Функциональная морфология гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы при тяжелой черепно-мозговой травме

В современных условиях тупая травма тела прочно занимает ведущее место в структуре смертельных повреждений (8,59). Так, по данным Бюро судебно-медицинской экспертизы Рязанской области на долю смертности вследствие черепно-мозговой травмы за последние 3 года приходится 13% - 21% от всех случаев насильственной смерти. По данным Рязанского Бюро СМЭ и по сообщениям различных авторов повреждения черепа и головного мозга наблюдаются, преимущественно, среди лиц в возрасте 20 — 49 лет, т. е. у наиболее социально активной категории населения (62,80). У мужчин данный вид травмы встречается в 3 раза чаще по сравнению с женщинами.

Значительная частота повреждений головы и высокая смертность при них, в сочетании с поражением наиболее активной категории населения, придают большую социально-медицинскую значимость проблеме черепно-мозгового травматизма (38). — «.

Актуальность проблемы.

Актуальность исследования гипоталамо-гипофизарно-надпочечни-ковой системы (ГГНС) при черепно-мозговой травме обусловлена как частотой данной травмы, так и важностью этой системы в поддержании гомеостаза организма, нарушение которого является неотъемлемой частью патогенеза ЧМТ. В работах, посвященных изучению патоморфологии головного мозга при ЧМТ, проведено детальное исследование травматических повреждений различных его отделов, в том числе и стволового. Обнаружены ишемические повреждения в коре, дистрофические и некротические изменения нейронов подкорковых ганглиев и стволового отдела мозга (35). Выявлены значительные структурные изменения сосудистого русла крупноклеточных ядер гипоталамуса, сопровождающиеся признаками отклонения их функционального уровня (80). Однако состояние мелкоклеточных ядер гипоталамуса не привлекало внимания исследователей, хотя именно эти ядра играют большую роль в регуляции эндокринного статуса, выделяя разрешающие (стимулирующие) и ингибирующие (угнетающие) факторы. Не изучалось также состояние задних ядер гипоталамуса, которым принадлежит регулирующая роль в развитии и последующем течении иммунных реакций (36,40,41,48,85,86). Значительное внимание уделялось изучению структуры других отделов ГГНС — гипофиза и надпочечников.

В гипофизе при ЧМТ В. Е. Локтев (43) обнаружил очаговые кровоизлияния в ножку и капсулу. К. И. Хижнякова (80), наряду с выявлением упомянутых процессов, уточнила соотношение различных типов клеток, но при этом показатели их функционального состояния остались без детального исследования.

В надпочечниках при стрессе, возникающем на почве ЧМТ,——;

В.И.Алисиевич (4) выявил изменения в содержании липоидов в клетках коры.

Однако в упомянутых выше работах не проводилось детального морфометрического исследования органоспецифических клеток, позволяющего наиболее точно высказываться об их функциональном уровне вообще и при черепно-мозговой травме в частности.

В связи со всем вышеизложенным представляет интерес исследование ГГНС при черепно-мозговой травме с использованием морфологических методик, позволяющих более достоверно определить уровень функциональной активности органов. В качестве одной из таких методик, успешно применяемой в морфологических исследованиях, служит кариометрия (1,79). Данная методика позволяет объективно оценить уровень функциональной активности исследуемых органов, что позволит определить наиболее активный из них и уточнить степень их участия в патогенезе ЧМТ.

Цель исследования.

Выяснить морфо-функциональное состояние органов гипоталамо-гипофизарной-надпочечниковой системы при тяжелой черепно-мозговой травме на раннем этапе ее развития.

Задачи исследования:

— выяснить морфо-функциональное состояние мелкоклеточных ядер гипоталамуса с вычислением среднего объема кариона нейронов;

— уточнить морфо-функциональное состояние крупноклеточных ядер гипоталамуса с вычислением среднего объема. кариона нейронов;

— уточнить морфо-функциональное состояние гипофиза при тяжелой черепно-мозговой травме, для чего определить процентное соотношение различных типов аденоцитов (базофилов, эозино-филов и хромофобов) и вычислить средний объем их кариона;

— уточнить морфо-функциональное состояние надпочечников при тяжелой черепно-мозговой травме с вычислением толщины различных зон коры и среднего объема кариона эндокриноцитов;

— определить степень отклонения названных показателей от аналогичных показателей людей, погибших от других причин (контрольная группа).

Научная новизна.

Впервые вычислен средний объем кариона нейронов мелкоклеточных ядер гипоталамуса (АЯ, ЗГЯ), всех секреторных клеток аденогипофиза, коры и мозгового вещества надпочечников при тяжелой черепно-мозговой травме, что дало возможность сделать заключение об уровне их функционального состояния. Установлено, что при данной травме, в условиях нарушения гемоцир-куляции, в ПВЯ, АЯ, ЗГЯ появляются признаки усиления секреторного процесса. В СОЯ показатель уровня функциональной активности остается близким «контрольной» величине. Процесс нейросекреции в крупноклеточных ядрах (СОЯ и ПВЯ) протекает в условиях нарушения его этапности (стадийности).

Научно — практическая значимость.

Получены новые сведения о реакции ГГНС при черепно-мозговой травме, уточняющие представления о патогенезе данной травмы. Эти сведения могут способствовать повышению обоснованности судебно-медицинского заключения по поводу танатогенеза ЧМТ.

Кроме того, обнаруженная структурная перестройка органов ГГНС, характерная для ЧМТ, является признаком прижизненности повреждения и может служить дополнительным критерием при дифференциальной диагностике травмы и церебро-васкулярной болезни.

Выявленные изменения показывают перспективность клинических изысканий по регуляции деятельности указанной системы в ходе лечения черепно-мозговой травмы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Морфологическая картина гипоталамических ядер отражает неоднозначное изменение уровня их функционального состояния в начальном периоде тяжелой черепно-мозговой травмы.

2. Тяжелая ЧМТ сопровождается значительными нарушениями структуры гипофиза с изменением показателей функционального состояния его аденоцитов. Кратковременное повышение функциональной активности аленогипофиза сменяется ее снижением.

3. Тяжелая ЧМТ сопровождается изменениями показателей морфофункционального состояния надпочечников, свидетельствующими о возрастании функциональной активности желез.

4. При ЧМТ нарушается координированное взаимодействие органов ГГНС вследствие нарушения функционирования гипоталамических ядер и гипофиза.

Апробация работы.

Основные положения диссертации обсуждены на областной конференции судебных медиков, на 6-м Всероссийском съезде судебных медиков.

По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Объем и структура диссертации.

ВЫВОДЫ.

1. Полученные данные об изменении морфофункционального состояния органов ГГНС при тяжелой черепно-мозговой травме позволяют с определенной вероятностью судить о характере патологического процесса и в комплексе с другими диагностическими критериями использоваться для решения важнейших экспертных вопросов судебной медицины:

1) подтверждения прижизненндсти образования повреждений, на что указывают сочетание признаков дисциркуляторных процессов в органах ГГНС, с преобладанием спазма капилляров гипоталамических ядер, повышение количества нейронов с признаками опустошения нейроскрета в крупноклеточных ядрах гипоталамуса, наличие очажков некроза в аденогипофизе, повышенное кровенаполнение сетчатой зоны коры надпочечников.

2) определения давности возникновения травмы, о чем свидетельствует:

— со стороны гипоталамуса: преобладание спазма в капиллярах гипоталамических ядер с пикнозом эндотелиальных клеток через 3−5 часов после травмы;

— со стороны гипофиза: наличие очажков пикнотизированных аденоцитов в передней доле гипофиза в первые 3−4 часа после травмы, трансформирующихся в некротические участки в последующие 4 часа после травмы, а также отсутствие воспалительной клеточной реакции в очагах кровоизлияний и некроза (первые 8 часов с момента травмы);

— со стороны надпочечников: делипидизация клеток пучковой зоны (сначала внутренней, затем наружной части) с сохранением светлой окраски коры — в первые 1−2 часа с последующим расширением очагов делипидизации со снижением, прозрачности коркового вещества и стирания границ между зонами (к 6−8 часам).

3) установления природы происхождения внутричерепных кровоизлияний (вследствие травмы либо артериальной гипертензии). Показателями травматического характера повреждений являются: распространенность дисциркуляторных процессов. в микроциркуляторном русле с преобладанием их в ПВЯ и ЗГЯ, — значительное количество пикноморфных нейронов, поражение гипоталамуса в сочетании с деструктивными ' изменениями гипофиза,.

— редкое проникновение эритроцитов в воронкообразное пространство Вирхов-Робен-Снесарева, отсутствие характерных для гипертензии изменений со стороны стенки артериол (гипертрофии мышечной оболочки, склероза, гиалиноза, фибриноидного некроза).

2. Результаты проведенного исследования указывают на наличие происходящих в органах ГГНС морфофункциональных изменений при ЧМТ, свидетельствующих о немаловажной роли эндокринной системы в патогенезе травмы,-что способствует формированию более глубокого представления о танатогенезе черепно-мозговой травмы.

В частности получены следующие данные о морфофункциональной перестройке гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы:

1) В остром периоде тяжелой ЧМТ при сохраненной базальной части головного мозга в крупнои мелкоклеточных ядрах гипоталамуса, в гипофизе и надпочечниках возникают дисциркуляторные процессы, более выраженные в ПВЯ и ЗГЯ и проявляющиеся преимущественно спазмом сосудов. Со стороны нейронов наблюдается возрастание деструктивных изменений.

2) При черепно-мозговой травме в гипоталамических ядрах, за исключением супраоптических, на фоне дисциркуляторных процессов, формируются морфологические признаки повышенной секреторной активности.

3) В супраоптических и паравентрикулярных ядрах возникают признаки нарушения динамики нейросекреторного процесса. Эти нарушения выражаются уменьшением численности клеток, имеющих признаки фаз покоя, накопления и выведения нейросекрета, возрастанием количества клеток с признаками фазы опустошения и количества пикноморфных клеток, имеющих признаки депонирования.

4) Значительные дисциркуляторные процессы, возникающие при ЧМТ в гипофизе, вызывают тяжелые некробиотические и некротические изменения в эндокринных клетках, вплоть до массивных некрозов. Морфологические признаки функционального состояния характерны для однократного кратковременного выброса резервных тропных гормонов хромофильными клетками с последующим снижением их секреторной активности.

5) В надпочечниках, на фоне слабо выраженных дисциркуляторных процессов, возникают незначительные очаговые дистрофиические и некротические изменения^{деноцитов.} Показатели функциональной активности всех зон коры характеризуются их повышением.

6) Появление признаков повышенного функционального состояния надпочечников при признаках снижения функционального состояния гипофиза свидетельствует о формировании парагипофизарного пути регуляции деятельности надпочечников при ЧМТ.

3. Полученные данные могут быть использованы для повышения обоснованности судебно-медицинского заключения о танатогенезе травмы, что указывает на целесообразность направления на микроскопическое исследование органов ГГНС (гипоталамических ядер, гипофиза, надпочечников) от трупов лиц, умерших вследствие черепно-мозговой травмы либо подозрении на таковую.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.

Проведенное исследование показывает целесообразность изучения гормонального метаболизма при ЧМТ с целью его возможной коррекции и последующего влияния на патогенез травмы. Полученные результаты уточняют реакцию гипоталамуса при ЧМТ в случаях макроскопически интактного основания мозга и могут быть использованы для повышения обоснованности судебно-медицинского заключения о танатогенезе травмы, для подтверждения прижизненности повреждения, давности причинения травмы, а также для дифференциальной диагностики травматического повреждения мозга и церебро-васкулярной болезни.

При судебно-медицинском заключении о танатогенезе ЧМТ в условиях сохранения базального отдела головного мозга целесообразно учитывать нарушение функций регуляторных отделов гипоталамуса. ч.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Проведенное исследование показывает, что патогенез ЧМТ заключается не только в механическом повреждении ткани головного мозга с разрушением жизненно важных центров. В ответ на травму формируется морфо-функциональная перестройка эндокринной системы, затрагивающая как ее регуляторные отделы, так и периферические железы. При сохранившемся базальном отделе головного мозга значительные изменения возникают во всех органах ГГНС, играющей ведущую роль в поддержании гомеостаза организма. Общими изменениями являются дисциркуляторные процессы, характерные для морфологической картины быстрого наступления смерти. Их можно рассматривать в качестве составной части патогенеза данной травмы, т.к. они неизбежно сопровождаются нарушением функций органоспецифической ткани. Эти изменения затрагивают все отделы системы, хотя их степень различна.

В пределах центрального звена ГГНС — в гипоталамусе-наиболее поражаемыми ядрами являются ПВЯ и ЗГЯ, что вполне допустимо поставить в связь с их анатомической близостью к стенке 3-го желудочка. В условиях травматического нарушения гемоциркуляции ядра сохраняют способность менять показатели функционального состояния, что соответствует осуществлению регуляторного влияния данных центральных отделов на соответствующие периферические органы. Указанные изменения представляют собой, по-видимому, неспецифическую реакцию, направленную на мобилизацию защитных механизмов организма. Однако не все исследованные гипоталамические ядра реагируют на травму в равной степени. Так СОЯ, регулирующее, в основном, наиболее филогенетически древний водно-минеральный обмен, характеризуются относительной стабильностью морфологических показателей функциональной активности, по сравнению с другими ядрами. Последние ядра участвуют в регуляции эндокринной системы (АЯ), иммунной системы (ЗГЯ), тонуса гладкой мускулатуры (ПВЯ), которые формируются в более позднем периоде филогенетического развития. Стимуляция данных систем представляет важное звено поддержания гомеостаза организма, нарушенного вследствие травмы.

Со стороны гипофиза возникают более выраженные деструктивные процессы, что связывается с уязвимостью портальной сосудистой системы, поражаемой вследствие инерционного перемещения головного мозга в момент травмы. Показатели снижения функциональной активности хромофильных клеток аденогипофиза расцениваются в качестве признака значительного уменьшения его регулирующей роли в поддержании эндокринного гомеостаза организма. В этих условиях появление признаков возрастания функциональной активности.. надпочечниковвозникает вследствие воздействия других стимулирующих факторов, в частности гипо-таламических ядер.

Обнаруженные отклонения морфологических признаков в эндокринных органах служат показателем формирования патогенетически обусловленного состояния. Эта патогенетическая перестройка ГГНС при ЧМТ складывается из изменения уровня функционального состояния различных ее звеньев (органов). Данную перестройку целесообразно расценивать как характерную для указанной травмы.

Непосредственное влияние рилизинг-факторов гипоталамуса на надпочечники минуя аденогипофиз можно рассматривать в качестве аварийного механизма включения защитных сил организма, направленных на поддержание обменных процессов.

Перестройка ГГНС осуществляется в тесной взаимосвязи с изменением состояния других органов и систем, подвергаясь разнообразному воздействию с их стороны по принципу обратной связи и оказывая при этом влияние на их деятельность. Однако в условиях выключения аденогипофиза из регуляторного процесса нарушаются тонкие механизмы регуляции, и возникающая патогенетическая перестройка принимает характер патологической. Имеющиеся особенности, служащие показателем прижизненности повреждения, придают указанной перестройке признаки типичности для данной травмы.

Полученные результаты исследования уточняют некоторые стороны патогенеза. ЧМТ, демонстрируя участие эндокринной системы в патогенезе травмы, углубляют представление о танатогенезе ЧМТ и могут быть использованы при формировании судебно-медицинского заключения. Вполне допустимо предположение о существенной ролиэндокринныхнарушений в неблагоприятном течении как раннего, так и, вероятно, позднего посттравматического периода. Выявление нарушений в центральном и периферическом звеньях эндокринной системы свидетельствует о целесообразности клинических исследований направленных на уточнение отклонений эндокринного гомеостаза при ЧМТ и последующей медикаментозной его корректировки.

Обнаруженная структурная патогенетическая перестройка ГГНС может служить дополнительным критерием в дифференциальной диагностике ЧМТ и церебро-васкулярной болезни.