В Российской Федерации (РФ) в 2012 году умерло 1 906 335 человек. От болезней органов дыхания скончалось 70 793 (3,7 %) мужчин и женщин, в том числе от пневмоний 36 421 (51,4 % умерших от патологии органов дыхания или 1,9 % – скончавшихся за 2012 год) [2]. Из данных литературы известно, что у больных с пневмонией в сердце возможны электрокардиографические изменения схожие с острым инфарктом миокарда. Их появление объясняют токсическим действием образующихся в легком вазоактивных медиаторов воспаления: бактериально-производного пептида, лейкотриенов и тромбоксана. Попадая в общий кровоток, они воздействуют на сосудистую стенку артерий сердца и вызывают изменения подобные ишемическому повреждению миокарда – снижению сегмента ST и инверсию зубца T [7, 8]. Следовательно, описание патоморфологических изменений в сердце является одним из этапов судебно-медицинского или патологоанатомического исследования в случаях смерти при пневмонии, что и послужило целью данной работы.
Материалом для анализа послужил 31 случай смерти на догоспитальном этапе с двусторонним и односторонним воспалением легких. Среди умерших было 23 (74,2 %) мужчин и 8 (25,8 %) женщин, средний возраст которых составил 51,9 ± 4,7 лет. У 8 умерших (25,8 %) в крови обнаружен этиловый спирт в концентрации от 0,3 до 2,0 ‰. Гистологическим методом подтверждено наличие колоний бактерий и гнойного или гнойно-фибринозного характера воспалительного процесса. При макроскопическом осмотре регистрировали основные параметры сердца: массу, размеры, толщину стенки левого и правого желудочка, оценивали степень поражения венечных артерий атеросклерозом. Для судебно-гистологического исследования вырезали восемь образцов левого и правого желудочка. Материал фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина, заливали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином, хромотропом 2В водным голубым, приготавливали неокрашенные микропрепараты для поляризационной микроскопии. Для микроморфометрического исследования использовали компьютерную систему обработки изображений с программным обеспечением «ВидеоТестМорфо-4» (Copyright «©» Санкт-Петербург, 2004). Определяли средние параметры площади ядер и толщины кардиомиоцитов, межмышечного расстояния [5]. Содержание воды в сердечной мышце рассчитывали в процентах по разнице масс между влажными и высушенными при 100ºС кусочками сердца [6]. Биохимическое исследование перикардиальной жидкости проводили на содержание электролитов – калий, натрий, магний и кальций определяли с помощью атомно-абсорбционного спектрометра «Квант-2А» прямой абсорбции. Глюкозу, мочевину – с помощью стандартных наборов реактивов. Определение этилового спирта в трупной крови осуществляли в судебно-химическом отделении методом газовой хроматографии. В качестве средних морфометрических показателей сердца и биохимических показателей перикардиальной жидкости использованы данные погибших от черепно-мозговой травмы с наличием короткого посттравматического периода (30) [3]. Статистическую обработку материала проводили, используя t-критерий Стьюдента, угловое преобразование Фишера и аргумент нормального распределения [1].
В случаях пневмонии масса сердца составила 338,7 ± 10,5 г, а основные размеры (длина, ширина, толщина) были в пределах нормы (p > 0,05). Относительно группы сравнения выявлены достоверные различия по толщине стенки правого желудочка – 0,49 ± 0,02 см (p < 0,001) (табл. 1). В 21 (67,4 %) наблюдении отмечены немногочисленные липоидные пятна и фиброзные бляшки. Среди визуальных макроскопических признаков преобладало расширение правых отделов сердца с переполнением их кровью (в 25 случаях из 31, 80,6 %) и равномерное полнокровие миокарда (в 25 наблюдениях из 31).
Таблица 1
Макро- и микроморфометрические показатели сердца (M ± m)
|
Показатели |
Пневмония |
ЧМТ |
|
Масса сердца, г |
338,71 ± 10,47 |
340,67 ± 9,62 |
|
Длина сердца, см |
12,03 ± 0,16 |
12,05 ± 0,15 |
|
Ширина сердца, см |
10,43 ± 0,12 |
10,42 ± 0,12 |
|
Толщина сердца, см |
5,97 ± 0,13 |
5,95 ± 0,12 |
|
Левый желудочек Толщина стенки, см |
1,33 ± 0,02 |
1,35 ± 0,02 |
|
Площадь ядер, mkm2 |
152,05 ± 3,96** |
137,95 ± 3,88 |
|
Толщина кардиомиоцитов, mkm |
18,83 ± 0,66 |
17,73 ± 0,55 |
|
Межмышечное расстояние, mkm |
5,78 ± 0,31 |
5,05 ± 0,24 |
|
Гидратация, % |
80,26 ± 1,54 |
79,89 ± 1,51 |
|
Правый желудочек Толщина стенки, см |
0,49 ± 0,02* |
0,34 ± 0,01 |
|
Площадь ядер, mkm2 |
159,20 ± 2,47* |
81,65 ± 1,46 |
|
Толщина кардиомиоцитов, mkm |
13,32 ± 0,61* |
9,86 ± 0,27 |
|
Межмышечное расстояние, mkm |
9,10 ± 0,50* |
4,30 ± 0,27 |
|
Гидратация, % |
83,75 ± 1,65 |
80,37 ± 1,53 |
Примечания: ЧМТ – черепно-мозговая травма;
*p < 0,001 **p < 0,01.
При световой микроскопии в обоих желудочках чаще встречались артерии в состоянии дистонии и полнокровия, плазматическое пропитывание артериол. Исследование неокрашенных препаратов в поляризованном свете выявило маркеры фибрилляции – участки трещин и диссоциации кардиомиоцитов; чередование контрактур I и II степени с релаксацией сердечных мышечных волокон в каждом из желудочков (табл. 2). Поляризационные микроскопические изменения одновременно локализовались в передней, боковой и задней стенках левого желудочка, а также передней, боковой и задней стенках правого желудочка. Чаще других они захватывали субэндокардиальные отделы, реже интрамуральные и с наименьшей частотой встречались в субэпикардиальных зонах. Во всех случаях контрактуры III степени, участки внутриклеточного миоцитолиза и глыбчатого распада миофибрилл, характерные для острого инфаркта миокарда в донекротической стадии [4], отсутствовали.
Таблица 2
Характеристика патоморфологических признаков при пневмонии
|
Признаки (x) |
р(D/x) |
Доверительный интервал |
|
Левый желудочек: 1. Полнокровие коронарных артерий, % |
0,654 |
32,90–66,60 |
|
2. Полнокровие интрамуральных артерий, % |
0,536 |
22,00–55,40 |
|
3. Дистония артериол, % |
0,327 |
43,80–77,40 |
|
4. Контрактуры кардиомиоцитов I степени, % |
0,224 |
62,80–91,00 |
|
5. Релаксация кардиомиоцитов, % |
0,222 |
37,20–71,60 |
|
6. Дистония коронарных артерий, % |
0,220 |
77,00–97,80 |
|
7. Дистония интрамуральных артерий, % |
0,218 |
60,50–89,70 |
|
8. Умеренное кровенаполнение, % |
0,191 |
23,10–56,80 |
|
9. Контрактуры кардиомиоцитов II степени, % |
0,171 |
39,00–72,80 |
|
Правый желудочек: 1. Полнокровие коронарных артерий, % |
0,496 |
40,80–71,20 |
|
2. Полнокровие интрамуральных артерий, % |
0,480 |
30,90–65,40 |
|
3. Релаксация кардиомиоцитов правого, % |
0,289 |
46,60 – 79,70 |
|
4. Контрактуры кардиомиоцитов I степени, % |
0,216 |
74,50–96,80 |
|
5. Утолщение кардиомиоцитов, % |
0,215 |
21,40–54,80 |
|
6. Периваскулярный отек, % |
0,196 |
29,70–64,10 |
|
7. Дистония артериол, % |
0,194 |
42,50–76,30 |
|
8. Плазматическое пропитывание интрамуральных артерий, % |
0,158 |
7,20–34,10 |
|
9. Межмышечный отек, % |
0,149 |
11,80–41,80 |
Примечание. р(D/x) – информативность признака.
Микроморфометрическое исследование показало в левом желудочке достоверное увеличение площади ядер кардиомиоцитов, а в правом желудочке – утолщение кардиомиоцитов с увеличением площади их ядер и расширением межмышечных пространств. В правом желудочке водонасыщение миокарда соответствовало отеку I степени (83,8 ± 1,7 %), в левом желудочке – нормогидратации (80,3 ± 1,5 %) (p > 0,05). Полученные данные свидетельствуют, что утолщение стенки правого желудочка сердца обусловлено отеком миокарда (табл. 1).
Исследование перикардиальной жидкости выявило статистически значимое повышение концентрации мочевины и магния, снижение содержания натрия и глюкозы. Соотношение натрия к калию приближалось 1,3:1 (табл. 3).
Таблица 3
Биохимические показатели перикардиальной жидкости (M ± m)
|
Показатели |
Пневмония |
ЧМТ |
|
Глюкоза, ммоль/л |
3,06 ± 0,20* |
4,43 ± 0,14 |
|
Мочевина, ммоль/л |
12,11 ± 0,49* |
4,11 ± 0,27 |
|
Калий, ммоль/л |
305,43 ± 12,16* |
151,39 ± 2,97 |
|
Натрий, ммоль/л |
402,20 ± 7,61* |
519,37 ± 3,50 |
|
Кальций, ммоль/л |
34,07 ± 1,01 |
31,03 ± 0,85 |
|
Магний, ммоль/л |
13,65 ± 0,36* |
9,36 ± 0,29 |
|
Соотношение натрий: калий |
1,3:1 |
3:1 |
Примечания: ЧМТ – черепно-мозговая травма;
*p < 0,001.
Таким образом, в случаях смерти при пневмонии патоморфологические изменения в сердце характеризуются:
– полнокровием и изменением тонуса (дистонией) коронарных и интрамуральных артерий левого желудочка, которое отражает нарушение гемодинамики в малом круге кровообращения и перегрузку правого желудочка сердца с переполнением его кровью;
– повышенной сосудистой проницаемостью интрамуральных артерий с формированием отека I степени правого желудочка;
– увеличением в перикардиальной жидкости концентрации мочевины, обусловленное катаболизмом белков и усиленным ее синтезом в печени;
– нарушением углеводного обмена за счет распада депо гликогена в миокарде и снижения содержания глюкозы в перикардиальной жидкости;
– электролитным дисбалансом миокарда вследствие повышения концентрации магния и калия, снижения содержания натрия в перикардиальной жидкости;
– нарушением сократительной способности миокарда в виде контрактурных повреждений кардиомиоцитов I–II степени и очагов релаксации. Их одновременная локализация в нескольких топографических областях на различной глубине стенок левого и правого желудочков обуславливает асинхронное сокращение сердца, что на фоне электролитного дисбаланса миокарда вызывает его остановку от фибрилляции желудочков.