Патологическая физиология. Учебное пособие-1

Гипоксия

Работа 1. Влияние различного функционального состояния ЦНС на устойчивость к гипобарической гипоксии

Берут трех белых крыс одинаковой массы и пола. Первой крысе вводят внутрибрюшинно 10 %-ный раствор хлоралгидрата из расчета 0,3 мл на 100 г массы. Второй крысе внутрибрюшинно вводят 0,1%-ный раствор фенамина из расчета 0,05 мл на 100 г массы. Наблюдают за животными, отмечают особенности поведения и подсчитывают частоту дыхания до и через 10 мин после введения препаратов. Третья крыса служит контролем. Крыс сажают в барокамеру со смотровым стеклом и начинают «подъем» со скоростью 1 км в мин до «высоты» 12000 м. Через каждые 2000 м подсчитывают частоту дыхания, отмечают особенности поведения. Изменения частоты дыхания отражают на графике (по оси ординат – частота дыхания, по оси абсцисс – высота в м).

Работа 2. Экспериментальная модель гемической гипоксии, возникающей при снижении кислородной емкости крови

Белой мыши внутрибрюшинно вводят 1 %-ный раствор нитрита натрия из расчета 0,1 мл на 1 г массы животного. Мышь помещают под стеклянную воронку и наблюдают за динамикой расстройств внешнего дыхания и поведением животного по мере нарастания тяжести кислородного голодания. После гибели животное переносят в эмалированный лоток и вскрывают. При вскрытии обращают внимание на шоколадный цвет кожных покровов, серозных оболочек, внутренних органов, крови, обусловленный образованием метгемоглобина. Берут кровь из грудной полости и производят ее спектроскопический анализ.

Техника проведения спектроскопического анализа. Во вскры-

тую грудную полость животного Пастеровской пипеткой вносят 2 капли 7 %-го раствора цитрата натрия. Затем 2 капли цитратной крови из грудной полости переносят в пробирку, добавляют 5 мл дистиллированной воды и производят спектроскопию. По наличию полосы поглощения в красной части спектра определяют метгемоглобин, но при небольшой концентрации метгемоглобина в крови эта полоса бывает выражена нечетко. В таком случае рекомендуется использовать дополнительную реакцию с фторидом натрия. При добавлении в пробирку с разведенной кровью 5 капель 40 %-го раствора фторида натрия образуется фторгемоглобин, обладающий характерным спектром: хорошо видимой полосой поглощения в оранжевой зоне. Отсутствие этой полосы свидетельствует об отрицательном результате анализа.

Для сравнения аналогичным образом проводят спектроскопию крови интактной мыши, умерщвленной высокой концентрацией паров эфира (спектр оксигемоглобина содержит две четкие полосы поглощения в желто-зеленой части). Делают заключение и выводы.

21

Работа 3. Экспериментальная модель тканевой гипоксии, возникающей при снижении энергетической эффективности биологического окисления

Белоймышивнутрибрюшинно вводят0,7%-ныйраствор 2-4-дини- трофенола (ДНФ) из расчета 0,55 мл на 100 г массы, после чего животное помещают под стеклянную воронку для наблюдения за развивающейся картиной гипоксии. Обращают внимание на характер изменений внешнего дыхания в процессе нарастания гипоксии, на особенности гибели животного (внезапность ухудшения состояния, наличие тонических судорог, прекращение дыхания, краткость периода агонии, быстрота развития трупного окоченения скелетных мышц). После гибели животное вскрывают, констатируют фазу сердечного цикла, в которой остановилось сердце, проводят спектральный анализ крови.

Техника проведения спектроскопического анализа. Первая часть анализа аналогична предыдущему опыту. Для выяснения, сохранил ли способность оксигемоглобин в присутствии 2-4-ДНФ отдавать кислород, ставят дополнительную пробу с добавлением в пробирку с гемоглобином восстановителя – акцептора кислорода: 5 капель 0,5 %-го раствора фенилгидразина. В случае превращения оксигемоглобина в дезоксигемоглобин («восстановленный» гемоглобин) две четкие полосы в желто-зеленой части спектра немедленно исчезают и заменяются сплошной широкой полосой, расположенной в той же части спектра. Делают заключение и выводы.

Патофизиология кислотно-основного состояния

Работа 1. Определение титрационной кислотности мочи

Берут 2 одинаковых цилиндра, в один наливают 10 мл 0,15 М фосфатного буфера с рН 7,4, а в другой – 10 мл мочи, которую разбавляют дистиллированной водой в соотношении 1:10. В первый цилиндр приливают такое же количество воды. Затем в оба цилиндра добавляют по 2 мл фенолового красного и титруют разведенную мочу 0,1 Н раствором едкого натра до цвета содержимого цилиндра с буфером. Количество мл 0,1 Н раствора едкого натра, потраченного на титрование, определяет титрационную кислотность мочи, которую обычно выражают в 100 мл мочи. У здорового человека она составляет 10–30 мл на 100 мл мочи.

Чтобы получить представление о суточном выделении кислых веществ, производят пересчет на количество мочи, выделенной за 24 ч в сантилитрах (для взрослого норма 100–300 мл децинормального раствора едкого натра). Более точный результат получают при сопоставлении суточного выделения кислых веществ с весом тела (нормальная

22

величина – 2–15 мл/кг/24 ч). Для перевода титрационной кислотности мочи в миллиэквиваленты (мэкв) полученные величины делят на 10. Нормальные величины титрационной кислотности для детей грудного возраста – 0,2–2,5 мэкв/кг/24 ч. У детей старшего возраста – 0,2–1,5 мэкв/кг/24 ч, у взрослых – 0,2–1,5 мэкв/кг/24 ч.

Патофизиология водно-электролитного обмена

Работа 1. Адреналиновый отек легких

Опыт ставят на двух крысах. Подсчитывают число дыханий в минуту. Опытной крысе подкожно вводят 0,1 %-ный раствор адреналина из расчета 0,7 мл на 100 г веса. Тщательно наблюдают за общим состоянием животного и через каждые 5 мин подсчитывают число дыханий. Через 40–60 мин обеих крыс – опытную и контрольную – забивают декапитацией или эфиром. Затем вскрывают грудную клетку и извлекают легкие. Далее взвешивают и определяют коэффициент отношения массы легких к массе тела. Сравнивают показатели опытного и контрольного животных.

Работа 2. Влияние гипотензии на развитие отека легких

У двух предварительно взвешенных крыс подсчитывают число дыханий в минуту. Опытной крысе внутрибрюшинно вводят 2 %-ный раствор папаверина гидрохлорида из расчета 0,7 мл на 100 г веса. Наблюдают за состоянием крыс, через каждые 5 мин подсчитывают число дыханий. Через 20–30 мин крыс забивают эфиром. Затем вскрывают грудную клетку, извлекают легкие, взвешивают их и определяют коэффициент отношения массы легких к массе тела. Полученные показатели сравнивают между собой.

Работа3.Влияниеизбыткаионовкальциянасердечнуюмышцу

Обездвиживают лягушку и фиксируют на дощечке брюшком вверх.Обнажаютмышцыгруднойстенки,захватываютпинцетом грудину и вскрывают грудную полость. Затем надсекают ножницами перикард и верхушку обнаженного сердца захватывают серфином, соединенным с рычажком для записи сокращений сердца на кимографе (рис. 5). Зарегистрировав исходные амплитуду и ритм сокращений сердца, с помощью пипетки орошают поверхность сердца 0,5 мл 10 %-го раствора хлорида кальция. Через 2–5 мин на фоне наблюдаемых изменений сокращения сердца наносят на него капельно 0,8–1 мл 10%-го раствора динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), обладающей свой-

23

ством активно связывать ионы кальция. Записывают дальнейшую динамику изменений сердечнойдеятельности. Делают заключение и выводы.

Рис. 5. Установка для регистрации сокращений сердца и дыхательных экскурсий у мелких лабораторных животных

Работа 4. Влияние дефицита ионов кальция на сердечную мышцу

Опыт можно провести на том же животном, что и в предыдущем эксперименте, при условии, что ритм и амплитуда сокращений сердца после его отмывания физиологическим раствором восстанавливаются. В противном случае следует приготовить новую лягушку. На сердце капельно наносят 0,8–1 мл 10 %-го раствора ЭДТА. Через 4–6 мин на фоне наблюдаемыхизмененийсокращениясердцанаегоповерхностьнаносяткапельно 0,3 мл 10 %-го раствора хлорида кальция. Записывают дальнейшую динамикуизмененийсердечнойдеятельности.Делаютвыводы.

Работа 5. Влияние избытка ионов калия на возбудимость седалищного нерва

Обездвиживают лягушку и фиксируют на дощечке брюшком вниз. Препарируют седалищные нервы на обеих лапках, берут их на лигатуры, перевязывают и перерезают как можно проксимальнее. На периферические отрезки нервов накладывают электроды от электростимулятора и подбирают минимальную силу тока, при которой возникает двигательная реакция конечности. Затем на один из нервов наносят 5–6 капель 20 %-го раствора хлорида калия и каждые 5 мин на протяжении получаса снова определяют состояние возбудимости этого нерва. В случае резкого ослабления или отсутствия двигательной реакции на электрический стимул его амплитуду увеличивают до появления видимого двигательного ответа.

24

На другой лапке лягушки одновременно проводят исследование электровозбудимости нерва в условиях нанесения на него изотонического раствора хлорида натрия. Делают заключение и выводы.

Патофизиология углеводного обмена

Работа1.Экспериментальнаямодельгипогликемическойкомы

За сутки до опыта экспериментальным крысам вводят инсулин из расчета 2 единицы на 100 г веса. За 2–3 часа до занятия инсулин повторно вводят в той же дозе. Непосредственно во время опыта у подопытных крыс регистрируют электрокардиограмму, подсчитывают число дыханий, измеряют температуру тела, берут кровь из хвостовой вены для определения содержания сахара. Затем каждой крысе вводят подкожно по 3 мл 40 % раствора глюкозы. Повторно те же определения производят через 1 час после введения животным глюкозы. Результаты обоих определений сравнивают, делают выводы.

Работа 2. Определение глюкозы и ацетоновых тел в моче при экспериментальном аллоксановом диабете

За 7 дней до занятия подопытной крысе вводят аллоксан из расчета 15 мг на 100 г веса (5 %-ный раствор аллоксана в физиологическом растворе). Во время занятия двум крысам – контрольной и подопытной – подкожно вводят по 10–30 мл физиологического раствора, подогретого до 36–37 °С. Затем крыс помещают в воронки, после чего мочу собирают в мерные цилиндры, определяют величину диуреза, наличие или отсутствие глюкозы и ацетоновых тел.

Патофизиология опухолевого роста

Работа 1. Атипизм опухолевых клеток в мазках асцитной

карциномы Эрлиха

Каждый студент получает готовый мазок асцитной карциномы Эрлиха, окрашенный по Романовскому-Гимзе. Под микроскопом, вначале под малым увеличением, выбирают подходящий участок, а затем изучают его с помощью иммерсионного объектива. Затем находят нераспавшиеся раковыеклеткисчеткойграницеймеждуядром ицитоплазмой.

Исследуют характерные черты атипизма размножения: а) частые митозы и амитозы; б) деление ядер без деления цитоплазмы, что ведет к образованию многоядерных клеток; в) появление клеток с гигантскими ядрами; г) образование дочерних клеток, резко отличающихся по размерам, – карликовых и гигантских.

25

ЧАСТЬ II ЧАСТНАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ.

ТИПОВЫЕ ФОРМЫ ПАТОЛОГИИ СИСТЕМ И ОРГАНОВ

Патофизиология эритроцитов

Работа 1. Особенности периферической крови больных с различными формами анемий (железодефицитной, В12-дефицитной,

гипо- и апластической)

Изучают под микроскопом готовые мазки крови больных с различными формами анемий и анализируют характер нарушений со стороны периферической крови. Обращают внимание на патологические формы эритроцитов: пойкилоцитоз, анизоцитоз, анизохромию, на наличие признаков регенерации и дегенерации красной крови, мегалобластического типаэритропоэза.Зарисовываютпатологическиеформыэритроцитов.

Патофизиология лейкоцитов

Работа 1. Техника подсчета лейкоцитарной формулы и анализа полученных результатов

Для определения лейкоцитарной формулы мазок просматривают под иммерсионным объективом и находят 200 (в условиях занятия можно 100) лейкоцитов, подсчет которых ведется по группам в соответствии

сих классификацией (базофилы, эозинофилы, нейтрофилы и др.; миелоциты, метамиелоциты и т.д.). Поиск лейкоцитов в мазке производят

ссоблюдением определенных правил перемещения предметного стекла. Выполнение этих правил устраняет возможное искажение результатов подсчета, связанное с неравномерным распределением лейкоцитов в мазке (в зависимости от их размера, относительной плотности и по-

верхностных свойств лейкоциты располагаются в мазке неравномерно; лимфоцитов больше в центральной части мазка, моноцитов – в хвостовой и т.д.).

Существует два основных способа передвижения мазка:

1) мазок просматривают в поперечном направлении, т.е. от одного длинного его края к другому, противоположному. Этот просмотр ведется в трех мысленно выделяемых зонах препарата: начальной, средней и хвостовой. Каждая из названных зон занимает 1/3 всей площади мазка; следовательно, в каждой зоне нужно найти и подсчитать по 1/3 всего сосчитываемого количества клеток, т.е. соответственно 33, 33 и 34 лейкоцита;

26

2) по второму способу счет лейкоцитов проводится в четырех зонах, на которые делят мазок, мысленно проведя через его центр продольную и поперечную осевые линии. В каждой из этих зон нужно найти, таким образом, по ¼ всего количества клеток, т.е. по 25 или 50 лейкоцитов. Поиск лейкоцитов в каждой зоне в этом случае ведут по зигзагообразной линии, идущей вдоль длинного края мазка и захватывающей как краевые, так и более удаленные от края части мазка (так называемый способ меандров).

При подсчете лейкоцитарной формулы отмечают также все морфологические отклонения лейкоцитов, появление незрелых или необычных клеток и прочие особенности периферической крови.

Запись результатов подсчета

Базофилы – б. Эозинофилы – э. Нейтрофилы – н. Миелоциты – мц. Метамиелоциты – ммц. Палочкоядерные – п. Сегментоядерные – с. Лимфоциты – л. Моноциты – мон.

Анализ полученных результатов

1.Пользуясь общим числом лейкоцитов, содержащимся в 1 мкл исследуемой крови, сообщенным заранее преподавателем, и найденным процентным числом разных видов лейкоцитов, переводят последние в абсолютные цифры, т.е. рассчитывают так называемый лейкоцитарный профиль.

2.По общему числу лейкоцитов и процентному содержанию отдельных их видов определяют тип лейкоцитоза.

3.По процентному и абсолютному числу отдельных видов лейкоцитов определяют наличие относительных и абсолютных отклоне-

ний от нормы.

4.Рассчитывают индекс ядерного сдвига нейтрофилов:

%мц. % ммц. %п.

%с.

5.При наличии ядерного сдвига влево определяют его характер:

– по изменению клеточного состава нейтрофильного ряда;

– по структуре нейтрофилов (наличию патологических форм);

– по величине индекса ядерного сдвига.

6.По общему числу лейкоцитов и лейкоцитарной формуле оп-

ределяют патологический тип лейкограммы.

27

Работа 2. Изменения лейкоцитарной формулы при острых и хронических воспалительных процессах и аллергии

Готовые мазки крови больных с различными аллергическими заболеваниями, острыми и хроническими воспалительными процессами помещают под иммерсионный объектив микроскопа и просматривают 100 лейкоцитов. В связи с неравномерным распределением различных типов лейкоцитов в мазке подсчет лейкоцитов ведут в различных участках мазка, для чего мазок передвигают по «ломаной» линии. При просмотре мазка обращают внимание на вид, размеры клетки, окраску зернистости в цитоплазме, на форму и степень дифференцировки и характер окраски ядра. В каждом мазке подсчитывают процент различных лейкоцитов (см. работу 1), а также вычисляют абсолютное содержание всех видов лейкоцитов (общее содержание лейкоцитов для данного мазка сообщает преподаватель). Делают заключение о выявленных изменениях в лейкоцитарной формуле.

Работа 3. Микроскопическая картина мазков крови больныхлейкозами

Готовыеокрашенныемазкикровибольныхсразличными формами лейкозов просматривают под микроскопом при иммерсионном увеличении. Для самостоятельной работы предлагаются три мазка: а) периферическая кровь больного хроническим лимфолейкозом (лейкемический вариант); б) периферическая кровь больного миелолейкозом (лейкемический вариант); в) периферическая кровь больного острым миелобластным лейкозом. Обращают внимание на появление в крови незрелых лейкоцитов (миелобластов, лимфобластов, промиелоцитов, миелоцитов и др), на лейкемический провал, эозинофильно-базофильную ассоциацию, на выраженность признаков анемии. Найти тени Боткина – Гумпрехта и зарисовать их.

Производят подсчет лейкоцитарной формулы (см. работу 1), анализируют и определяют, какие нарушения кроветворной системы можно констатировать на основании установленных лейкоцитарных формул и какие виды лейкозов обнаружены у данных больных.

Патофизиология системы гемостаза

Работа 1. Проба Кончаловского

На ладонной поверхности предплечья очерчивают круг диаметром 5 см. На плечо накладывают манжету аппарата для измерения артериального давления и нагнетают давление в манжете до 90–100 мм рт. ст. Под-

28

держивают такой уровень давления в манжете в течение 5 мин, затем манжету снимают и в течение 5 мин ожидают восстановление кровообращения в конечности. Далее подсчитывают число петехий в очерченном круге.

Если число петехий не превышает 10, то резистентность капилляров считают нормальной. При 11–20 петехиях проба считается слабо положительной, при 21–30 петехиях – положительной, при 31 и более

– резко положительной. У здоровых людей размер кровоизлияний не превышает 1 мм в диаметре, тогда как при вазопатиях и тромбоцитопатиях выявляются и более крупные кровоизлияния.

Работа 2. Определение толерантности плазмы к гепарину

Проба характеризует содержание в крови антитромбина III, не связанного с гепарином (резерв противосвертывающей системы). Принцип метода состоит в том, что при добавлении к плазме крови гепарина, последний связывается со свободным антитромбином III. Образовавшийся комплекс проявляет антикоагулянтные свойства. В результате продолжительность активированного времени рекальцификации плазмы (АВР) удлиняется прямо пропорционально концентрации свободного антитромбина III.

Готовят образец, для чего венозную кровь смешивают со стабилизатором (3,8 %-ый раствор цитрата натрия) в соотношении 9:1, центрифугируют 7 мин при скорости 1500 оборотов в минуту. Богатую тромбоцитами плазму отделяют в пластиковую пробирку.

Далее определяют АВР исследуемой плазмы. На водяную баню

(37 °С) помещают пробирки с исследуемой плазмой, взвесью каолина, раствором хлорида кальция (0,025 М), раствором гепарина (1 ед. в 0,1 мл изотонического раствора хлорида натрия). По истечении 3 мин определяют АВР. Для этого в сухую пробирку, помещенную в водяную баню, наливают 0,1 мл исследуемой плазмы, добавляют 0,1 мл взвеси каолина и 0,1 мл раствор хлорида кальция и включают секундомер. Фиксируют время появления сгустка.

Затем определяют АВР в присутствии гепарина. В сухую пробирку, помещенную на водяную баню, последовательно добавляют по 0,1 мл исследуемой плазмы, раствора гепарина, взвеси каолина, раствора хлорида кальция. Включают секундомер. Спустя 2 мин и далее через каждые 30 с проверяют наличие сгустка.

Чтение результатов. В норме в присутствии гепарина АВР удлиняется на 7–11 мин. Толерантностью плазмы к гепарину считают разницу между АВР нативной и гепаринизированной плазмы.

Сокращение разницы между АВР нативной и гепаринизированной плазмы (увеличение толерантности плазмы к гепарину) свидетельствует о дефиците антитромбина III.

29

Аритмии

Работа. Экспериментальная блокада сердца

Подопытную крысу фиксируют на препаровальном столике брюшком кверху и внутрибрюшинно вводят 0,2 мл 10 % раствора тиопентала натрия. После наступления глубокого сна регистрируют нормальную ЭКГ, подсчитывают и записывают число сердечных сокращений и частоту дыхания.

Затем животное помещают в охлаждающую смесь (снег, лед с добавлением хлорида натрия).

В течение всего эксперимента измеряют ректальную температуру через каждые 10 мин, визуально регистрируют частоту дыхания и одновременно через каждые 10 мин записывают ЭКГ во 2-м стандартном отведении.

Температуру тела животного доводят до 18,5 °С. Отмечают и зарисовывают изменения электрокардиограммы по мере развития атриовентрикулярной блокады, анализируют полученные данные и делают выводы.

Коронарная недостаточность

Работа1.ИзмененияЭКГприочаговомповреждениимиокарда

Трех наркотизированных и обездвиженных лягушек фиксируют в положении брюшком кверху. Затем обнажают сердце и снимают перикард. С помощью игольчатых электродов, вколотых в обе передние и левую заднюю конечность, записывают исходную ЭКГ в I и III отведениях. Далее на переднюю поверхность желудочка сердца одной из лягушек накладывают кристаллик нитрата серебра (ляпис), второй лягушке производят аппликацию диметилсульфоксида (ДМСО), третьей лягушке, служащей контролем для второй, производят аппликацию физиологического раствора. Каждую минуту повторно несколько раз записывают ЭКГ в течение 10–15 с, чтобы отрезки кардиографической ленты каждый студент мог получить для протокола опыта.

Методика аппликации ДМСО и изотонического раствора хлорида натрия

Из полиэтиленовой или полихлорвиниловой трубки с внутренним диаметром 4–5 мм и толщиной стенки около 0,4 мм готовят кольцо высотой 2 мм. Кольцо достаточно плотно заполняют комочком ваты. На вату наносят 2 капли ДМСО и с помощью пинцета кольцо с тампоном устанавливают на передней поверхности сердца лягушки. Аналогично производят аппликацию тампона, смоченного физиологи-

30