологическую картину: в тканях лимфатического узла кора содержит крупные лимфатические фолликулы с делениями на зоны, в центре цитоплазма хорошо выражена, по периферии клетки более мелкие, с крупными темными ядрами. Мозговое веще­ство с явлениями сильного разряжения, местами встречается сегментоядерные лейкоциты, отмечает­ся скопление лимфы (рис. 2).

Нами были определены следующие показатели соотношения структур печеночных лимфатиче­ских узлов при острой ртутной интоксикации: капсула в среднем составляет 3,58 % от толщины ор­гана с вариантами от 2,79 до 4,03; корковое вещество составляет 24,81 % с амплитудой колебаний от 18,41 до 28,26; мозговое вещество 72,51 %о от среднего показатели с вариантами от 51,54 до 78,30. Индекс соотношения коркового и мозгового вещества равен 0,39 (табл. 4).

Уменьшение размеров капсулы печеночных лимфатических узлов, мозгового вещества и соот­ношений коркового к мозговому веществу показывает, что при острой ртутной интоксикации отме­чаются существенные изменения в тканях лимфатических узлов, при которых значительно тонкой становится капсула лимфатического узла, мозговое вещество сильно разряжается, а также значитель­но возрастает количество лимфы, что свидетельствует об увеличении функции депонирования и уве­личения транспортной функции.

Ритмическая активность лимфатических узлов впервые была зарегистрирована д.б.н. Н.М.Мыр-захановым, который показал и определил частотно-амплитудную характеристику их сокращений. Нами были зарегистрированы ритмические сокращения печеночного лимфатического узла контроль­ных животных с частотой 4,51±0,08 сокр./мин и амплитудой 1,97±0,04 мг (рис. 3, 4).

Рисунок 4. Сократительная активность печеночного лимфатического узла животных исследуемых групп

При острой ртутной интоксикации возрастает амплитуда сокращений печеночного узла — 2,23±0,04 мг (р < 0,001), а также частота — 4,91±0,07 сокр./мин (р < 0,01).

Полученные нами показатели собственной ритмической активности печеночного лимфатическо­го узла контрольных животных характеризуют функционирование лимфатической системы здорово­го организма и способствуют осуществлению нормального лимфотока в организме.

Отравление большими концентрациями нитрата ртути (II), возможно, приводит к увеличению концентрации циркулирующей в лимфе ртути, которая, вероятно, обратимо ингибирует пейсмекер-ные клетки. Собственная ритмическая активность печеночного узла животных второй группы харак­теризуется, по сравнению с аналогичными параметрами контрольных животных, тем, что амплитуда сокращений увеличивается несколько больше, чем частота. Увеличение частотно-амплитудной ха­рактеристики сократительной активности лимфатических узлов животных второй группы характери­зует увеличение лимфотока, что способствует детоксикации организма и может быть следствием раз­вивающихся в тканях повреждений, приводящих к увеличению лимфообразования в них, что стиму­лирует транспортную функцию лимфатической системы данного региона и организма в целом.

Печеночный лимфатический узел контрольных животных реагирует на адреналин в возрастаю­щих концентрациях уменьшением частоты и увеличением амплитуды ритмических сокращений. Дей­ствие адреналина в концентрации 1*10^ М/л на частотно-амплитудную характеристику фазных со­кращений печеночного лимфатического узла животных данной группы характеризуется отрицатель­ным хронотропным (частота подавляется до 71,75±1,89 % от фонового значения) и положительным инотропным эффектом (стимуляция амплитуды составляет 133,74±2,83 %).

Частота фазных сокращений печеночного лимфатического узла животных второй группы уменьшается в недостоверно меньшей степени при действии адреналина в возрастающих концентра­циях, а амплитуда — в меньшей степени стимулируется (при действии первой и второй концентра­ций отличия недостоверны, третьей-восьмой — p < 0,01), по сравнению с изменением аналогичных показателей сократительной активности печеночного лимфатического узла контрольных животных. Действие адреналина в концентрации 1*10^-6 М/л на частотно-амплитудную характеристику фазных сокращений печеночного лимфатического узла животных данной группы характеризуется, по срав­нению с аналогичным показателем сократительной активности печеночного узла контрольных жи­вотных, недостоверно менее отрицательным хронотропным (частота подавляется до 74,36±1,71 % от фонового значения) и менее (p < 0,01) положительным инотропным эффектами (стимуляция ампли­туды составляет 120,45±2,77 %).

Печеночный лимфатический узел контрольных животных реагирует на ацетилхолин в возрас­тающих концентрациях увеличением частоты и уменьшением амплитуды ритмических сокращений. Действие ацетилхолина в концентрации 1*10^ М/л характеризуется положительным хронотропным (стимуляция частоты составляет 137,59±3,51 %) и отрицательным инотропным эффектами (амплиту­да подавляется до 81,93±2,08 % от фонового значения).

Частота фазных сокращений печеночного лимфатического узла животных, получавших одно­кратно нитрат ртути (II) в дозе 20 мг/кг, при действии ацетилхолина в возрастающих концентрациях увеличивается в недостоверно меньшей степени, по сравнению с изменением аналогичных показате­лей сократительной активности печеночного лимфатического узла контрольных животных при дей­ствии первой-шестой концентраций, и в недостоверно большей степени — при действии седьмой и восьмой концентраций. При действии ацетилхолина в возрастающих концентрациях амплитуда рит­мических сокращений печеночного лимфатического узла животных второй группы изменяется, по сравнению с изменением аналогичных показателей сократительной активности печеночного лимфа­тического узла контрольных животных, в большей степени (при действии первой-четвертой, седьмой и восьмой — отличия не достоверны, пятой и шестой — p < 0,05). Действие ацетилхолина в концен­трации 1*10^-6 М/л на частотно-амплитудную характеристику фазных сокращений печеночного лим­фатического узла животных данной группы характеризуется, по сравнению с аналогичным показате­лем сократительной активности печеночного узла контрольных животных, недостоверно меньшим положительным хронотропным (стимуляция частоты составляет 135,16±3,12 % от фонового значе­ния) и более (p < 0,05) отрицательным инотропным эффектами (амплитуда подавляется до 74,58±1,97 %).

Таким образом, нами получены следующие результаты.

Уровень содержания ртути в тканях печеночных лимфатических узлов при острой интоксикации достоверно возрастает.

При острой ртутной интоксикации отмечается уменьшение размеров капсулы печеночных лим­фатических узлов, мозгового вещества и соотношения коркового к мозговому веществу, что свиде­тельствует об увеличении функции депонирования.

При ртутной интоксикации усиливается собственная ритмическая активность лимфатических узлов, что приводит к усилению лимфотока.

При ртутной интоксикации изменяется сократительная активность висцеральных лимфатиче­ских узлов, которые принимают участие в детоксикации и сокращаются, в среднем, с большей часто­той и амплитудой фазных сокращений. Острая ртутная интоксикация приводит к усилению сократи­тельной активности печеночных лимфатических узлов и снижению сродства рецепторов гладкомышечных клеток.

Список литературы

1. Wallin T. Deposition of airborne mercure from six Swedish chloralkali plants surveyed by mass analysis // Environ. pollut. — 1976. — V 10. — № 2. — P. 101-114.
2. Sheffy T.B. Mercury burdens in crayfish from Wisconsin River // Environ. pollut. — 2005. — 35. — № 4. — P. 219­236.
3. Никаноров А.М., Жулидов А.В., Емец В.М. и др. Особенности сопряженного накопления ртути в теле водных беспо­звоночных и донных отложений на начальной стадии аккумуляции металла в речных экосистемах // Докл. АН СССР. — 1982. — Т. 264. — № 4. — С. 1022-1024.
4. Коробенкова М.М., Пелекис Л.Л., Цирукнова И.Э. Исследование содержания Se, Hg, Sc, Cr, Co, Fe, Zn, Sb в волосах жителей некоторых районов Белорусской ССР методом инструментального нейтронно-активационного анализа // Ядерно-физические методы анализа в контроле окружающей среды: Тр.I Всесоюз. совещ. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — С. 188­
5. Волкова О.В., Елецкий Ю.К. Основы гистологии с гистологической техникой. — М.: Медицина, 1971. — 272 с.
6. Блатнер Р., Классен Х., Денерт Х., Деринг Х. Эксперименты на изолированных препаратах гладких мышц. — М.: Мир, 1983. — 206 с.
7. Лакин Г.Ф. Биометрия: Учеб. пособие для студ. биол. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1990. — 352 с.