Спосіб моделювання внутрішньоутробної гіпоксії з асфіксією новонародженого в пологах

Реферат: Спосіб моделювання внутрішньоутробної гіпоксії з асфіксією новонародженого в пологах включає висотний гіпоксичний вплив на вагітних самок щурів. Вагітних самок щурів піддають висотному гіпоксичному впливу, що відповідає підйому на висоту 7500 м, з моменту реєстрації вагітності й до моменту розродження, протягом 20 хв. щодня, в один і той же час та додатково потомство цих самок також піддають висотному впливу відразу після народження, одноразово, протягом 15 хв., на тій же "висоті" з наступною морфологічною оцінкою ступеня пошкодження головного мозку, серця, легенів, печінки й нирок. UA 88459 U (12) UA 88459 U UA 88459 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а саме до експериментальної медицини, і може бути використана для моделювання внутрішньоутробної гіпоксії з асфіксією новонародженого в пологах. Відсутність можливості для вивчення морфологічних змін органів у клініці обумовлює необхідність проведення досліджень в умовах експерименту. Виявлення морфологічного субстрату ушкодження органів і систем людського організму в умовах гіпоксії, його характер і глибина обумовлюють пошук об'єму й адекватності мір профілактики цих ушкоджень і способів боротьби з ними. Особливу увагу дослідників привертає гіпоксія різної етіології, пережита материнським організмом під час вагітності та реакція плода на асфіксію в пологах. В той час як для вивчення механізмів впливу внутрішньоутробної гіпоксії на плід існує достатній арсенал моделей, моделі для вивчення механізмів впливу асфіксії новонародженого відсутні. Враховуючі те, що серед основних причин перинатальної смертності безумовні лідери - гіпоксія плода та асфіксія новонародженого, особливо коли вони реєструються одночасно, створення моделей таких ускладнень вагітності та пологів є актуальною задачею експериментальної медицини. Так, наприклад, для вивчення механізмів патогенезу внутрішньоутробного розвитку плода використовують наступні експериментальні моделі внутрішньоутробної гіпоксії: утримування тварин у гіпобаричній камері [Zack H.T., Chang S.M. et.al. // Biol. Neonatal.-1984. - V.46. P. 10-13], у середовищі нейтрального азоту [Вартанян Н.М. Экспериментальная "модель" отставания развития плода / Н.М. Вартанян // Акушерство и гинекология.-1979. - № 7. - С. 39-41], часткова перев'язка преплацентарних судин [Гончаренко Е.Н. Функциональные и биохимические характеристики острой гипобарической гипоксии у новорожденных и взрослых крыс / Е.Н. Гончаренко, С.В. Атокова, С.В. Шестакова // Акушерство и гинекология.-1999. - № 3. - С 51-59], оцінка впливу факторів, забруднюючих середовище проживання, у розвитку внутрішньоутробної гіпоксії і гіпотрофії плода [Покровский В.А. Продовольственная безопасность России / В.А. Покровский, Е.Н. Беляев, В.А. Тутельян // Вестник РАМН.-1996. - № 1. - С. 9-12]. Відомий спосіб моделювання внутрішньоутробної гіпоксії, у рамках якого експеримент проводили на самках рандомбредних білих щурів 4-місячного віку. Гіпоксичний вплив здійснювали з 14-ї по 19-у добу вагітності. Для моделювання гіпоксії використовували барокамеру. Вагітних самок поміщали в барокамеру натще й "піднімали" на висоту 9000 м над рівнем моря, що відповідало тиску 224 мм рт. ст. і насиченню киснем 42 мм рт. ст. Компресія й декомпресія тривала по 1 годині. Стаціонарній гіпоксії тварин піддавали протягом 2 годин. За даними літератури, така гіпоксія може бути розцінена як тяжка. Контролем служили інтактні самки білих щурів з аналогічним терміном вагітності [Савченков Ю.И., Лобынцев К.С. Очерки физиологии и морфологии функциональной системы мать-плод. - М.: Медицина, 1980.-254 с.]. Відомо використання в експериментальній медицині моделі пренатальної нормобаричної гіпоксії, відповідно до якої на 13-й і на 18-й дні вагітності частину самок піддавали впливу гіпоксії при концентрації кисню 7 % на протязі трьох годин. Концентрація вуглекислого газу не перевищувала 0,1 %. Тварин контрольної групи тримали в камері за тих самих умов, але при нормальній концентрації О2. Дослідження нервової тканини здійснювали на потомстві контрольних і експериментальних самок [Васильєв Д.С. Формирование конечного мозга крыс после нарушения эмбрионального развития, вызванного пренатальной гипоксией: Автореф. дис. … к.б.н.: 03.00.13, 03.00.25 / Д.С. Васильев. - Санкт-Петербург, 2007]. Відомий також спосіб моделювання гіпоксії, згідно якого тварина розміщалася в спеціальній камері, що відповідало підйому на висоту 5000 м. Гіпоксія створювалася під час вагітності щурів (щодня по півгодини на протязі всієї вагітності), інтранатально шляхом застосування гіпобаричної (висотної) моделі, що максимально наближена до умов хронічної внутрішньоутробної гіпоксії плода [Савченков Ю.И., Лобынцев К.С. Очерки физиологии и морфологии функциональной системы мать-плод. - М: Медицина, 1980.-254 с.; Загорулько А.К. Использование компрессионной установки УК-40-2 М в комплексе с камерой избыточного давления КГ для создания повышенного давления и вакуума / Рац. предложение № 1141 от 16.09.1986.]. Даний спосіб моделювання внутрішньоутробної гіпоксії є найбільш близьким до того, що заявляється, за технічною суттю і результатом, який може бути досягнутим, тому його вибрано за найближчий аналог. В основу корисної моделі поставлена задача розширення арсеналу ефективних способів моделювання внутрішньоутробної гіпоксії з одночасним моделюванням асфіксії новонародженого в пологах. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі моделювання внутрішньоутробної гіпоксії з асфіксією новонародженого в пологах, що включає висотний 1 UA 88459 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гіпоксичний вплив на вагітних самок щурів, згідно з корисною моделлю, вагітних самок щурів піддають висотному гіпоксичному впливу, що відповідає підйому на висоту 7500 м, з моменту реєстрації вагітності й до моменту розродження, протягом 20 хв. щодня, в один і той же час та додатково потомство цих самок також піддають висотному впливу відразу після народження, одноразово, протягом 15 хв., на тій же "висоті" з наступною морфологічною оцінкою ступеня пошкодження головного мозку, серця, легенів, печінки й нирок. Технічний результат корисної моделі обумовлений синергізмом етапів способу. Спосіб виконують наступним чином: вагітних самок щурів піддають висотному гіпоксичному впливу, що відповідає підйому на висоту 7500 м, з моменту реєстрації вагітності й до моменту розродження, протягом 20 хв. щодня, в один і той же час. Для створення асфіксії новонародженого в пологах потомство цих самок також піддають висотному впливу відразу після народження, одноразово, протягом 15 хв., на тій же "висоті" з наступною морфологічною оцінкою ступеня пошкодження головного мозку, серця, легенів, печінки й нирок. Теоретичною передумовою способу став той факт, що гіпоксія пренатального періоду має різко негативний вплив на плід, наслідком якого є зниження виживаності, внутрішньоутробна затримка росту й зміна плацентарних показників, які свідчать про розвиток плацентарної недостатності. Киснева недостатність у період вагітності знижує адаптаційні можливості в постнатальному періоді, обумовлюючи загибель і народження фізіологічно незрілого й відстаючого в розвитку потомства з вираженими і довгостроковими неврологічними ускладненнями. Асфіксія новонародженого в пологах, коли той відчуває кисневе голодування, поглиблює ці порушення та навіть може призвести до катастрофічних наслідків. Ефективність способу ілюструють наступні приклади. Приклад 1. Група "хронічна внутрішньоутробна гіпоксія". Головний мозок - Хронічна внутрішньоутробна гіпоксія у тварин цієї групи в головному мозку реалізується осередковою загибеллю нейроцитів і макроглії з відповідним формуванням безлічі мікрофокусів гліозу. Судини зі стовщеними склерозованими стінками, у частині полів зору виявляється редукція мікроциркуляторного русла. Серце - у міокарді серед кардіоміоцитів з нормальними розмірами зустрічаються гіпертрофовані серцеві клітини. У міокарді визначаються одиничні осередки ішемічно ушкоджених м'язових волокон. У стінці серця визначаються виражені склеротичні зміни і помірно виражені ознаки порушення кровообігу. Легені - превалюють склеротичні процеси, що виражаються в стовщенні міжальвеолярних перегородок, стовщенні стінок судин мікроциркуляторного русла. Помірно виражені ознаки порушення кровообігу. Нирки - відзначається велика кількість ембріональних клубочків, які розташовуються не тільки під капсулою або за ходом борозен, але й у більш глибоких відділах коркового шару. Виражені склеротичні зміни, що сполучаються з помірно вираженими ознаками порушення кровообігу (у судинах мікроциркуляторного русла відзначаються ознаки стазу формених елементів крові, виражене їхнє розширення й повнокров'я, формування крововиливів і тромбів). У проксимальних і дистальних канальцях нирок виявляються помірно виражені дистрофічні зміни епітеліоцитів. Печінка - гепатоцити переважно в стані дрібнокрапельного ожиріння за периферією часточок. Портальні тракти незначно розширені за рахунок новоствореної сполучної тканини. Нерівномірне повнокров'я синусоїдів і центральних печінкових вен. Приклад 2. Група "гостра постнатальна асфіксія". Головний мозок - під впливом асфіксії виявляються морфологічні ознаки перших двох стадій порушення мозкового кровотоку: первинної гіпоперфузії й реактивної гіперемії. У нейронах виявляються ознаки некробіозу, в астроцитах реєструються явища клазматодендрозу (розпаду аксонів) і набрякання. Судинна стінка у всіх випадках нестовщена, базальні мембрани тонкі, із чіткими контурами, PAS-позитивні, місцями стоншені аж до повної відсутності. У зонах стоншення і відсутності базальних мембран формується рясний екстравазат. Рівень морфофункціональної активності ендотеліоцитів оцінюється як низький або помірний. Серце - у міокарді серед кардіоміоцитів з нормальними розмірами зустрічаються гіпертрофовані серцеві клітини. Крім того, зустрічаються ділянки значних розмірів, де поперечна посмугованість м'язових волокон зовсім не виявляється. Визначаються м'язові клітини з ознаками контрактурних ушкоджень переважно І ступеня тяжкості, в одиничних ділянках II ступеня тяжкості, які при забарвленні за Рего мають вигляд поперечно розташованих сегментів клітин міокарда чорного кольору з нерозрізненою структурою, а при фарбуванні за Лі контрактурно змінені кардіоміоцити характеризуються вираженою фуксинофілією. У деяких полях зору зустрічаються ділянки м'язових волокон з явищами фрагментації, 2 UA 88459 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 внутрішньоклітинного міоцитолізу. Картина судин мікроциркуляторного русла неоднотипна. Так, у судинах спостерігаються ознаки порушення кровообігу, що виражаються в розширенні судин, їхньому повнокров'ї, агрегації еритроцитів і стазі крові, наявності дрібних тромбів, виході еритроцитів за межі судини в навколишню тканину з формуванням крововиливів. При вивченні препаратів, забарвлених пікрофуксином за ван Гізоном, визначаються червонуватого кольору волокна сполучної тканини. Легені - у просвіті деяких альвеол незначна кількість еозинофільної набрякової рідини з домішкою десквамованих альвеолоцитів. Збереженні альвеолоцити з ознаками дистрофічних і некробіотичних змін у вигляді вакуолізації цитоплазми, набрякання ядра й наступним розпадом клітини. Судини всіх калібрів різко розширені і повнокровні. Печінка - одиничні гепатоцити переважно по периферії часточок у стані не різко вираженої гідропічної дистрофії. Печінкові вени й синусоїди повнокровні. У синусоїдах виявляються фокуси деендотелізації, у збережених ендотеліоцитах - дистрофічні зміни і ознаки різкого підвищення морфофункціональної активності. Нирки - в експериментальних тварин у нирках відзначаються одиничні ембріональні клубочки, які розташовуються під капсулою або за ходом борозен. Визначаються виражені ознаки набряку, порушення кровообігу (ознаки стазу, повнокров'я, формування крововиливів і утворення тромбів) і дистрофічні зміни епітелію канальців нирок. Приклад 3. Група "хронічна внутрішньоутробна гіпоксія+гостра постнатальна асфіксія" Головний мозок - в одиничних нейронах, астроцитах і олігодендроцитах виявляються ознаки ушкодження і загибелі. Крім цього реєструються ознаки осередкової проліферації й гіперплазії астроцитів. Має місце помірно виражений вазогенний набряк мозку. Виявляється феномен сателітозу нейронів. Стан мозкового кровотоку в цей час характеризується вираженою строкатістю й мозаїчністю. Виявляються вогнища неоангіогенеза. Народяться тварини цієї групи зі стовщеними базальними мембранами. Про внутрішньоутробну склеротизацію судинної стінки свідчить також високий рівень сполучнотканинних колагенів у першу добу після народження. Внутрішньоутробно у даних тварин страждає й ендотелій, про що свідчить високий рівень експресії ендотеліну-1, виражена деендотелізація судин. Серце - міокард складається з м'язових клітин, які мають нерівномірне забарвлення й позбавлені поперечної посмугованості. Звертає на себе увагу наявність великих ділянок, де м'язові волокна стоншені, мають хвилеподібний вигляд. У складі м'язових волокон з'являються численні міоцити з контрактурнолітичними змінами, при цьому контрактурні зміни II й III ступенів тяжкості представлені в рівних пропорціях. Переважно в субендокардіальних відділах визначається жирова дистрофія кардіоміоцитів, представлена осередковими скупченнями надзвичайно дрібних пилоподібних крапельок жиру, які при забарвленні гематоксиліном і еозином виглядають у виді дрібних опукло-овальних порожнин. В одиничних ділянках м'язові волокна в центрі осередку жирової дистрофії втрачають поперечну посмугованість. Судини мікроциркуляторного русла серця розширені, повнокровні, з вираженим периваскулярним набряком, знаходяться у стані парезу й характеризуються виходом еритроцитів у навколишню тканину з формуванням крововиливів. Частина судин мікроциркуляторного русла серця тромбована. При забарвленні мікропрепаратів пікрофуксином за ван Гізоном в стромі серця виявляється безліч фуксинофільних сполучнотканинних волокон. Печінка - гепатоцити переважно в стані дрібнокрапельного ожиріння за периферією часточок. Портальні тракти незначно розширені за рахунок новоствореної сполучної тканини. Нерівномірне повнокров'я синусоїдів і центральних печінкових вен. Легені - превалюють склеротичні процеси, що виражаються в стовщенні міжальвеолярних перегородок, стовщенні стінок судин мікроциркуляторного русла. Капіляри різко розширені й повнокровні. Нирки - в експериментальних тварин у нирках у порівнянні з попередніми групами відзначається перевага кількості ембріональних клубочків, які розташовуються не тільки під капсулою або за ходом борозен, але й у більш глибоких відділах коркового шару. Іноді вони неправильно сформовані, мають вигляд скупчень гіперхромних клітин або подвоєних і виродливих ниркових тілець. Деякі з них піддаються сегментарному або тотальному склерозу. Крім того, у нирках відзначаються виражені склеротичні зміни, що добре виявляються при забарвленні мікропрепаратів пікрофуксином за ван Гізоном. Відзначається сполучення склеротичних змін з вираженими ознаками порушення кровообігу (у судинах мікроциркуляторного русла відзначаються ознаки стазу формених елементів крові, виражене їхнє розширення й повнокров'я, формування крововиливів і тромбів). У проксимальних й дистальних канальцях нирок виявляються виражені дистрофічні зміни епітеліоцитів. 3 UA 88459 U 5 Таким чином, розроблена корисна модель внутрішньоутробної гіпоксії з асфіксією новонародженого в пологах може бути використана для вивчення патогенезу цього стану, тому що відображає загальну клінічну картину в експерименті і дозволяє вивчати різні фрагменти даної патології. Модель добре відтворюється і дозується в експерименті, в ній враховуються загальноприйняті морфологічні тести показників стану органів та систем. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб моделювання внутрішньоутробної гіпоксії з асфіксією новонародженого в пологах, що включає висотний гіпоксичний вплив на вагітних самок щурів, який відрізняється тим, що вагітних самок щурів піддають висотному гіпоксичному впливу, що відповідає підйому на висоту 7500 м, з моменту реєстрації вагітності й до моменту розродження, протягом 20 хв. щодня, в один і той же час та додатково потомство цих самок також піддають висотному впливу відразу після народження, одноразово, протягом 15 хв., на тій же "висоті" з наступною морфологічною оцінкою ступеня пошкодження головного мозку, серця, легенів, печінки й нирок. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4