Анотація до роботи:

Заяць Л.М. Морфофункціональні зміни в легенях при дії екзо- та ендогенних факторів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.09. – гістологія, цитологія, ембріологія. – Національний медичний університет імені О.О.Богомольця МОЗ України, Київ, 2006.

Дисертація присвячена вивченню закономірностей структурних змін компонентів аерогематичного бар’єру та активності сурфактанту легень при дії екзо- та ендогенних факторів.

Встановлено, що у білих щурів, які перебували в екологічно чистій зоні, респіраторний відділ легень має типову для інтактних тварин будову. У тварин із екологічно несприятливої зони через 30 діб в стінці альвеоли відмічаються реактивні зміни, через 60 діб – дистрофічно-деструктивні, а через 90 діб – компенсаторно-пристосувальні процеси.

Інгаляція діоксиду сірки викликає більш виражені зміни у респіраторному відділі легень, а застосування ліпіну після гострого отруєння ним – значне покращення структури аерогематичного бар’єру тільки в перші 24 години.

При перитоніті набряк компонентів аерогематичного бар’єру виявляється через 30 хв після початку експерименту. У пізні терміни (3-24 год) переважають деструктивно-дистрофічні зміни, різко знижується активність сурфактанту.

У дисертаційній роботі наведене теоретичне узагальнення та вирішена одна із ланок наукової проблеми екологічної морфології - впливу екзогенних (забруднювачів повітря) та ендогенних чинників на структурно-функціональні компоненти респіраторного відділу легень. За допомогою сучасних методів дослідження визначена роль цих факторів у розвитку ушкоджень, характер та їх спрямованість, можливість їх попередження. Отримані дані можуть бути підґрунтям для пошуку нових принципів фармакологічної корекції.

1. У білих щурів, що протягом 90 діб перебували в екологічно чистій зоні, на фоні загального збереження ультраструктурної організації компонентів респіраторного відділу легень, спостерігається ушкодження альвеолоцитів І та ІІ типів, ендотеліоцитів гемокапілярів, що становить, відповідно, 12,7%, 10,5% і 11,7%. В альвеолоцитах ІІ типу кількість зрілих і молодих форм пластинчастих тілець на 1 клітину складає, відповідно, 7,80 ( 0,17 і 6,03 ( 0,18, об’ємна щільність яких становить 6,01 ( 0,09. Між показниками об’ємної щільності пластинчастих тілець та об’ємної щільності альвеолоцитів ІІ типу існує прямий сильний кореляційний зв’язок (r = 0,79). При цьому мінімальний поверхневий натяг сурфактанту, який вкриває альвеоли зсередини, складає 14,28 ( 0,13 мН/м, максимальний – 43,09 ( 0,80 мН/м, а індекс стабільності – 0,97 ( 0,02. У тісному зв’язку з елементами аерогематичного бар’єру перебувають альвеолярні макрофаги, кількість яких складає 2,28 ( 0,02 в стандартному полі зору.

2. Інгаляція ліпіну інтактним тваринам протягом всього періоду спостереження (1 год, 24 год, 7 діб) не впливає на субмікроскопічну організацію компонентів аерогематичного бар’єру та показники поверхневої активності сурфактанту легень.

3. Під впливом аерополютантів у респіраторному відділі легень в ранні терміни дослідження (30 діб) виявляються, переважно, реактивні та адаптаційні зміни. Відсоток ушкоджених альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів достовірно не відрізняється від контрольної групи тварин і складає 10,40 ± 0,51%; 9,20 ± 0,37% та 10,80 ± 0,37% відповідно, на фоні збільшення у 2,2 рази кількості альвеолярних макрофагів. Між показниками об’ємної щільності пластинчастих тілець і об’ємної щільності альвеолоцитів ІІ типу існує прямий сильний кореляційний зв’язок (r = 0,76). Це свідчить про те, що основним цитологічним механізмом, який підтримує функціональний потенціал сурфактантної системи легень у зміненому навколишньому середовищі є гіпертрофія як альвеолоцитів ІІ типу, так і їх пластинчастих тілець.

4. При збільшенні термінів дії аерополютантів до 60-90 діб, поряд із компенсаторно-пристосувальними змінами відмічається розвиток дистрофічно-деструктивних порушень респіраторного відділу легень. Через 60 діб експерименту виявляється максимальна кількість патологічно змінених клітин компонентів аерогематичного бар’єру легень. Найбільший відсоток ушкоджених клітин при дії токсичних речовин атмосферного повітря зустрічається серед альвеолоцитів І типу. Через 90 діб відсоток ушкоджених клітин аерогематичного бар’єру, кількість альвеолярних макрофагів та показники функціональної активності сурфактанту мають тенденцію до зниження, хоча й не досягають контрольних величин. Явища гіпергідратації в компонентах аерогематичного бар’єру найбільше виражені на 60 добу експерименту. У міжальвеолярних перегородках відмічаються явища фіброзу.

5. Інгаляція діоксидом сірки у концентрації 0,05 мг/м³ протягом перших 24-х годин істотно не впливає на субмікроскопічну організацію компонентів аерогематичного бар’єру та активність сурфактанту легень. На 7 добу в клітинних компонентах аерогематичного бар’єру мають місце реактивні процеси, що супроводжуються пригніченням поверхневої активності сурфактанту легень, збільшенням його мінімального поверхневого натягу в 1,5 разів та зменшенням індексу стабільності в 1,4 рази.

6. Вплив діоксиду сірки у концентрації 0,5 мг/м³ викликає виражені зміни компонентів аерогематичного бар’єру. Протягом перших 24-х годин спостерігається гіпергідратація альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів; у 1,3 рази зменшується об’ємна щільність пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ-го типу, що призводить до дефіциту сурфактанту на альвеолярній поверхні та до збільшення його мінімального поверхневого натягу в 1,4 рази і зменшення індексу стабільності в 1,5 разів. Зростає, у порівнянні з контролем, відсоток ушкоджених альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів, відповідно, в 2,2; 2,1 і 1,9 разів. Змінюються реологічні властивості крові, свідченням чого є утворення тромбоцитарних та лейкоцитарних агрегатів. Збільшується у 2,9 разів кількість альвеолярних макрофагів з утворенням в окремих альвеолах конгломератів, що є ознакою порушення їх міграційних властивостей. На 7 добу, поряд з дистрофічними і деструктивними змінами, у деяких компонентах аерогематичного бар’єру виявляються ознаки підвищеної функціональної активності.

7. Позитивний вплив інгаляційного введення ліпіну на структурні компоненти аерогематичного бар’єру легень після гострого отруєння діоксидом сірки в концентрації 0,5 мг/м³ проявляється тільки в ранні терміни (перші 24 години). Ліпін забезпечує зменшення ушкоджених альвеолоцитів I типу та ендотеліоцитів, у порівнянні з нелікованими тваринами, на 54,14% та 41,53%, відповідно, а кількість ушкоджених альвеолоцитів II порядку статистично не відрізняється від контрольних величин. Збереженість аерогематичного бар'єру відбувається внаслідок стабілізації проникності, в першу чергу, плазматичних і внутрішньоклітинних мембран. Застосування ліпіну як мембранопротектора через 24 години після отруєння діоксидом сірки не є ефективним.

8. При гострому розлитому каловому перитоніті зміни компонентів аерогематичного бар’єру виявляються вже протягом перших 30 хвилин. Серед альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів збільшується, відповідно в 2,7, 2,8 і 3,1 рази, відсоток ушкоджених клітин. Зменшення об’ємної щільності пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ типу в 1,4 рази супроводжується пригніченням поверхневої активності сурфактанту легень, про що свідчить зниження в 1,2 рази індексу стабільності та підвищення в 1,4 рази його мінімального поверхневого натягу. Збільшення у 2,7 рази кількості та функціональної активності альвеолярних макрофагів є відображенням розвитку альтерації в респіраторному відділі легень.

9. У пізні терміни калового перитоніту (3-24 год) визначається наростання змін всіх ланок аерогематичного бар’єру. Відсоток ушкоджених альвеолоцитів І, ІІ типів та ендотеліоцитів продовжує збільшуватися і переважає контрольні величини, відповідно, в 4,7, 4,9 і 5,4 разів. Зменшення у 2,6 разів об’ємної щільності пластинчастих тілець в альвеолоцитах ІІ типу призводить до вираженого дефіциту сурфактанту та розвитку мікроателектазів, про що свідчить збільшення в 2,0 рази мінімального поверхневого натягу при одночасному зменшенні індексу стабільності в 1,6 разів. Деструктивно-дистрофічні зміни, які превалюють серед структурних компонентів респіраторного відділу легень, поширюються й на альвеолярні макрофаги, що суттєво знижує захисні можливості органу. Разом з тим, наявність альвеолоцитів ІІ типу з ультраструктурними ознаками підвищеної функціональної активності недостатня для повної компенсації втрачених функцій іншими ділянками легеневої тканини.

10. Зміни всіх структурних компонентів респіраторного відділу легень щурів викликають як екзогенні, так і ендогенні чинники, вираженість та характер яких залежать від концентрації та тривалості дії ушкоджуючого фактора. Найбільш чутливим до дії обох чинників є аерогематичний бар’єр, в якому його епітеліальна складова більше реагує на екзогенні впливи, а ендотеліальна - більше страждає при дії ендогенних факторів. Одним з провідних механізмів ушкоджуючої дії екзогенних та ендогенних чинників є дестабілізація мембран.

11. Отримані морфологічні дані про зміни компонентів аерогематичного бар’єру та активності сурфактанту можуть бути використані для розробки і патогенетичного обгрунтування заходів, направлених на корекцію та попередження розвитку легеневої патології, яка виникає при дії екзо- та ендогенних факторів. На підставі проведених досліджень, з метою корекції мембранних структур респіраторного відділу легень при гострому отруєнні діоксидом сірки, доцільне раннє (перші 24 години) застосування ліпіну.

Публікації автора:

1. Заяц Л.М. Влияние загрязнений атмосферного воздуха на кровеносные сосуды легких // Проблемы туберкулеза. – 1995. - № 3. – С. 50-53.

2. Заяць Л.М. Вплив екологічних факторів зовнішнього середовища на сурфактантну функцію легень // Галицький лікарський вісник. - 1995. – Т. 2. – С. 47-49.

3. Заяць Л.М., Беляков Н.А., Банин В.В. Морфогенез изменений в легких при остром разлитом перитоните // Эфферентная терапия. - 1996. - Т. 2, № 2. – С. 60-63. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

4. Заяць Л.М. Ультраструктура аерогематичного бар’єру легень при діі екологічних факторів зовнішнього середовища // Вісник морфології. - 1999. - № 1. – С. 45-46.

5. Заяць Л.М. Ультраструктура клітинних компонентів сурфактантної і антисурфактантної системи легень в умовах промислового забруднення атмосфери // Вісник Вінницького державного медичного університету. – 1999. - № 1. – С. 21-22.

6. Шестаков В.І., Максимов Ю.М., Мазепа І.В., Заяць Л.М. Вплив ліпіну на перебіг порушень у сурфактантах легенів, зумовлених дією діоксиду сірки // Проблеми військової охорони здоров’я: Збірник наукових праць Української військово-медичної академії. - 2000. – Вип. 6. – С. 287-295. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

7. Заяць Л.М. Вплив атмосферних забруднювачів на захворюваність органів дихання у населення Івано-Франківської області // Гигиена населённых мест. - Киев. – 2001. - Вып. 38, Т. 1. – С. 175-177.

8. Заяць Л.М. Ультраструктурні зміни альвеолярного епітелію легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Буковинський медичний вісник. - 2001. - Т. 5, № 3-4. – С. 155-156.

9. Заяць Л.М., Шестаков В.І. Особливості ультраструктури гемомікроциркуляторного русла легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Буковинський медичний вісник. – 2001. – Т. 5, № 1-2. – С. 66-67. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

10. Заяць Л.М. Вплив ліпіну на гемомікроциркуляторне русло легень при дії діоксиду сірки // Вісник Вінницького державного медичного університету. - 2003. - № 2/2. – С. 667-668.

11. Заяць Л.М. Структурно-функціональні особливості гемомікроциркуляторного русла легень при дії діоксиду сірки // Галицький лікарський вісник. - 2003. - Т. 10, № 2. – С. 93-95.

12. Заяць Л.М. Корекція ультраструктурних порушень компонентів аерогематичного бар’єру легень при дії діоксиду сірки фосфатидилхоліновими ліпосомами // Галицький лікарський вісник. - 2003. - Т. 10, № 4. – С. 31-33.

13. Заяць Л.М. Структурно-функціональні особливості альвеолярних макрофагів при дії діоксиду сірки // Гігієна населених місць. – Київ. – 2003. – Вип. 41. – С. 58–61.

14. Заяць Л.М. Вплив аерополютантів на ультраструктуру альвеолярних макрофагів легень // Вісник проблем біології і медицини. – 2003. - Вип. 3. – С. 48-49.

15. Заяць Л.М. Стан гемомікроциркуляторного русла легень при дії аерополютантів // Гігієна населених місць. - 2003. - Вип. 42. – С. 56-59.

16. Заяць Л.М. Особливості ультраструктурної організації аерогематичного бар’єра легень у нормі та при дії діоксиду сірки // Вісник морфології. - 2003. - № 1. – С. 23-25.

17. Заяць Л.М. Ультраструктура альвеолярних макрофагів легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Вісник морфології. - 2003. - № 2. – С. 182-183.

18. Заяць Л.М. Состояние сурфактантной системы и ультраструктура аэрогематического барьера легких в условиях промышленного загрязнения атмосферы // Эфферентная терапия. - 2003. - Т. 9, № 4. – С. 78-81.

19. Заяць Л.М. Вплив діоксиду сірки на поверхневу активність сурфактанта легень та ультраструктуру альвеолоцитів ІІ типу // Фізіол. журн. – 2004. - Т. 50, № 1. – С. 52-55.

20. Заяць Л.М. Роль нейтрофілів у розвитку синдрому гострого ушкодження легень при експериментальному перитоніті // Галицький лікарський вісник. – 2004. - Т.11, № 1. – С. 51-54.

21. Заяц Л.М., Мазепа И.В., Максимов Ю.Н., Мащакевич И.И., Шестаков В.И. Система сурфактанта легких при воздействии сернистого газа // Материалы 5-ой научно-практической конференции „Система сурфактанта легких в норме и патологии”. – Ялта. – 1993. – С. 17-18. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

22. Заяць Л.М. Ультраструктурні зміни альвеолоцитів ІІ типу в умовах промислового забруднення атмосфери // Зб. наукових праць I-го Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів України “Актуальні питання морфології. - Івано-Франківськ. - 1994. – С. 71.

23. Заяц Л.М., Шестаков В.И. Ультраструктурные изменения компонентов аэрогематического барьера (АГБ) легких при воздействии сернистого газа // Зб. наукових праць 1-го Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів України „Актуальні питання морфології”. – Івано-Франківськ. – 1994. – С. 192. (Дисертант самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

24. Заяць Л.М., Шутка Б.В. Влияние экологических факторов внешней среды на ультраструктуру компонентов аэрогематического барьера легких в эксперименте // Пульмонология. Приложение. 4-й национальный конгресс по болезням органов дыхания. Сборник-резюме. – Москва. - 1994. - С. 1130. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

25. Заяць Л.М. Мікроциркуляторні зміни в генезі респіраторного дистрес-синдрому // Матеріали наукової конференції “Актуальні питання морфогенезу”. - Чернівці. - 1996. – С. 123.

26. Заяць Л.М. Ультраструктурні зміни гемокапілярів легень при дії сірчистого газу // Матеріали II-го конгресу патофізіологів України, Київ, 1996 р. - Фізіол. журн. - 1996. - Т. 42, № 3-4. – С. 16.

27. Заяць Л.М., Беляков М.О. Нейтрофіли і респіраторний дистрес-синдром // Матеріали II-го конгресу патофізіологів України, Київ 1996 р. - Фізіол. журн. - 1996. - Т. 42, № 3-4. – С. 49. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

28. Заяць Л.М., Беляков Н.А. Изменение ультраструктуры компонентов аэрогематического барьера легких при остром разлитом перитоните у крыс // Тезисы докладов ІІІ Конгресса Международной Ассоциации морфологов, Тверь 1996 г. - Морфология. – 1996. - Т. 109, Вып. 2. – С. 54. (Автор самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

29. Заяць Л.М. Стан мікроциркуляторного русла легень в умовах промислового забруднення атмосфери // Матеріали наукової конференції анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України присвяченої 100-річчю від дня народження професора А. П. Любомудрова „Актуальні проблеми функціональної анатомії судинної системи”. – Львів. – 1995. – С. 50.

30. Заяць Л.М., Хоминець М.Д. Зміни структурних компонентів мікросудин легень при дії діоксиду сірки // Матеріали наукової конференції „Актуальні питання теоретичної та клінічної медицини на сучасному рівні”. – Полтава. – 1996. – С. 147-148. (Автор самостійно провів забір матеріалу та морфологічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

31. Заяць Л.М., Хоминець М.Д., Нощенко О.В. Особливості ультраструктури альвеолярних макрофагів легень при дії атмосферних забруднювачів // Матеріали наукової конференції „Актуальні питання теоретичної та клінічної медицини на сучасному рівні”. – Полтава. – 1996. – С. 146-147. (Дисертант самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

32. Заяць Л.М. Стан мікроциркуляторного русла легень при дії сірчистого ангідриду /SO₂/ // Матеріали міжнародної наукової конференції, присвяченої пам’яті академіка Сморщка С.А. „Актуальні питання морфології”. – Тернопіль. – 1996. – Т. 1. - С. 261.

33. Заяць Л.М., Максимов Ю.М., Шестаков В.І., Заяць І.Т., Рибніков М.В. Вплив антигіпоксанта ліпіну на ультраструктуру альвеолоцитів 2-го типу при дії сірчистого ангідриду / SO₂/ // Матеріали міжнародної наукової конференції, присвяченої пам’яті академіка Сморщка С.А. „Актуальні питання морфології”. – Тернопіль. – 1996. – Т.1. – С. 262. (Дисертант самостійно провів забір матеріалу та електронномікроскопічні дослідження, статистично опрацював отримані результати, сформулював положення і висновки).

34. Заяць Л.М. Патоморфологічні зміни мікросудин легень при гострому перитоніті // Матеріали наукової конференції з міжнародною участю „Мікроциркуляція та її вікові зміни”. – Київ. – 1999. – С. 165.

35. Заяць Л.М. Морфологічний субстрат мікроциркуляторного компоненту легень при гострій дихальній недостатності // Матеріали науково-практичної конференції „Актуальні питання морфогенезу та регенерації”, Луганськ 2000 р. – Укр. медичний альманах. – 2000. – Т. 3, № 1 (додаток). – С. 21.

36. Заяць Л.М. Особливості ультраструктури альвеолярних макрофагів легень при дії діоксиду сірки // Матеріали ІІІ національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів, топографоанатомів України „Актуальні питання морфології”. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2002. – С. 118-119.

37. Заяць Л.М. Стан клітинних компонентів сурфактантної системи легень при гострому розлитому перитоніті в експерименті // Тези доповідей ІІІ з'їзду фтизіатрів і пульмонологів України, Київ 2003 р. – Укр. пульмонол. журн. – 2003. - № 2. – С. 182.

38. Zayats L.M. Structural and functional features of the II type alveolocytes under the air-pollutant action // Матеріали Міжнародного Наукового Форуму „Environment and human health”. - St. Petersburg. – 2003. – P. 299.