Определение. Смерть — это прекращение жизнедеятельности, характеризующееся у человека прежде всего остановкой дыхания и кровообращения. Учение о механизме наступления смерти обозначается как танатогенез 1.
Встречаемость. Разумеется, все раньше или позже умирают. Однако, частота случаев смерти от разных причин весьма сильно варьирует в разных странах, в разные годы, среди разных социальных, этнических, возрастных, профессиональных и прочих групп населения. Поэтому изучение смертности
дает важную информацию как организаторам здравоохранения, так и правительствам стран для определения стратегии в области государственного планирования, при этом систематические патологоанатомические и судебно-медицинские вскрытия представляют собой единственный источник достоверной информации о причинах смерти. Смертность — это показатель, выражающийся в количестве умерших от того или иного заболевания (травмы) на 100 000 населения в год. Смертность нельзя путать с летальностью. Летальность — процент умерших от числа заболевших конкретным заболеванием.
В структуре смертности в мире в целом I место занимают болезни сердечно-сосудистой системы, II — злокачественные опухоли, III — инфекционные болезни, IV — травмы и отравления. В странах третьего мира среди причин смерти на I месте находятся инфекционные заболевания, на II — травмы и отравления. Наша страна, увы, с 2002 года отошла от мировой тенденции: после болезней сердечно-сосудистой системы среди причин смерти на II место теперь вышли травмы и отравления, при этом немаловажную, если не основную, роль в этой печальной тенденции играют смертельные отравления алкоголем и его суррогатами.
Классификация. Различают смерть естественную, от болезней или в результате несчастного случая, и насильственную, связанную с убийством, самоубийством или искусственно вызванными патологическими состояниями, в том числе ятрогенными1. МКБ-10 в качестве естественных причин смерти рассматривает также смерть от старости, что с позиции статистики, вероятно, целесообразно, но с позиции патологии неправомочно, поскольку при анализе всегда обнаруживается патологическое состояние, приведшее к летальному исходу. Некоторые авторы смерть от заболеваний рассматривают как патологическую, однако, если мы признаем естественный отбор, то должны согласиться и с естественностью гибели наиболее слабых особей, хотя смерть от нападения диких животных мы все-таки традиционно рассматриваем как насильственную.
Если только смерть не мгновенная, например, при разрушении жизненно важных органов при травме, то обычно она наступает в два этапа.
Клиническая смерть является этапом умирания, который длится в течение нескольких минут после остановки кровообращения и/или дыхания. Клиническая смерть — явление в принципе обратимое, при этом обратимость зависит от степени гипоксического повреждения нейронов головного мозга. Период потенциально возможного оживления при обычной температуре тела не превышает 8 минут, в условиях гипотермии он может быть большим. При проведении больному (пострадавшему) искусственного дыхания (вентиляции легких) и массажа сердца этот период увеличивается до нескольких десятков минут. Эффективность реанимационных мероприятий зависит не только от их правильности и своевременности начала, но и от исходного состояния основных органов, обеспечивающих возможность жизнедеятельности.
Биологическая смерть — необратимое прекращение физиологических процессов в клетках и тканях, при которых реанимационные мероприятия остаются безуспешными. Особым состоянием является смерть мозга — патологическое состояние, связанное с тотальным некрозом головного мозга, а также первых шейных сегментов спинного мозга при сохраненной сердечной деятельности и газообмене, обеспеченном с помощью непрерывной искусственной вентиляции легких. Смерть мозга обусловлена прекращением кровообращения в головном мозге. Определяющим признаком смерти мозга является отсутствие собственного дыхания, связанное с гибелью структур дыхательного центра, и прекращение кровообращения в нем, выявляемое с помощью ангиографии. Продолжительность такого состояния, в течение которого может сохраняться или медикаментозно поддерживаться более или менее адекватная сердечная деятельность, может колебаться от нескольких часов до месяца. Констатация смерти мозга важна для определения возможности использования тканей и органов данного больного для трансплантации.
Макроскопическая картина. Основными признаками смерти в порядке последовательности их возникновения являются: 1) прекращение кровообращения и дыхания, 2) охлаждение тела, 3) трупное окоченение, 4) трупные пятна, 5) трупное высыхание, 6) трупное разложение.
Охлаждение тела является следствием прекращения в организме обменных процессов и теплообразования.
Трупное окоченение начинается через 1–3 часа после смерти, начинаясь с жевательных мышц лица, мышц шеи, затем — туловища, рук и ног. Оно достигает максимума через 4–6 часов и удерживается в течение 1–2 суток, после чего подвергается разрешению. Поскольку после смерти за счет тканевого автоматизма метаболизм в клетках некоторое время продолжается, в мышцах накапливается молочная кислота, что и объясняет их сокращение. При растягивании окоченевших мышц трупное окоченение в них больше не наступает.
Появление трупных пятен происходит в результате посмертного перемещения крови под действием силы тяжести. Локализация трупных пятен, которые имеют багрово-синюшный цвет, зависит от посмертного положения тела. При обычном положении тела они выявляются на задней поверхности шеи, туловища, конечностей. Такого же рода изменение цвета наблюдается обычно и во внутренних органах. В случаях анемии или предшествовавшей смерти кровопотери трупные пятна выражены незначительно. В ближайшие часы после смерти при надавливании на трупные пятна они бледнеют. В более позднем периоде происходит выход в ткани из сосудов окрашенной гемоглобином плазмы, поэтому пятна при надавливании уже не меняют своего цвета.
В течение суток после смерти наступает подсыхание конъюнктивальной оболочки на роговице.
Одним из безусловных признаков наступления смерти является признак Белоглазова, обозначаемый также как феномен «кошачьего глаза», заключающийся в том, что после надавливания на глазное яблоко зрачок приобретает щелевидную форму и после надавливания таким и остается.
Трупное разложение, которое нарастает с конца третьих суток, связано с действием протеолитических ферментов лизосом и деятельностью гнилостных микроорганизмов, сопровождающейся образованием в тканях газовых пузырей, состоящих в основном из метана, что приводит к их раздуванию, обозначаемому как трупная эмфизема.
Микроскопическая картина. За счет уже упоминавшегося тканевого автоматизма состояние исследуемых микроскопически тканей практически не отличается от того, каким оно было при жизни больного, чего нельзя сказать про ультраструктурную картину. Даже в полученных в ближайшие часы после смерти тканях при электронно-микроскопическом исследовании обнаруживаются довольно грубые изменения мембран и органелл, поэтому исследование ультраструктур в трупном материале осуществляется редко, обычно для решения отдельных вопросов, например, о наличии в клетках секреторных гранул.
Большинство ферментов в тканях в первые 12 часов после смерти сохраняет свою активность, что обеспечивает возможность ее изучения в эти сроки.
При гистологическом исследовании тканей, взятых из трупа в течение суток после смерти, существенных посмертных изменений на светооптическом уровне не наблюдается. При взятии тканей в более поздние сроки наблюдаются явления аутолиза, то есть распада белков тканей под действием протеолитических ферментов. Наступлению аутолиза способствуют два момента: выход протеолитических ферментов из разрушающихся лизосом и активизация этих ферментов.
Основными ферментами, участвующими в аутолизе, являются катепсины, оптимальным рН для которых является 3–5. Такое закисление тканей происходит в результате прекращения окисления глюкозы, перехода тканей на анаэробный гликолиз и накопления в них молочной кислоты.
Поскольку выраженность окраски тканей эозином зависит от концентрации в них белка, а при аутолизе белки разрушаются, все ткани хуже воспринимают окраску эозином и выглядят более бледными. Становятся плохо различимыми клеточные структуры, цитоплазма приобретает зернистый, глыбчатый вид, становится мутной. В ряде органов за счет накопления в цитоплазме кислых продуктов она начинает окрашиваться базофильно.
Аутолитическим изменениям подвергаются в первую очередь клетки, а затем уже межклеточное вещество, в котором наиболее устойчивыми оказываются коллагеновые волокна. Раньше всего аутолиз развивается в богатых лизосомальными ферментами органах — поджелудочной железе, печени, селезенке, почках, эпителии кишечника, позже всего — в головном и спинном мозге.
Скорость наступления аутолитических изменений значительно варьирует: она максимальна при высокой температуре окружающей среды и наиболее выражена в органах, которые перед смертью испытывали наибольшую функциональную нагрузку.
Аутолитические изменения возникают не только в случае смерти, но и при омертвлении тканей в живом организме, а также в удаленных оперативным путем тканях, для адекватного исследования которых необходима их правильная и своевременная фиксация, при которой достигается денатурация в них протеолитических ферментов.
При развитии гнилостных изменений ткани плохо окрашиваются, в них обнаруживаются раздвигающие тканевые структуры газовые пузыри.
Дистрофии. Общие понятия.
Определение. Дистрофия 1 — патологическое состояние, обусловленное нарушением обмена веществ, проявляющееся на макро- и/или микроскопическом уровне появлением в тканях необычных веществ или обычных, но в необычном количестве или — реже — исчезновением характерных для ткани веществ. То есть условно можно говорить о дистрофиях со знаком «плюс» и со знаком «минус».
В зарубежной литературе для обозначения этого состояния используется термин degeneration. Если вникнуть в этимологию обоих терминов, то ни один из них нельзя признать достаточно удачным, поскольку дистрофия не всегда в прямом смысле слова связана с нарушением обеспечения тканей необходимыми для трофики веществами, а говорить о дегенерации, то есть о вырождении или упрощении структуры ткани — оснований еще меньше.
Встречаемость. Среди заболеваний или патологических состояний почти не существует (за исключением некоторых пороков развития и доброкачественных опухолей) таких, которые бы не сопровождались бы одним или несколькими видами дистрофий.
Классификация. Дистрофии могут быть приобретенными (таких большинство) и обусловленными врожденным дефектом генотипа.
В зависимости от того, накапливаются ли вещества в клетках, внеклеточно или и там и там, различают дистрофии:
1) паренхиматозные,
2) стромально-сосудистые (мезенхимальные),
3) смешанные.
Паренхиматозные дистрофии правильнее было бы называть клеточными или внутриклеточными, из-за неопределенности с микроскопической точки зрения, что такое паренхима. Также следует избегать термина «мезенхимальная дистрофия», поскольку говорить о мезенхиме во взрослом организме — нонсенс. Как и многие в медицине, эти термины устарели и не отражают современных представлений о сущности явлений, но используются в силу традиции.
В зависимости от химической природы накапливающихся в тканях или утрачиваемых ими веществ дистрофии делятся на:
1) белковые,
2) жировые,
3) углеводные,
4) минеральные,
5) нарушения водного обмена.
В качестве отдельной группы выделяют 6) пигментные дистрофии, при которых вещества различной химической природы, накапливающиеся в тканях, изменяют их окраску.
Условия возникновения. Дистрофии могут развиваться при нарушении обмена веществ на разных уровнях. Это может быть организменный уровень. Примерами таких дистрофий могут быть накопление липидов в тканях при общем ожирении, отложение в тканях кристаллов мочевой кислоты и ее солей при подагре, мукополисахаридозы при наследственных ферментопатиях и др. Нарушение обмена веществ на системном уровне, наблюдается, например, при гиалинозе сосудов при системных васкулитах, при появлении камней в различных отделах мочевыводящих путей, при демиелинизирующих заболеваниях нервной системы. Примерами проявления дистрофий, связанных с метаболическими нарушениями на органном уровне, могут служить накопление липофусуцина в кардиомиоцитах при хронических заболеваниях сердца, антракоз и другие экзогенные минеральные включения в легких, накопление липидов в эпителии почечных канальцев при отравлении суррогатами алкоголя. В качестве варианта дистрофий, связанных с метаболическими нарушениями на тканевом уровне, может рассматриваться деминерализация костей, на клеточном уровне — синтез кислых мукополисахаридов вместо нейтральных в эпителии бронхов при хроническом бронхите, продукция и накопление слизи клетками при перстневидноклеточном раке.
Общими условиями, при которых могут развиваться дистрофии со знаком «плюс», являются:
1) гипоксия,
2) избыточное содержание в крови каких-либо веществ,
3) нарушение гуморальной (химической) регуляции жизнедеятельности клеток,
4) воздействие на ткань патогенных факторов внешней или внутренней среды,
5) воздействие на ткань аутоантител,
6) наличие врожденных или приобретенных аномалий клеточного генома.
Так, например, 1) нарушение при гипоксии работы ионных насосов ведет к накоплению внутри клетки ионов натрия и, соответственно, воды, что является причиной гидропической дистрофии; 2) избыточное содержание в крови ионов кальция сопровождается отложением в тканях извести; 3) нарушение гуморальной регуляции при ряде патологических состояний ведет к накоплению в клетках многослойного плоского эпителия кератина и его
роговой дистрофии; 4) жир в клетке может накапливаться при поражении ее рядом токсинов (экзогенное воздействие) или при повышенном содержании липидов в крови (эндогенное воздействие); 5) появление в крови при ревматизме антител против собственной соединительной ткани приводит к ее дистрофическим изменениям в виде мукоидного и фибриноидного набухания; 6) врожденный генетический дефект — дефицит ферментов, ответственных за метаболизм гликогена — ведет к патологическому его накоплению в печени.
Дистрофии со знаком «минус» могут возникать при следующих условиях:
1) недостаток в крови каких-либо веществ,
2) нарушение гуморальной (химической) регуляции жизнедеятельности клеток,
3) высокие темпы расходования или выведения какого-либо вещества организмом.
Так, в частности, 1) при недостатке ионов кальция в крови происходит деминерализация костей, 2) нарушение функционирования ферментных систем эпителиальных клеток при дисплазии в кишечнике сопровождается исчезновением из их цитоплазмы слизи, 3) недостаток гликогена в гепатоцитах может наблюдаться при повышенной его утилизации в период шока или при переохлаждении организма. Врожденная аномалия синтеза коллагена ведет к пониженному его содержанию в тканях и связанной с ним патологической подвижности суставов.
Механизмы возникновения. При дистрофиях со знаком «плюс» ведущими механизмами накопления веществ в тканях являются:
1) инфильтрация, то есть накопление в ткани вещества за счет избыточного поступления его или основных компонентов для его синтеза из крови. По такому механизму, например, развивается обызвествление тканей;
2) декомпозиция (фанероз), то есть появление веществ в результате распада более сложных химических веществ. Так, за счет разрушения фосфолипидов мембран органелл при некоторых токсических поражениях в клетках накапливаются липиды;
3) трансформация, которая подразумевает превращение одного вещества в другое, например, углеводов в жиры;
4) избыточный синтез, например, гиперкератоз кожи в местах постоянного давления на нее с формированием сухой мозоли;
5) извращенный синтез, то есть выработка необычных веществ. Таким путем происходит, например, синтез слизи опухолевыми эпителиальными клетками в перстневидноклеточном раке;
6) гипоутилизация, то есть замедление катаболизма вещества в условиях продолжающегося его синтеза. По такому механизму, скажем, развивается общее ожирение в условиях гиподинамии;
7) конденсация, то есть повышение концентрации в клетке какого-либо вещества при уменьшении объема клетки, как это наблюдается, например, в отношении липохромов, окрашивающих жировую клетчатку в охряный цвет вместо светло-желтого при общем истощении.
Механизмы развития дистрофия со знаком «минус»:
1) гипоакцепция, то есть недостаточное поступление вещества в ткань. Так, например, развивается недостаток в клетках гликогена при сахарном диабете;
2) гиперкатаболизм, под которым подразумевается избыточное разрушение веществ, как это бывает с тем же гликогеном в печени при шоке;
3) эвакуация, то есть патологическая потеря тканью какого-то вещества. По такому механизму, например, развивается понижение содержания меланина эпителием базальных слоев кожи при так называемом недержании пигмента, которое может быть самостоятельным генетически обусловленным заболеванием (incontinentio pigmenti) или одним из патологических состояний при некоторых опухолях и воспалительных заболеваниях кожи; другим примером может служить обезвоживание организма при тяжелых диарейных заболеваниях, особенно актуальное для грудных детей;
4) гипоанаболизм, то есть недостаточный синтез вещества. Таким путем, например, развивается депигментация кожи при альбинизме.
Макроскопическая картина. Дистрофии со знаком «плюс» обычно проявляются увеличением ткани или органа в объеме, изменением их цвета, консистенции, рисунка на разрезе. При относительной невыраженности дистрофии макроскопически заметных изменений может не быть. Наиболее очевидными бывают макроскопические изменения при пигментных и минеральных дистрофиях.
Дистрофии со знаком «минус» чаще всего не сопровождаются макроскопическими изменениями. Исключение составляют кости при их деминерализации. При вскрытии умершего обращает на себя внимание патологическая гибкость ребер, которые иногда выглядят, как картонные, легко режутся ножом и даже ножницами. Кости черепа легко пилятся, что обычно замечает уже санитар, сообщающий об этом прозектору.
Микроскопическая картина. Паренхиматозные плюс-дистрофии обычно распознаются по увеличению клеток, появлению в их цитоплазме вакуолей или пигментных включений. Для сосудисто-стромальных плюс-дистрофий характерно увеличение пространства между клетками, где и возникают патологические отложения, изменение тинкториальных свойств межуточного вещества в виде его необычной окраски. Смешанные пигментные дистрофии выражаются в появлении пигмента как внутри клеток, так и за их пределами.
Минус-дистрофии проявляются снижением содержания в тканях тех или иных веществ.
Клиническое значение. Клиническое значение дистрофий варьирует в весьма широких пределах от не имеющих вообще никакого клинического значения, таких как, например, ограниченный гиалиноз капсулы селезенки, до фатальных, примером которых может быть системный вторичный амилоидоз АА.
Вместе с тем, знание различных дистрофий и их патоморфологических характеристик важно как для патологоанатома, так и для клинициста, кроме того, еще и потому, что их наличие в ряде случаев важно не само по себе, а как маркер неблагоприятных условий функционирования органа, нарушенной гуморальной регуляции. Например, избыток липидов в кардиомиоцитах не влияет на их сократительную функцию, но показывает, что они существуют в условиях тяжелой гипоксии и, стало быть, энергетического дефицита, при котором об эффективной сократительной функции говорить не приходится. Обнаружение в осадке мочи десквамированного эпителия, содержащего в цитоплазме глыбки пигмента гемосидерина, грамотному врачу говорит о том, что у больного имел место эпизод тяжелого внутрисосудистого гемолиза. Гиалиноз артериол глазного дна, выявляемый при офтальмоскопии и оцениваемый офтальмологом, позволяет терапевту судить о тяжести у больного артериальной гипертензии или сахарного диабета, а по этому признаку косвенно — о степени поражения внутренних органов.
Получение данных о наличии того или иного вида дистрофии можно сравнить с получением юристом улик, на основании которых с известной достоверностью им может быть восстановлен ход предшествовавших преступлению событий и сценарий самого преступления. По этим же признакам врач оценивает и прогноз заболевания.
Минус-дистрофии проявляют себя функциональной недостаточностью органа при относительно небольшой нагрузке, с которой при адекватной трофике органа он бы справился. Например, снижение продукции слизи эпителием толстой кишки при общем истощении ведет к повреждению этого эпителия токсинами и бактериями, находящимися в просвете кишки. Деминерализованные кости легко ломаются, после чего могут не срастаться, а образовывать так называемый ложный сустав.
