VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние экологических факторов на развитие ЛОР-заболеваний на примере хронического полипозного риносинусита
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Актуальность: Сегодня проблемы, связанные с ЛОР-заболеваниями, широко обсуждаются, так как процент заболеваемости ими по мнению ряда авторов составляет от 15 до 36% [6].
Согласно статистике и прогнозам, расходы на лечение простудных заболеваний, а также расходы, связанные со страховыми выплатами в связи с временной нетрудоспособностью по данной причине, оцениваются в 15 000 000 000 долларов ежегодно, причем половина этой суммы приводится на амбулаторное обслуживание пациентов и стационарное лечение. Объем продаж препаратов от простуды огромен, причем эти средства относятся к наиболее конкурентоспособным на фармацевтическом рынке.
Перечисленное свидетельствует о том, что ЛОР-заболевания широко распространены и проблема их профилактики и лечения особо актуальны.
Согласно данным Федеральной службы государственной статистики число зарегистрированных случаев острых инфекций верхних дыхательных путей на 2016 год составило 58750,7 на 100 тыс. человек населения [3]. Данный показатель свидетельствует о необычайной важности проблемы.
Одной из главных причин широкого распространения ЛОР-заболеваний являются проблемы с экологией, в том числе, кислотные дожди, запыленность, и прочее. Например, влияние таких вредных веществ, как SO2, CO2, NO2, NO3, смол, выбрасываемых в атмосферу в результате деятельности ТЭЦ и ТЭС, автомобилей раздражают слизистую оболочку верхних дыхательных путей, что приводит к различным отрицательным последствиям. Стоит отметить, что наиболее загрязнено соединениями серы северное полушарие, в котором мы живем [3]. Как уже было сказано выше, вследствие сжигания топлива в атмосферу выбрасывается вредный для всего живого оксид серы (IV), который потом окисляется до SO3. Соединяясь с водой, оксиды серы образуют серную и сернистую кислоты, которые в дальнейшем, взаимодействуя с пылевыми частицами образуют сульфаты и сульфиды. Большое количество сульфатов и кислот в атмосфере приводит к выпадению кислотных осадков. Такие условия разрушают слизистую оболочку, приводя к различным последствиям, таким как отек легких, воспаление носовой полости и образование язв, ринитов и прочие. Загрязнение воздуха (в том числе, курение) и обычные аллергены в домашней пыли (например, аэрозоли для чистки) являются дополнительными факторами, усугубляющими ситуацию с простудой.
Такие проблемы с экологией ослабляют способность организма противостоять бактериям и вирусам, то есть, иммунитет, вследствие чего человек подвержен всевозможным заболеваниям. Сниженный иммунитет открывает новые возможности развитию ЛОР-заболеваний, таких как хронический полипозный риносинусит.
Хронический полипозный риносинусит (ХПРС) – хроническое заболевание слизистой оболочки носа и околоносовых пазух (ОНП), основным клиническим проявлением которого является образование и рецидивирующий рост полипов. Распространенность клинически манифестированных форм среди различных групп населения составляет от 1 до 5%. Таким образом, данное заболевание составляет определённый процент в структуре ЛОР-заболеваемости.
Рис.1 Схематическое изображение полипа
Целью нашего исследования являлось:
1) выяснить влияние окружающей среды на этиологию ЛОР-заболеваний
2) оценить качественный и количественный состав инфильтрации полипозно-измененной ткани, удаленной в ходе оперативного вмешательства.
Предмет исследования: слизистая оболочка носовых пазух.
Объект исследования: воздухоносные пути.
По ходу исследования мы подтверждали две гипотезы:
1)Экологические проблемы сказываются на возникновении ряда заболеваний;
2)В составе клеточной инфильтрации при полипозном риносинусите обнаруживаются различные клетки крови, свидетельствующие о воспалительном процессе.
По данным литературы, хронический полипозный риносинусит является полиэтиологичным заболеванием [1].
Эозинофильное воспаление. Эозинофилы являются ключевыми клетками воспалительного процесса при ПРС. Доказано, что в ткани полипа повышено содержание интерлейкина-5 (ИЛ-5), эотаксина, эозинофильного катионного белка (eosinophil cationic protein) и альбумина, которые способны стимулировать повышенную миграцию эозинофилов, либо удлинение срока их жизни в ткани (апоптоз), либо комбинацию двух этих факторов. Это приводит к развитию эозинофильного воспаления. Однако остается открытым вопрос – что в данном случае является пусковым механизмом.
Роль IgE-зависимой аллергической реакции в патогенезе ПРС достоверно не доказана. Хотя гистологические находки в ткани полипов и слизистой оболочке носа при аллергическом рините сходны (тканевой отек, клеточная эозинофильная инфильтрация), большинство эпидемиологических и клинических наблюдений отвергают этиологическую роль аллергии при ПРС. Распространенность аллергии к пыльце растений у больных ПРС и в общей популяции одинакова и составляет примерно 10%. Распространенность ПРС среди больных с аллергическим ринитом также не превосходит распространенность этого заболевания в общей популяции. Исследования показали, что у больных ПРС и сопутствующим поллинозом рост полипов не ускоряется во время сезона пыления растений. Скорее всего, IgE-зависимая аллергия является не одним из этиологических факторов, а сопутствующим заболеванием, способным утяжелять течение ПРС и ускорять рецидивирование процесса.
Экологические факторы. Вследствие высокого воздействия экологии на развитие заболевания, следует помнить, что кислотные дожди, запыленность, выбросы химикатов в биосферу вкупе с нездоровым образом жизни и аллергией приводят к значительному снижению иммунитета, что является предпосылкой к активному развитию заболевания.
Для проведения исследования мы отправились в СЗГМУ им. И.И.Мечникова на кафедру отоларингологии. Было обследовано 20 человек, страдающих хроническим полипозным риносинуситом. Причем больные проживали как в экологически чистых районах – Приморском, Курортном, Луге, Зеленогорске, Приозерске, так и в загрязненных районах – Калининском, Петроградском, Невском, Красногвардейском. Всем больным выполнялось оперативное лечение. Удаленный материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина и после проводки заливали в парафин. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, азур-эозином II, пикрофуксином по методу ван Гизон, альциановым синим.
Рис.2 Осмотр полученного среза.
Для оценки состава клеточной инфильтрации препараты были рассмотрены под световым микроскопом при увеличении х40, в десяти полях зрения (пять полей зрения субэпителиально и пять – периваскулярно). Подсчитывали количество лимфоцитов, эозинофилов, нейтрофилов. Статистическая обработка выполнена с использованием программы MS Excel.
Данная методика была выбрана как наиболее эффективная в данном случае, т.к. морфологические исследования позволяют рассмотреть причины и следствия возникновения определенного заболевания с точки зрения клеточной теории.
Рис.3 Полученный срез воспаленной слизистой оболочки ОНП.
В результате мы выяснили, что при полипозном риносинусите в воспалительном инфильтрате обнаруживаются такие воспалительные клетки, как эозинофилы, нейтрофилы и лимфоциты. В зависимости от преобладания тех или иных видов клеток выделяются различные виды полипов, лечение которых требует разных стратегий.
При морфологическом исследовании полипозно измененной ткани, строение ее покровного эпителия характеризовалось такими изменениями, как:
гипертрофия ресничек эпителиоцитов
увеличение количества бокаловидных клеток, приводящим к усиленному слизеообразованию
дистрофическое поражение цитоплазмы эпителиоцитов
перестройка псевдомногослойного цилиндрического эпителия в многослойный плоский эпителий.
Рис.4 Отторжение ресничек от слизистой ОНП.
Однако, прежде, чем приступить к подведению итогов исследования, мы бы хотели рассказать о клетках, обнаруженных в клеточной инфильтрации.
Лимфоциты (подгруппа лейкоцитов)
- клетки, обеспечивающие, в организме иммунный ответ и иммунную
память.
В чистом виде в крови содержатся всего несколько дней, а затем под действие различным желез дифференцируются на различные подгруппы, отвечающие за определенные функции.
Рис.5 Строение лимфоцита.
2) Эозинофилы (подгруппа лейкоцитов)
- клетки, обеспечивающие защиту организма от паразитарной
инфекции,аллергический ответ на раздражителей.
Рис.6 Строение эозинофила.
3) Нейтрофилы (подгруппа лейкоцитов)
- клетки, осуществляющие клеточный иммунитет путем поедания
чужеродных микроорганизмов.
Рис.7 Строение нейтрофила.
Зная различные реакции перечисленных клеток на процессы, происходящие
в организме, можно сделать выводы о том, что:
При повышении содержания лимфоцитов в крови, можно определить, что пациент был подвержен различным заболеваниями инфекционно-вирусной природы: всевозможными простудами, гриппом, ОРВИ, гепатитом, мононуклеозом и пр.
При повышении содержания эозинофилов, можно предположить, что больной находится в остром аллергическом состоянии или присутствуют симптомы аллергического ринита.
При повышении содержания нейтрофилов, можно определить, что человек также подвержен воспалительным процессам и аллергическим реакциям.
Теперь следует перейти к результатам.
На фоне выраженной лимфоидной инфильтрации нам удалось выявить две группы больных: первая группа (9 человек) – в воспалительном инфильтрате встречались единичные эозинофилы – и вторая группа (11 человек) – с выраженной эозинофилией.
Таблица1
Количественные показатели инфильтрации полипозно изменённой слизистой верхнечелюстной пазухи у больных первой группы:
Таблица 2
Количественные показатели инфильтрации полипозно изменённой слизистой верхнечелюстной пазухи у больных второй группы:
Где М- среднее значение, m-ошибка средней, пв-периваскулярная инфильтрация, сэ-субэпителиальная инфильтрация.
Проведем анализ полученного материала.
Суммарное количество лимфоцитов во второй группе превышает количество лимфоцитов первой группы, что свидетельствует о том, что в среднем больные второй группы были наиболее подвержены инфекционным заболеваниям.
Количество эозинофилов во второй группе превышает количество эозинофилов в первой группе, причем, как уже было сказано выше, в первой группе встречались единичные эозинофилы, а во второй – выраженная эозинофилия.
Количество нейтрофилов во второй группе больше количества нейтрофилов в первой группе, что говорит о том, что больные во второй группе были подвержены более острым формам инфекционных заболеваний, либо запускали лечение.
Таким образом, можно сделать выводы, что во второй группе показатели значительно хуже.
Рис.8 Срез слизистой оболочки носа больных группы 1.
Рис.9 Срез слизистой оболочки носа больных группы 2.
Путем соотношения данных о месте проживания пациентов и результатов качественного и количественного анализа инфильтрации, мы можем увидеть, что большинство больных, проживающих в плохих экологических условиях оказались во второй группе, из чего мы можем сделать вывод о том, что экология влияет на развитие такого заболевания, как ХПРС.
Выводы: Установлено преобладание лимфоидных элементов в воспалительном инфильтрате в сочетании с выраженной инфильтрацией либо эозинофильными гранулоцитами, либо плазматическими клетками.
Полученные результаты открывают перспективы по изучению качественного состава лимфоидной инфильтрации для подбора эффективного лечения.
ХПРС и тонзиллит остаются актуальными проблемами в современном мире и связан с экологической ситуацией в районе проживания больного.
Практические рекомендации: Учитывая все то, что мы узнали в течение нашей научной работы, мы бы хотели дать некоторые рекомендации, позволяющие снизить риск заболевания полипозным риносинуситом. Следует помнить, что полипозный риносинусит возникает вследствие вирусных респираторных инфекций. На данный момент точных доказательств этому не существует, однако, есть довольно обширный клинический опыт, который свидетельствует о том, что респираторные вирусные инфекции зачастую способствуют рецидивированию и стремительному росту полипов на фоне, казалось бы, достигнутой ремиссии.
Следовательно, не стоит затягивать лечение всевозможных ЛОР-заболеваний и обращаться ко врачу, так как при тяжелых стадиях ХПРС применяется оперативное вмешательство. А кроме того, следует помнить о профилактике и влиянии экологических факторов.
Мероприятиями по снижению экологического риска являлись брошюра и стенд, наглядно показывающие результаты проделанной работы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК :
Дайхес Н.А. «Полипозный риносинусит. Клинические рекомендации»
Диагностика и лечение полипозного синусита [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.rmj.ru/articles/otorinolaringologiya/Diagnostika_i_lechenie_polipoznogo_sinusita/#ixzz4l6m9nHTb
Каковы основные эколого-экономические последствия загрязнения атмосферы диоксидом серы и оксидами азота. [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ekologobr.ru/shpargalki-osnovy-promyshlennoj-ekologii/107-kakovy-osnovnye-ekologo-ekonomicheskie-posledstviya-zagryazneniya-atmosfery-dioksidom-sery-i-oksidami-azota.html
Салтанова Ж.Е. Хронический тонзиллит, этиологические и патогенетические аспекты развития метатонзиллярных осложнений.// Вестник отоларингологии. - 2015. - № 3. - С. 65-70.
Alasil S.M., Omar R., Ismail S., Yusof M.Y., Dhabaan G.N., Ameen M. Evidence of Bacterial Biofilms among Infected and Hypertrophied Tonsils in Correlation with the Microbiology, Histopathology, and Clinical Symptoms of Tonsillar Diseases.// Hindawi Publishing Corporation International Journal of Otolaryngology. - 2013, Article ID 408238. - P. 1 - 11.
Хронический тонзиллит [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.gmshospital.ru/diseases/chronic-tonsillitis/