Lektsii_po_Patologicheskoy_Anatomii_Chastny_kurs / Лекции по Патологической Анатомии. Частный курс. М.А. Пальцев

Таблица 39.1

Побочные действия лекарств (М.А.Пальцев, Н.М.Аничков, 2001)

196

Кроме того, повышается риск развития аденом и рака печени, холестаза и холецистита, а также артериальной гипертензии.

Патология, вызванная физическими факторами. Патология, вызванная физическими факторами внешней среды, подробно рассматривается в лекциях, посвященных повреждению и боевой травме. Поэтому в данной лекции целесообразно остановиться лишь на радиационнной патологии.

Механизмы взаимодействий ионизирующей радиации с молекулами

иклетками. Ионизирующая радиация представлена двумя видами излучений — электромагнитным (рентгеновским и гамма-излучением)

ипотоком частиц (альфа-, бета-частиц, протонов, нейтронов и др.).

Р е т г е н о в с к и е л у ч и образуются при ударе потока электронов

вгазовой трубке о мишень. Длина волны этих электромагнитных лучей зависит от напряжения, ускоряющего электроны. При напряжении на пластинах 70 kV образуется мягкое рентгеновское излучение, плохо проникающее в ткани, а при напряжении 250kV — жесткое излучение, глубоко проникающее.

Га м м а - л у ч и — электромагнитные лучи с короткой длиной волны и большой проникающей способностью. Чем меньше длина волны, тем глубже они проникают в ткани. Проходя сквозь субстрат, электромагнитные лучи отдают свою энергию электронам, при этом формируются электроны с высокой энергией, вызывающие ионизацию вещества.

Ал ь ф а - л у ч и — поток ядер гелия с массой 4, несущих положительный заряд +2.

Б е т а - л у ч и — поток электронов с зарядом –1. Длина пробега

вводе составляет 1 см.

П р о т о н ы имеют массу 2 и заряд +2. Попадая в ядра молекул, они вызывают их нестабильность, различные виды излучений и распад.

197

Н е й т р о н ы не несут заряда и потому глубоко проникают в ткани. Используются в атомных реакторах для производства изотопов и образуются в больших количествах при атомных взрывах.

При контакте с субстратами ионизирующая радиация вызывает его ионизацию. Особенно подробно процессы ионизации изучены для молекул воды.

Авария на ЧАЭС вызвала комбинированное воздействие ионизирующей радиации на организм человека, сочетавшая инкорпорацию радионуклидов в организм и внешнее облучение, исходящее от облака выброса и загрязненной поверхности земли. При этом доминирующим являлось воздействие от поглощенных радионуклидов.

В ходе аварии на ЧАЭС были выброшены радионуклиды, образовавшиеся в самом реакторе под воздействием энергии нейтронов, выделяющихся из делящихся ядер урана, более 200 радиоактивных изотопов в составе топливных частиц реактора, а также в виде частиц из радионуклидов, соединенных со строительной и атмосферной пылью. Радиоактивные пылевые частицы называются ”горячими частицами”.

Механическая очистка воздуха от ”горячих частиц” в организме человека начинается с его фильтрации при прохождении полости носа. При этом происходит осаждение ингалированных частиц на слизистых оболочках носа, трахеи и бронхов с последующим удалением их при чихании и кашле. Осаждение частиц зависит от их диаметра. Так, в носовой полости задерживаются частицы диаметром более 50 мкм, трахее — 30—50 мкм, в бронхах — 10—30 мкм, в бронхиолах — 3—10 мкм, в альвеолах — 1—3 мкм. Частицы, диаметр которых меньше 0,5 мкм, в легких практически не задерживаются.

Геометрический диаметр частиц не соответствует аэродинамическому (АД). АД численно равен среднему геометрическому диаметру, умноженному на корень квадратный из плотности частицы, выраженной в единицах г/см3. Так, например, при геометрическом диаметре 0,3 мкм частицы диоксида урана с плотностью 10 г/см3 АД составляет 1 мкм.

Состав ”горячих частиц” взорвавшегося реактора ЧАЭС имел специфический радионуклидный состав, что объясняется особенностями использованного уранового топлива, а также вторичных строительных и атмосферных примесей. Cs137, попавший в первые дни аварии в организм обслуживающего персонала станции, входил в состав частиц с АД 5—25 мкм. Средний же АД частиц, содержавших Рu239, соответствовал по расчетным данным 12±2 мкм. Это свидетельствует о том, что данные частицы оседали, в основном, в мелких

198

бронхах и бронхиолах. В целом же размер ”горячих частиц” ЧАЭС колебался от 4 до 40 мкм, что приводило к поражению респираторного тракта на всех уровнях, начиная от верхних дыхательных путей и кончая альвеолами, что подтверждается данными клинического наблюдения за ликвидаторами чернобыльской катастрофы.

Аспирированные ”горячие частицы” оказывают уникальное повреждающее воздействие на ткань легкого, так как способны накапливаться в определенных структурах, прежде всего по ходу лимфатических дренажей, а также в очагах пневмосклероза, где фактически возникают источники постоянно происходящего альфа- и бетаизлучения. Этим и объясняется тот факт, что даже при низкой мощности таких источников общая доза локального облучения может быть высока. Не вызывает сомнений, что такое воздействие ионизирующей радиации является достаточным, чтобы вызвать цепь генных мутаций и перестроек, ведущих к развитию рака легкого. Однако данные о риске рака легкого, индуцированного микроскопическими источниками альфа- и бетаизлучения, противоречивы.

Теории канцерогенного действия ионизирующей радиации. Существуют две теории канцерогенного действия ионизирующей радиации: теория прямого воздействия и теория опосредованного воздействия.

Те о р и я п р я м о г о к а н ц е р о г е н н о г о в о з д е й с т в и я и о н и з и р у ю щ е й р а д и а ц и и основывается на данных о ее повреждающем действии различных биомолекул, прежде всего ДНК

иферментов. Прямое взаимодействие с субстратом ионизирующей радиации приводит к захвату энергии субстратом, его ионизации

иразрушению. При этом могут возникать летальные повреждения, вызывающие моментальную смерть клетки. Моментальная смерть клетки развивается при дозе более 10000 рад вне фазы митоза и называется интерфазной смертью.

Наиболее опасны нелетальные повреждения, ведущие к мутациям

излокачественной трансформации клеток. Нелетальные повреждения ДНК могут заключаться в разрыве и разрешении как одной из комплементарных цепочек ДНК, так и двух цепочек одновременно.

При повреждении одной из цепочек возможна полная репарация поврежденного участка за счет сохранной комплементарной цепочки. Однако при нарушении системы генов репарации ДНК (эндонуклеаз, лигаз, ДНК-полимераз) восстановления не происходит, что ведет к возникновению генных и хромосомных мутаций.

Повреждение одновременно двух цепочек спирали ДНК может приводить к разрывам ДНК и возникновению необратимых мутаций. Репарация ДНК становится невозможной.

199

Те о р и я о п о с р е д о в а н н о г о в о з д е й с т в и я и о н и з и - р у ю щ е й р а д и а ц и и на субстрат связывает ее канцерогенное действие с образованием активных радикалов, прежде всего активных форм кислорода — атомарного кислорода, гидроксил-радикала, супероксид-радикала и перекиси водорода. Активные радикалы взаимодействуют с липидами мембран, ферментами и нуклеиновыми кислотами, вызывая изменения этих молекул, что приводит к разрушению клеточных мембран и митохондрий, мутации ДНК.

Достижения экспериментальной и клинической онкологии ХХ века позволили установить, что развитие опухолей является результатом возникновения мутаций в соматических клетках, происходящих при повреждении молекул ДНК. Это заключение подтверждается тремя группами фактов: 1) наличием корреляций определенных хромосомных мутаций с некоторыми типами опухолей; 2) развитием опухолевого фенотипа в клетках при трансфекции в них онкогеннных вирусов; 3) обнаружением мутагенных свойств у большинства известных канцерогенных агентов.

Морфогенез и морфологическая характеристика радиационного

в результате захвата радионуклидов тканями организма. Поэтому инициальным звеном в морфогенезе радиационного рака легкого является захват и депонирование в легочной ткани радионуклидов.

Бронхи являются основной мишенью альфа-облучения, исходящего от частиц радона, вдыхаемых с воздухом как в группах населения с профессиональными вредностями, так и вследствие содержания радона в жилищах.

Cогласно данным Американской академии наук, достаточная доза радиации, необходимая для индукции злокачественной трансформации бронхиального эпителия радоновыми продуктами, на 30% ниже той, которую получают шахтеры на урановых рудниках.

Вестественных условиях радионуклидные частицы имеют сложный состав и содержат не только радиоактивные элементы, но и пылевые частицы различной природы из окружающей атмосферы.

Вслучае, если аспирация радионуклидов происходит в условиях запыления, это может приводить к сочетанному воздействию на легочную ткань — радиоактивному и пылевому.

Взависимости от размеров вдыхаемых ядерных частиц они могут поступать, а затем оседать и задерживаться в различных участках дыхательной системы. Так, например, аспирированные частицы

200

диаметром 1—5 мкм достигают респираторных отделов легкого, где могут захватываться и накапливаться альвеолярными макрофагами. Частицы, размеры которых достигают 20—40 мкм, оседают на слизистой оболочки верхних дыхательных путей и повреждают эпителий крупных бронхов.

Данные особенности локализации инициального повреждения легочных тканей при радионуклидных поражениях лежат в основе развивающихся в легких патологических процессов как в их центральных отделах (в крупных бронхах), так и в периферических (в мелких бронхах, бронхиолах, альвеолах, интерстиции респираторных отделов).

В случае мелких размеров частиц и повреждения слизистой оболочки мелких бронхов, бронхиол и альвеол возникают бронхиты, бронхиолиты и фиброзирующий альвеолит. Накопление радионуклидов в интерстиции, а также хроническое воспаление приводят к возникновению очагового и диффузного интерстициального пневмослероза, создающего благоприятный фон для развития периферического рака легкого.

Депонированию радионуклидов в легочной ткани способствуют альвеолярные макрофаги. Развивающийся при этом фиброз также благоприятствуют накоплению в легочной ткани радиоактивного материала, поскольку ведет к нарушениям лимфо- и кровообращения в легочной ткани.

Радионуклиды могут захватываться не только альвеолярными макрофагами, но и эпителиальными клетками, оказывая на них прямое повреждающее действие и индуцируя злокачественную трансформацию. Об этом свидетельствуют данные об обнаружении в клетках периферической аденокарциномы легкого ликвидатора аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивного Cz.

В р а з в и т и и р а д и а ц и о н н о г о п е р и ф е р и ч е с к о г о р а к а л е г к о г о пневмосклероз имеет важное значение как фоновый патологический процесс. С одной стороны, процесс образования фиброзной ткани в легком следует рассматривать как адаптивный процесс, обеспечивающий некоторую защиту тканей от воздействия ионизирующей радиации, с другой стороны, склеротические изменения могут создавать дополнительные условия для злокачественной трансформации эпителиальных клеток. Развитию склеротических изменений в легких могут способствовать также те пылевые примеси, которые аспирируются в легкие вместе с радионуклидами. Морфогенез периферического рака легкого примерно в 73% случаев связан с очаговым и/или диффузным пневмосклерозом.

201

При попадании крупных радиоактивных частиц основные изменения локализуются в крупных бронхах, где на фоне хронического воспаления могут развиваться дисрегенераторные изменения эпителия — метаплазия и дисплазия, относящиеся к предраковым изменениям. Возникающий при этом рак легкого имеет центральную локализацию.

У всех ликвидаторов последствий взрыва на ЧАЭС в первые же годы развилось хроническое воспалительное вяло текущее поражение бронхиального дерева — хронический обструктивный бронхит, нередко с деструктивным компонентом, и бронхиальная астма. Кроме того, обнаруживались изменения на уровне респираторных отделов легкого — признаки интерстициального фиброза. У многих больных регистрируются эхокардиографические и электрокардиографические признаки легочного сердца.

Оснащение лекции

Макропрепараты: стеатоз печени, алкогольный мелкоузловой (портальный) цирроз печени, хронический абсцесс легкого, легочное сердце.

Микропрепараты: стеатоз печени, алкогольный монолобулярный (портальный) цирроз печени, силикоз легкого.

Лекция № 40

ТРАВМАТИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ. БОЕВАЯ ОГНЕСТРЕЛЬНАЯ ТРАВМА. ОЖОГОВАЯ БОЛЕЗНЬ

Начиная с доисторических времен, перед человечеством остро стоит вопрос лечения ран и травм, полученных в результате вооруженных конфликтов, войн, природных стихийных бедствий и техногенных катастроф. Из пяти с половиной тысяч лет развития человеческой цивилизации, прослеженных и изученных исторической наукой, только в течение 300 лет на Земле не было значимых вооруженных конфликтов. Практически с момента своего появления, представители вида Homo Sapiens использовали в выяснении отношений оружие не только контактного, но и дистантного типа воздействия. Первым примером такого типа оружия может быть камень, брошенный в соплеменника при помощи простейшего метательного приспособления — пращи. Бесконечные междоусобицы и войны вынуждали совершенствовать оружие дистантного типа.

202

Испытывая на себе результаты собственных изобретений и открытий, люди, с одной стороны, были вовлечены в бесконечную борьбу по улучшению характеристик оружия, а с другой — искали эффективные средства защиты и способы лечения полученных ран.

Вооружение всегда соответствовало научно-техническому потенциалу создававшего его общества. Научно-технический прогресс в ХХ и XXI вв. прежде всего характеризуется развитием различных видов вооружений, совершенствованием их количественных и качественных характеристик. Сегодня только взрывчатых веществ накоплено около 15 тонн на каждого жителя Земли в пересчете на тротиловый эквивалент. На вооружении армий имеется самое разнообразное оружие: огнестрельное (включая стрелковое), минно-взрывное, высокоточное, объемно-детонирующего действия, ракетно-ядерное, химическое, биологическое, термическое. Из новых видов оружия следует назвать микроволновое, инфразвуковое и геофизическое. Люди технически готовы вести метеорологические и экологические войны.

Не менее значимой проблемой для современной цивилизации являются различные техногенные и природные катастрофы. Количество раненых и погибших, а также особенности ранений и травм, возникающих в условиях различных стихийных бедствий или промышленных аварий, сопоставимы с таковыми при локальных вооруженных конфликтах, что позволяет рассматривать их с тех же позиций, что и повреждения, полученные в боевых условиях. Массовость и массивность поражений, тяжелейшие повреждения и их внешний вид вызывают не только физическую, но и психическую травму, которая имеет свои особенности и проявления и оказывает влияние на реактивность организма, уровень его приспособительных и компенсаторных реакций.

Изучение совокупности повреждений и реакций организма на воздействие различных повреждающих факторов породило понятие травматическая болезнь, которая характеризуется общими патогенетическими механизмами, закономерностями развития комплекса повреждений, возникающих в организме при современной травме. Изучение этих особенностей необходимо для разработки комплексного лечения травматической болезни, включающего не только хирургическую обработку механических или ожоговых ран, но и воздействие на весь комплекс изменений, возникающих в организме при современной травме.

Травматическая болезнь складывается, в основном, из общих закономерностей развития повреждений в организме и особенностей

203

механической травмы, огнестрельной, минно-взрывной или других видов травм, в том числе и термических поражений, которые получили название ”ожоговой болезни”, являясь, тем не менее, частным видом травматической болезни.

Классификация травм и ранений. При наличии у одного пострадавшего нескольких ранений различают комбинированное, множественное или сочетанное ранение.

Комбинированным называется ранение, вызванное различными повреждающими факторами (например, огнестрельное ранение и поражение отравляющими веществами) или различными поражающими факторами одного и того же вида оружия (ожог, механическая травма и поражение проникающей радиацией вследствие ядерного взрыва).

Множественное ранение — ранение различных областей тела в результате воздействия одного повреждающего фактора (например, осколочные ранения нескольких анатомических областей, множественные ожоги тела).

Сочетанное ранение — ранение нескольких анатомических областей тела, нанесенное одним ранящим снарядом (например, торакоабдоминальное пулевое ранение).

В условиях военных конфликтов, техногенных катастроф и стихийных бедствий величина и структура потерь может иметь значительные колебания в зависимости от вида боевых действий, времени года, погодных, географических и других условий, однако ведущими поражающими факторами являются механические (31,0—33,4 %) и термические поражения (11,6—19,0 %).

Травматическая болезнь. В условиях современных вооруженных конфликтов, а также при техногенных и природных катастрофах большой процент повреждений приходится на политравму, т.е. комбинированные, множественные или сочетанные ранения. Наиболее опасным проявлением политравмы служит развитие у пострадавших травматической болезни. Травматическая болезнь наблюдается примерно у 50—60% пораженных, имеющих политравму. В зависимости от степени тяжести травмы летальность составляет от 10 до 90%. Степень тяжести травмы в значительной мере определяется развитием или отсутствием шока, а также его выраженностью. Если развивается шок первой степени, такая травма считается легкой, и травматическая болезнь у большинства пострадавших не развивается. При травме средней степени тяжести вероятность развития травматической болезни составляет около 20%, а летальность (при условии развития травматической болезни) — около 10%. При тяжелой степени травмы, когда развивается шок третей степени, травматическая болезнь

204

наблюдается у всех пострадавших, а вероятность выздоровления составляет около 60%. Если травма признана несовместимой с жизнью, развивается самое тяжелое течение травматической болезни.

Травматическая болезнь — это комплекс вторичных изменений, возникающих в организме в результате травмы. Термином ”травматическая болезнь” прежде всего обозначают изменения, вызванные механической травмой (схема 40.1). В зависимости от тяжести поражения и уровня вовлеченности в процесс различных систем организма выделяют легкую, среднюю и тяжелую степени травматической болезни.

ГИПОКСИЯ, АЦИДОЗ, ионный дисбаланс

Нарушение транскапиллярного обмена О2, СО2, субстратов и продуктов метаболизма

НЕОБРАТИМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТКАНЕЙ

Схема 40.1. Патогенез травматической болезни

205