Сердечно-сосудистые заболевания, в первую очередь ишемическая болезнь сердца (ИБС), продолжают оставаться основной причиной смертности в большинстве развитых стран. Кратковременность течения приступа болезни затрудняет, а чаще делает невозможным оказание действенной медицинской помощи. При этом диагноз острой коронарной недостаточности ставится в большинстве случаев ретроспективно.

Смерть людей от острой коронарной недостаточности при ИБС наступает, как правило, внезапно: на работе, дома, на улице, в транспорте.

В последние десятилетия активно изучаются особенности патоморфологических изменений миокарда при различных насильственных и ненасильственных видах смерти путем экспериментального моделирования на животных и исследования аутопсийного материала с обоснованием результатов с помощью количественного и качественного анализа. Весь этот материал необходим для дифференциальной диагностики смерти от ИБС как основной причины.

Отсутствие абсолютно достоверных критериев смерти от данной патологии затрудняет судебно-медицинскую диагностику. Это подчеркивает значимость изучения дополнительных методов диагностики острой коронарной недостаточности при ИБС с помощью комплексного изучения миокарда и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

Цель исследования — разработка дополнительных судебно-медицинских критериев диагностики смерти от острой коронарной недостаточности при ИБС на основе морфологического и морфометрического анализа изменений миокарда, надпочечников и ядер гипоталамуса. Для достижения поставленной цели необходимо было выявить морфологические и морфометрические изменения миокарда, надпочечников и ядер гипоталамуса при внезапной смерти от ИБС.

Исследование выполнено на практическом судебно-медицинском материале Рязанского областного бюро судебно-медицинской экспертизы. Материал исследования — 70 трупов мужчин в возрасте 25—49 лет. Основную группу составили 50 трупов умерших в 2000—2006 гг. от острой коронарной недостаточности вследствие ИБС, группу сравнения — 20 трупов лиц, скончавшихся от острой кровопотери на месте происшествия вследствие повреждения крупных магистральных сосудов — аорты и сонной артерии, колото-резаных ранений сердца.

Продолжительность жизни от начала приступа острой коронарной недостаточности составляла не более нескольких десятков минут. Судебно-медицинское вскрытие трупов с целью получения материала для дальнейшего исследования производили по стандартной методике в первые 8 ч после смерти. Газохроматографическим методом определено отсутствие этилового алкоголя в крови и моче.

Гистологические методы. Головной мозг и кусочки внутренних органов фиксировали в жидкости Буэна, а также в 10% нейтральном формалине, после уплотнения заливали в парафин, с каждого блока получали серийные срезы толщиной 5—7 мкм. Микроскопическое исследование проводили с использованием традиционных методик: приготовленные парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по Вейгерту, Перлсу, Нисслю, по Ван-Гизону, трихромом по Массону, Рего, Маллори, толуидиновым голубым, сириусом красным F3BA, в ШИК-реакции [1, 2].

Для изучения миокарда и выявления контрактурных повреждений кардиомиоцитов были использованы специальные поляризационные фильтры, один из них (поляризатор) помещали под конденсор микроскопа, другой (анализатор) размещали над объективом. Изучали эффект анизотропии, при котором анизотропные диски характеризовались свечением, чередуясь с темными изотропными дисками [2].

Иммуногистохимический метод. Для непрямой иммуногистохимической реакции [3] с системой детекции EnVision+ и хроматогенного субстрата 3,3-диаминбензидинового комплекса (фирма «Dako», Дания) использовали следующие первичные антитела:

— anti-adrenaline antibody (клон ab37091) — иммуногистохимическая реакция с адреналином (фирма «Abcam», Великобритания);

— anti-noradrenaline antibody (клон ab8887) — иммуногистохимическая реакция с норадреналином (фирма «Abcam», Великобритания);

— anti-dofamine antibody (клон ab8888) — иммуногистохимическая реакция с дофамином (фирма «Abcam», Великобритания).

Морфометрические методы. При вскрытии трупов проводили наружный осмотр тела с описанием и регистрацией ряда антропометрических признаков, имеющих диагностическое значение для оценки эндокринного статуса по Декуру—Думику.

Морфометрическое изучение органов проводили лишь в тех наблюдениях, в которых морфограмма эндокринного статуса приближалась к идеальному типу. Для объективной макроскопической оценки состояния коронарных сосудов и миокарда проводили кардио- и ангиометрию с помощью измерительной металлической линейки. Оценивали характер кровенаполнения миокарда. Определяли стадию и степень поражения коронарных артерий атеросклерозом. Выявляли острые очаги ишемической дистрофии в миокарде.

По методике А.И. Чубинидзе [4] определяли тяжесть и степень поражения нервных клеток. По специально разработанной методике [5] проводили морфометрическое исследование нейроглиальных комплексов головного мозга с определением среднего глиального расстояния L_гл. и глиальной плотности Р_гл.

С помощью окулярной измерительной сетки Г.Г. Автандилова [6] проводили морфометрическое определение площади периваскулярного и перицеллюлярного отека в гипоталамических ядрах. Для исследования использовали поле общей площадью 100 мкм². В каждом микропрепарате просчитывали 10 полей суммарной площадью 1000 мкм². Исследования проводили при увеличении 280. На гистологических срезах подсчитывали площадь периваскулярных (S_пв) и перицеллюлярных пространств (S_пц). Для сравнения использовали морфометрические показатели элементов сосудистого и клеточного комплексов в норме [7]: S_пв=280±1,44 мкм²; S_пц=159±1,4 мкм².

Статистические методы. При статистической обработке данных использовали прикладные субпрограммы программного продукта Microsoft Excell 2000 в разделе описательной статистики, определяли стандартные отклонения и проводили сравнение выборок.

Полученные данные обрабатывали статистически по методу Стьюдента—Фишера с 95% уровнем статистической достоверности, определяли среднее арифметическое М, ошибку среднего m, среднюю ошибку относительных величин m_p и рассчитывали t-критерий [8].

Окрашенные препараты переносили на предметные стекла, заключали в канадский бальзам, помещали под покровные стекла, изучали и фотографировали с помощью микроскопа Zeiss (Германия).

Масса сердца в среднем составила 323,4±10,2 г, основные размеры: длина 8,8—10,6 см, ширина 8,5—9,4 см, толщина 4,0—5,2 см. Толщина стенок левого и правого желудочков находилась в границах 1,3±0,03 и 0,3±0,03 см соответственно. Оценка состояния коронарных артерий сердца [6] показала, что в 9,7% наблюдений имелись немногочисленные липоидные пятна и мелкие фиброзные бляшки, не нарушающие проходимость коронарных артерий.

При гистологическом исследовании в обоих желудочках превалировали контрактурные повреждения кардиомиоцитов 2-й и 3-й степени. Количество контрактур в левом желудочке составило 54,3±3,5% (51,2; 57,8%).

Контрактуры чаще локализовались в передней, боковой и задней стенках левого желудочка, в основном в субэндокардиальных отделах миокарда. Реже их удавалось обнаружить интрамурально и субэпикардиально.

В группе сравнения в обоих желудочках наблюдали контрактурные повреждения кардиомиоцитов 3-й степени. Количество контрактур в левом желудочке составило 66,8±7,5% (59,8; 76,3%).

При внезапной сердечной смерти во всех областях миокарда были выражены признаки волнообразной деформации, а также диссоциации кардиомиоцитов в области вставочных дисков, которые занимали ²/₃ или все поле зрения. Количество кардиомиоцитов с признаками волнообразной деформации составляло 44,7±6,3% (38,2; 51,4%), с признаками диссоциации — 61,2±2,3% (56,3; 64,8%).

В группе сравнения волнообразную деформацию наблюдали в 56,7±4,5% (51,2; 60,4%) кардиомиоцитов, диссоциацию — в 70,2±6,3% (60,4; 76,1%) клеток.

Миоцитолиз, зернистый и глыбчатый распад кардиомиоцитов, кариолизис ни в одном из изученных случаев как в группе исследования, так и в группе сравнения не наблюдался.

В синусно-предсердном и предсердно-желудочковом узлах при внезапной сердечной смерти отмечали избыточное количество волокон грубоволокнистой соединительной ткани с признаками мукоидного набухания (рис. 1, на цв. вклейке),

В группе сравнения количество адреналинпозитивных клеток в синусно-предсердном и предсердно-желудочковом узлах составило 16,2±2,3% (14,0; 18,7%) и 10,4±3,7% (8,2; 14,7%). Дофаминпозитивные и норадреналинпозитивные клетки при острой кровопотере выявлены не были.

Надпочечники при внезапной сердечной смерти имели листовидную форму, корковый слой был интенсивно-желтого цвета, мозговой — темно-коричневого цвета. Толщина коры надпочечников варьировала от 2 до 4 мм, масса надпочечников — от 4 до 6 г.

Во всех случаях внезапной сердечной смерти отмечали незначительную делипоидизацию коры надпочечников, чаще всего она занимала ¹/₃ коры надпочечника и выявлялась только в сетчатом слое. Делипоидизация сопровождалась отеком стромы и диссоциацией эпителиоцитов пучковой зоны.

В мозговом слое надпочечников отмечали интенсивную экспрессию рецепторов адреналина — 67,2±6,8% (61,9; 74,3%). Ни в одном из изученных случаев в мозговом слое надпочечников не были выявлены норадреналин- и дофаминпозитивные клетки.

В группе сравнения экспрессию рецепторов адреналина наблюдали в меньшей степени — в 34,1±2,6% (30,3; 37,6%). Норадреналин- и дофаминпозитивные клетки при острой кровопотере также не определялись.

Масса головного мозга в группе исследования колебалась от 1100 до 1200 г. Твердая и мягкая мозговые оболочки были тонкие, полупрозрачные, слабо напряжены, извилины коры больших полушарий головного мозга хорошо выражены, желудочки головного мозга незначительно расширены, содержали небольшое количество прозрачной жидкости.

В большинстве случаев сосуды мягкой мозговой оболочки были умеренно полнокровны. В субэпендимарных отделах гипоталамуса можно было увидеть базофильные шары, иногда в большом количестве.

Во всех исследованных случаях отмечали обратимые изменения нервных клеток гипоталамуса с тигролизом вещества Ниссля, острым набуханием, незначительно выраженным перицеллюлярным отеком. Степень поражения нейронов гипоталамуса составила 25,6±4,8% (21,3; 29,8%). Тяжесть поражения нейронов гипоталамуса равнялась 3,4±0,8% (2,7; 4,2%).

В группе сравнения степень поражения нейронов гипоталамуса была равна 43,2±5,4% (38,7; 49,5%). Тяжесть поражения нервных клеток гипоталамических ядер составляла 12,6±3,1% (8,7; 16,4%).

При внезапной сердечной смерти в ядрах гипоталамуса наблюдали слабовыраженную глиальную реакцию с незначительным количеством светлых форм олигодендроцитов и клеток Гортеги. Среднее глиальное расстояние в ядрах гипоталамуса равнялось 23 мкм, глиальная плотность — 1,2 глиоцита на единицу площади.

В группе сравнения глиальная реакция отсутствовала или наблюдался незначительно выраженный сателлитоз. Среднее глиальное расстояние равнялось 24 мкм, глиальная плотность составляла 1—2 глиоцита на единицу площади.

При внезапной сердечной смерти в гипоталамусе наблюдали умеренно выраженное венозное полнокровие со значительным периваскулярным отеком, стазом эритроцитов в сосудах микроциркуляторного русла, местами с отечным разволокнением белого вещества. При этом площадь периваскулярного отека S_пв составила 230±2,6 мкм² (227,1; 234,4 мкм²), площадь перицеллюлярного отека S_пц = 105±2,3 мкм² (100,2; 107,4 мкм²). В группе сравнения S_пв = 260±8,6 мкм² (252,1; 264,7 мкм²), S_пц = 150± 4,7 мкм² (145,3; 155,4 мкм²).

При иммуногистохимическом исследовании в ядрах гипоталамуса при внезапной сердечной смерти было выявлено большое количество норадреналинпозитивных нейронов 54,2±3,6% (51,4; 59,3%). В дугообразном ядре гипоталамуса отмечалась экспрессия дофаминпозитивных нервных клеток — 28,7±2,1% (23,4; 31,7%). Во всех изученных случаях гипоталамические ядра были адреналиннегативны.

При острой кровопотере содержание норадреналинпозитивных нейронов составило 48,7±2,1% (46,3; 52,4%), дофаминпозитивных нервных клеток — 25,3±3,9% (21,7; 29,8%). Во всех изученных случаях гипоталамические ядра были также адреналиннегативны.

Как известно, при внезапной сердечной смерти отмечается значительная активация симпатико-адреналовой системы [9]. В мозговом слое надпочечников происходит интенсивный синтез адреналина [10], который скапливается в больших количествах в нервных сплетениях синусно-предсердного и предсердно-желудочкового узлов [11].

Высокая концентрация адреналина в сердечной мышце при внезапной сердечной смерти является триггером механизмов, ответственных за развитие фибрилляции желудочков сердца, морфологическим эквивалентом которой служат контрактурные повреждения, волнообразная деформация и диссоциация кардиомиоцитов [11].

В группе сравнения при острой кровопотере также было выявлено большое количество маркеров фибрилляции желудочков сердца (контрактурные повреждения, волнообразная деформация и диссоциация кардиомиоцитов). Но механизм развития фибрилляции иной, в первую очередь он связан с резким дефицитом АТФ, развивающимся в миокарде при острой кровопотере. Поэтому содержание адреналинпозитивных клеток в нервных узлах сердца при острой кровопотере было в 3 раза меньше, чем при внезапной сердечной смерти.

Количество норадреналина и дофамина в миокарде и мозговом слое надпочечников в группе исследования было также невелико, так как эти вещества являются производными синтеза адреналина, содержание дофамина в периферических органах и тканях составляет всего 5% от общего количества катехоламинов [10].

Эти данные подтверждаются и другими исследованиями, согласно которым при внезапной сердечной смерти происходит резкое снижение активности норадренергических нейронов [11]. В органах и тканях отмечается малое количество норадреналина, дофамина и диоксифенилаланина [12].

Отсутствие адреналинпозитивных нейронов в гипоталамусе объясняется малой проницаемостью гематоэнцефалического барьера для адреналина [10].

При внезапной сердечной смерти в центральной нервной системе содержится большое количество норадреналина и дофамина, синтез которых происходит во многих структурах головного мозга, например в locus ceruleus, в дугообразном ядре гипоталамуса, в нигростриатной системе [10, 13].

Рецепторы адреналина, норадреналина и дофамина хорошо сохраняются в течение нескольких дней после смерти [14—16], в связи с чем иммуногистохимическое определение количества катехоламинов можно было бы использовать в рутинной судебно-медицинской практике в качестве дополнительных критериев диагностики внезапной сердечной смерти. При этом предлагается отправлять на гистологическое и иммуногистохимическое исследование синусно-предсердный и предсердно-желудочковый узлы сердца, мозговой слой надпочечников, супраоптическое, паравентрикулярное и аркуатное ядра гипоталамуса.

Определение содержания катехоламинов в сердце и надпочечниках особенно важно при наличии морфологических признаков фибрилляции и небольших объемах кровопотери, когда необходимо дифференцировать смерть от острой коронарной недостаточности при ИБС и смерть от острой кровопотери.

Использование данных критериев допустимо только в случаях с коротким терминальным периодом (отсутствует тотальная делипоидизация коры надпочечников, не наблюдается выраженная глиальная реакция в веществе головного мозга, в нервной ткани отмечается преобладание периваскулярного отека над перицеллюлярным отеком) [17]. Объясняется это тем, что при сердечном типе терминального состояния с медленным темпом смерти запасы адреналина истощаются, в периферических органах и тканях накапливаются в большом количестве норадреналин и дофамин [10, 13]. Одновременно повышается проницаемость гематоэнцефалического барьера для адреналина, который в высокой концентрации обнаруживается в гипоталамусе и аденогипофизе [10]. В этих случаях результаты иммуногистохимического определения катехоламинов, вероятно, будут иными.

В зарубежной судебно-медицинской практике [15, 16] для диагностики различных видов смерти широко используются и другие иммуногистохимические маркеры, например степень экспрессии в гипоталамусе хромогранина А, гормона роста, пролактина, АКТГ, лютеинизирующего гормона. Антигены этих веществ сохраняются в течение 15 дней постмортального периода, что дает возможность проводить полноценное иммуногистохимическое исследование для определения давности смерти [15].

Широкое применение в зарубежной судебно-медицинской практике [18] находит использование антител, локализующихся в жизненно важных центрах ствола мозга (аркуатное ядро гипоталамуса, ядро подъязычного нерва и ядро нижней оливы). При этом применяется следующая панель антител: microtubule-associated protein 2 (MAP2), muscalinic acetylcholine receptor (machr), c-foc gene, 72kD heat-shock protein (HSP70).

В перспективе планируется разработка иммуногистохимических критериев судебно-медицинской диагностики сердечного типа терминального состояния при длительном терминальном периоде, а также определение количества катехоламинов при других механизмах смерти.

1. При внезапной сердечной смерти в миокарде выявлены контрактурные повреждения (54,3±3,5% [51,2; 57,8%]), волнообразная деформация (44,7±6,3% [38,2; 51,4%]) и диссоциация кардиомиоцитов (61,2±2,3% [56,3; 64,8%]).

2. В синоатриальном и предсердно-желудочковом узлах сердца при острой коронарной недостаточности отмечено высокое содержание адреналинпозитивных клеток (в узле Киса—Флека — 45,6±4,5% [40,1; 48,7%], в узле Ашоффа—Тавары — 34,2±2,9% [31,2; 37,4%]).

3. В надпочечниках при внезапной сердечной смерти отмечается делипоидизация сетчатого слоя коры и большое количество адреналинпозитивных клеток в мозговом слое (67,2±6,8% [61,9; 74,3%]).

3. В аркуатном, супраоптическом и паравентрикулярных ядрах гипоталамуса при внезапной сердечной смерти выявлены обратимые изменения нейронов (степень поражения 25,6±4,8% [21,3; 29,8%]), определяется большое количество норадреналинпозитивных (54,2±3,6% [51,4; 59,3%]) и дофаминпозитивных нервных клеток (28,7±2,1% [23,4; 31,7%]).

4. Выявленные морфометрические и иммуногистохимические изменения миокарда, надпочечников и гипоталамуса можно использовать в качестве дополнительных судебно-медицинских критериев диагностики смерти от острой коронарной недостаточности при ИБС.