МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПРОНІНА ОЛЕНА МИКОЛАЇВНА

УДК 616.6 - 092.9 + 615.468.6

МОРФОФУНКЦІОНАЛЬНИЙ СТАН ТКАНИН ОРГАНІВ СЕЧОВИВІДНОЇ СИСТЕМИ ПРИ ВИКОРИСТАННІ ХІРУРГІЧНИХ БІОЛОГІЧНИХ РОЗСМОКТУВАЛЬНИХ НИТОК

(анатомо-експериментальне дослідження)

14.03.01 - нормальна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Харків – 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Українській медичній стоматологічній академії (м.Полтава) МОЗ України

Науковий консультант: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор

медичних наук, професор Бабанін Анатолій Андрійович, Кримський державний медичний університет ім. С.І.Георгієвського, завідувач кафедри судової медицини.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Бурих Михайло Прокопович,

Харківський державний медичний університет,

завідувач кафедри оперативної хірургії та топографічної анатомії;

доктор медичних наук, професор Топоров Генадій Миколайович, Харківська державна медична академія післядипломної освіти, професор кафедри загальної хірургії, оперативної хірургії та топографічної анатомії;

доктор медичних наук, професор Семенова Тетяна Василівна, Донецький державний медичний університет ім.М.Горького, завідувач кафедри оперативної хірургії та топографічної анатомії.

Провідна установа:

Національний медичний університет ім. акад. О.О.Богомольця, кафедра оперативної хірургії та топографічної анатомії, МОЗ України, м.Київ.

Захист дисертації відбудеться 29 березня 2001 року о14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.03 при Харківському державному медичному університеті (61022, м.Харків, 22, пр.Леніна, 4)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного медичного університету (61022, м.Харків, 22, пр.Леніна, 4).

Автореферат розісланий 26.02.2001 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат медичних наук, доцент Ольховський В.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Використання хірургічних шовних матеріалів залишається найпоширенішим методом з'єднання тканин, не зважаючи на використання з цією метою різних клеїв, лазерного "зварювання", аргонової променевої коагуляції, хірургічних скобок, безшовних компресійних методів та ін. (В.І.Зяблов і співав.,1976; В.С.Калнберз і співав.,1988; Ю.А.Фурманов, А.А.Ляшенко,2000; L.S.Ваsile 1996) . Закономірно, що від природи, хімічного складу, структури та якості матеріалу залежать реакції тканин на його використання, що відіграє вирішальну роль для наслідків хірургічного втручання. Так, використання в урології нерозсмоктувальних, тривало розсмоктувальних ниток, а також кетгуту з важкопрогнозованим терміном резорбції супроводжується розвитком різних ускладнень у вигляді хронічного запалення, літогенезу, формування надлишкового рубця, спайкового процесу, а в окремих випадках - нагноєння та нориць. (F.A.Morrow et al,1974; А.Ф. Возианов і співав.,1984; А.С.Переверзев і співав.,1997). Формування надлишкового рубця при операціях на нирках призводить до фіброзно-атрофічних змін функціонуючої паренхіми, а при операціях на сечоводах, сечовому міхурі та сечівнику - до розвитку стенозів та стриктур з усіма морфологічними та функціональними наслідками. Цей факт диктує необхідність ретельного вивчення специфічної дії того чи іншого матеріалу на структури, які зшиваються.

Великий інтерес викликає вивчення морфологічних структур, які забезпечують процеси репаративної регенерації в органах сечовивідної системи при використанні стандартних розсмоктувальних шовних матеріалів тваринного походження (кетгуту простого, йодованого, хромованого), синтетичних розсмоктувальних ниток дексон провідних світових фірм - виробників шовних матеріалів ("Sherwood Davis & Geck", "Ethicon"), а також нових хірургічних ниток - біофілу, свинячого кетгуту, серійне виробництво яких розпочате в СНД у 90-ті роки, та нещодавно розроблених з нашою участю на основі нитки з твердої мозкової оболонки. Створення останньої пов'язане з важливою проблемою експериментальної хірургії та урології щодо необхідності розробки нових розсмоктувальних шовних матеріалів, які забеспечують стимулювання процесів репаративної регенерації у зшитих тканинах (В.С.Калнберз і співав.,1988). Це особливо важливо для створення умов для прискорення відновних процесів у структурах ушкоджених під час операцій на органах сечовивідної системи. Насамперед, це вирішує проблему загоєння ран при зниженні пластичних властивостей тканин у хворих старечого віку, із злоякісними новоутворами, ослаблених хронічними захворюваннями, в ургентній, військово-польовій хірургії, в осіб із променевими ураженнями та ін., що дозволить знизити ризик появи ускладнень, пов'язаних із використанням шовних матеріалів (P.D.O'Donnel,1994; А.А.Бабанин, А.Ш.Коротко, Р.Х.Гумеров,1995; Н.С.Скрипников і співав.,1995).

Таким чином, актуальність теми визначається відсутністю в літературі даних морфологічного обгрунтування репаративної регенерації, зокрема органів сечовиділення, високочутливих до дії ушкоджувальних чинників, при застосуванні різних розсмоктувальних шовних матеріалів (РШМ), а також необхідністю створення нового класу хірургічних ниток. Цілком виправданим підходом до створення нових РШМ є розробка ниток із незначним терміном резорбції і спроможністю активізувати процеси загоєння оперованих тканин. Однак, ця властивість повинна бути строго обмежена в часі для запобігання небажаним проліферативним процесам, що призводять до розвитку надлишкового рубця. Особливу актуальність це має в урологічній практиці, де РШМ стикаються з агресивним середовищем (сечею) .

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в рамках комплексної міжкафедральної науково-дослідної теми Української медичної стоматологічної академії "Експериментальне і клінічне обгрунтування застосування нових хірургічних шовних матеріалів у різних галузях хірургії" (? держреєстрації 0198U000930).

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є експериментально-морфологічне обгрунтування застосування у клініці нової хірургічної нитки біофіл при операціях на органах сечовивідної системи.

Для досягнення поставленої мети були визначені наступні конкретні завдання дослідження:

1. Дати морфологічну оцінку перебігу регенераторно-репаративних процесів у тканинах органів сечовивідної системи (нирки, сечовода, сечового міхура й сечівника) при перерахованих вище операціях із застосуванням традиційного кетгуту.

2. Вивчити в експерименті після нефротомії стан тканин нирки, зшитих нитками біофіл, і характер перебігу репаративно-відновних процесів у паренхіматозно-стромальних елементах органа.

3. Дослідити особливості загоєння зшитих шарів, характер і виразність рубця при експериментальному зшиванні біофілом сечовода.

4. З'ясувати особливості загоєння ран сечового міхура, ушитого біофілом, особливості формування післяопераційного рубця.

5. Вивчити характер морфологічних змін тканин сечівника при його експериментальному ушкодженні й ушиванні біофілом, характер формування рубця.

6.Провести морфометричний аналіз перебігу процесів репаративної регенерації у тканинах оперованих органів у різні терміни післяопераційного періоду.

7. Обгрунтувати використання нових біологічно активних шовних матеріалів з біологічної сировини, дія яких спрямована на стимуляцію процесів репаративної регенерації зшитих тканин, з урахуванням можливості виробництва в Україні.

Об'єкт дослідження – репаративна регенерація тканин органів сечовивідної системи.

Предмет дослідження – вплив біологічних шовних матеріалів , що розсмоктуються, на репаративну регенерацію тканин органів сечовивідної системи.

Методи дослідження. Макроскопічні дослідження проводилися з метою оцінки динаміки післяопераційного рубця на різних органах сечовивідної системи при використанні ниток, що розсмоктуються. Мікроскопічні методи дозволили провести аналіз морфологічних змін в експериментально оперованих органах.

Гістопрепарати фарбували гематоксилін-еозином, пікрофуксином за ван Гізоном, ретикулінові волокна виявляли методом імпрегнації сріблом за Гоморі, на фібрин за Маллорі, еластинові волокна пікрофуксином-фурселіном за Вейгертом. Динаміку обмінних процесів у ділянці рубця , що формується , вивчали за допомогою гістохімічних методів. РНК і деякі біологічні каталізатори обумовлюють синтез більш простих білків і у такий спосіб регулюють різні реакції організму. Рибонуклеїнові кислоти виявлялися за допомогою галоцианіну і хромових кислот.

Нейтральні глікозаміноглікани та глікоген визначали ШИК-реакцією (за Мак-Манусом). Ферментативний контроль проводили за допомогою амілази при температурі +37о протягом 2 годин. Кислі глікозаміноглікани виявляли за допомогою реакції метахромазії з толуїдиновим синім при різних значеннях рН. Дихальні ферменти: сукцинатдегідрогеназу (СДГ) і лактатдегідрогеназу (ЛДГ) виявляли за методом Нахласа.

Ультратонкі зрізи оглядались і фотографувались у трансмісійному електронному мікроскопі ПЕМ-100 при прискорювальній напрузі 25-75кВ.

Фазна кінетика клітинних елементів тканин оперованих органів сечовивідної системи вивчалась за допомогою стереометричних цитогістограм, заснованих на результатах кількісного морфологічного дослідження матеріалу. Морфометричний аналіз здійснено на напівтонких зрізах шляхом підрахунку кількості нейтрофільних гранулоцитів, макрофагів, лімфоцитів, плазмоцитів, клітин фібробластичного ряду і міоцитів у п'яти полях зору бінокулярного мікроскопа (х 900) методом стандартних площ [Г.Г. Автандилов (1990)].

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше встановлено, що морфологічні зміни у процесі репаративної регенерації органів сечовивідної системи суттєво відрізняються при використанні для зшивання різних хірургічних розсмоктувальних шовних матеріалів і залежать від їхньої природи, складу та використаної технології виготовлення.

З позицій сучасної морфології обгрунтована та втілена в хірургічну урологію нова біологічна розсмоктувальна нитка біофіл, виготовлена за запропонованою нами оригінальною технологією. Виявлено значне зниження ексудативно-альтеративних змін і циркуляторних розладів у зшитих тканинах, мінімальна, переважно продуктивна реакція на новий шовний матеріал.

Комплексне вивчення репаративних процесів у оперованих органах сечовивідної системи з використанням нової нитки дозволило не тільки внести ряд нових положень у фундаментальні уявлення про загоєння зшитих тканин, але і безпосередньо визначити роль шовного матеріалу в цьому процесі і можливостей керування ним.

З урахуванням топографоанатомічних особливостей та морфоспецифіки органів сечовивідної системи одержані унікальні як для морфології, так і для практичної урології результати відносно стимулювання процесів загоєння зшитих тканин і репаративної регенерації в них, інгібування рубця, практично повного відновлення зшитих м'язових шарів сечовода, сечового міхура та сечівника.

З позицій сучасних морфологічних досліджень об'єктивно показано, що використання оболонкової нитки біофіл поліпшує тканинний метаболізм зшитих ран, більш повно та за коротший термін нормалізує кровообіг у них, стимулює фібробластичну активність та фібрилогенез, прискорює процеси загоєння.

Знайшло подальший розвиток положення про те, що найбільш чутливими органами щодо побічних дій кетгуту є нирки та сечовий міхур, в яких на 14-90 добу після операції появляються суттєві порушення енергетичного обміну, складу та співвідношення нуклеїнових кислот у тканинах, контактуючих із ниткою.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані результати поглибили уявлення про регенераторно-репаративні процеси в органах сечовивідної системи при використанні для зшивання різних розсмоктувальних шовних матеріалів.

Удосконалені засоби виробництва розсмоктувальних шовних матеріалів із біологічної сировини (патент України). Розроблені експериментальні зразки біологічно активних шовних матеріалів, модифікованих нами на основі хірургічного шовного матеріалу з твердої мозкової оболонки великої рогатої худоби (патент України). Виявлена їхня здатність стимулювати в адекватний термін післяопераційного періоду процеси репаративної регенерації у контактуючих із ниткою тканинах, що обгрунтовує необхідність подальших доклінічних та клінічних випробувань з метою можливості серійного виробництва цих ниток. Експериментально випробувана одноразова інфузійна система з запропонованим нами фільтруючим вузлом (патент України), що дає змогу при оперативних втручаннях і проведенні різноманітних інфузій та трансфузій мати дійсно одноразову систему, яка після використання саморуйнується.

Уперше встановлено, що використання оболонкових ниток в експерименті при зшиванні післяопераційних ран органів сечовивідної системи запобігає розвиткові гнійно-запальних ускладнень та грубих рубцево-трансформативних змін зшитих тканин, сприяє формуванню пухкого рубця, що відкриває можливості поліпшення якості загоєння ран та запобігання післяопераційним ускладненням.

Впровадження біофілу в урологічну практику фактично вирішує проблему пошуку оптимального шовного матеріалу для цілої галузі хірургії. Різке зниження в ранні строки після операції гнійно-запальних ускладнень з боку швів, висока якість загоєння з формуванням мінімального рубця, стимулювання органотипової регенерації з частковим або повним відновленням зшитих м'язових шарів органів - усе це є конкретним та значним внеском у хірургічну практику, забезпечує реальні можливості підвищення морфофункціонального ресурсу оперованих органів сечовивідної системи.

Розроблені методичні принципи оцінки впливу розсмоктувальних шовних матеріалів упроваджені у програму випробувань хірургічних ниток Центру з вивчення та випробування хірургічних шовних матеріалів та імплантатів при Українській медичній стоматологічній академії (атестований Комітетом з нової медичної техніки МОЗ України).

Результати роботи впроваджені в навчальний процес кафедр оперативної хірургії та топографічної анатомії, патологічної анатомії та фізіології, загальної, факультетської та госпітальної хірургії, урології, онкології Української медичної стоматологічної академії та Кримського медичного університету ім. С.І.Георгієвського.

Запропоновані та удосконалені пристрої використовуються для наукових досліджень на кафедрах морфологічного профілю.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно розроблена експериментально-дослідна програма, персонально проаналізована наукова література з вивченням проблеми, проведений інформаційний пошук. Самостійно виконані всі експериментальні операції на тваринах з подальшими морфологічними дослідженнями (макроскопічними, гістологічними, гістохімічними, електронномікроскопічними та морфометричними). Проведено аналіз результатів дослідження, обгрунтування основних положень дисертаційної роботи, зроблені висновки, статистична обробка матеріалу та оформлення дисертації. Опубліковані основні результати досліджень у фахових виданнях, запатентовані винаходи, дані практичні рекомендації.

Апробація результатів дисертації . Основні положення дисертації доповідалися на II Міжнародній конференції "Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов" (Москва, 1995), I Національному з'їзді фармакологів України (Полтава, 1995), організованій за участю автора I Міжнародній школі-семінарі "Сучасні шовні матеріали" (Полтава, 1995), на науковій конференції "Актуальнi питання теоретичної та клінічної медицини на сучасному рівні" (Полтава, 1996), Українській науковій конференції "Актуальні питання морфогенезу" (Чернівці, 1996), на Міжнародному симпозіумі "Принципи пропорції, симетрії, структурної гармонії та математичного моделювання в морфології" (Вінниця, 1997), на III Міжнародній конференції "Современные подходы к разработке эффективных перевязочных средств, шовных материалов и полимерных имплантатов" (Москва, 1998), V Російському національному конгресі "Человек и лекарства” (Москва, 1998), II Міжнародному конгресі з інтегративної антропології (Вінниця, 1998), II Національному конгресі АГЕТ України (Луганськ, 1998), на науковій конференції “Морфологія лімфатичних та кровоносних судин”, присвяченій 100-річчю О.І.Свиридова (Киів, 2000), на засіданні апробаційної ради №1 Української медичної стоматологічної академії (Полтава, 2000).

Публікації. Результати дисертації опубліковані в 35 наукових працях, із них 20 статей (10 без співавторів) - у центральних фахових виданнях, отримані 3 патенти України, опубліковано 12 робіт у матеріалах і тезах конференцій, конгресів, симпозіумів, отримано 2 посвідчення на рац.пропозиції.

Структура дисертації. Дисертаційна робота представлена на 331 сторінці друкованого тексту і складається з вступу, огляду літератури, розділу “Матеріали та методи дослідження”, 6 розділів власних досліджень, обговорення результатів дослідження, висновків, списку літератури. Список літератури містить 351 назву, з них 199 – вітчизняних авторів, 152 – зарубіжних. Робота ілюстрована 197 малюнками (з них 32 графіки) та 28 таблицями, які займають 43 повних аркуша, решта – представлена за текстом.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень. Дослідження були проведені на 90 безпородних собаках обох статей вагою 8 - 14 кг.

Тварини знаходилися в умовах віварію на звичайному харчовому і світловому режимі. Безпородні собаки перед використанням в експерименті знаходилися два тижні в карантині за умовами віварію для уникнення можливості використання хворих тварин. Вибір зазначених видів тварин був пов'язаний із широким використанням їх для вивчення реакції тканин на хірургічні шовні матеріали (ХШМ), у тому числі органів системи сечовиділення. Широке використання собак пов'язане з високими експериментальними можливостями цих тварин і порівнянністю отриманих результатів із клінічним матеріалом .

Перед операцією тварин позбавляли їжі на 24 години і води протягом 3-4 годин.

Усі тварини були розподілені на 3 групи : контрольну, групу порівняння ( із використанням кетгуту) і експериментальну ( із використанням нитки біофіл).

У 1 групі ХШМ для зшивання органів сечовиділення не застосовували, проводили всі етапи операції без ушкодження останніх.

У 2 групі застосовували кетгут полірований стерильний із баранячої сировини (КП "Полтавський м'ясокомбінат"); стерилізація гамма-променями, 25 кГр.

У 3 групі застосовували біофіл (КП "Полтавський м'ясокомбінат"), виготовлений по запропонованими нами оригінальними технологіям (Патент України на винахід № 229777; патент України на винахід № 97041766); стерилізація гамма-променями, 25 кГр.

Усі ХШМ застосовували з атравматичними голками, при операціях на нирці використовували нитки метричного розміру 3,5 згідно з EP (умовний номер відповідно до USP - 2/0 для біологічних РШМ), на сечовому міхурі, сечоводі, сечівнику - 3 відповідно до EP (умовний номер відповідно до USP - 3/0 для біологічних РШМ). Для уточнення калібру нитки вимірювали діаметр РШМ у п'ятьох точках по його довжині мікрометром МК 25-1 і отримане середнє арифметичне перевіряли за таблицею типорозмірів хірургічних ниток.

Вивчення необхідних показників проводили через 1, 3, 7, 14, 30, 90 і 180 доби після операції. Евтаназію собак здійснювали передозуванням тіопенталу натрію.

Техніка операцій

Собакам після премедикації для наркозу вводили 5% розчин тіопентал-натрію до появи симптому "третьої повіки" на оці тварини. При виконанні нефротомії після вивихування нирки в операційну рану на судинну ніжку нирки накладали затискач Федорова. На опуклій поверхні нирки виконували стандартний розріз довжиною 2 cм у межах кіркового шару. Рана на всю глибину розрізу прошивалася відповідним РШМ П-подібними швами.

При уретеротомії проводили розтин стінки сечовода до його просвіту за звичайною методикою, для чого вводили тонкий (1-2 мм) еластичний катетер через отвір у сечоводі і розсікали стінку сечовода подовжнім розтином довжиною 1,5-2 см. Кінці розсіченого сечовода зводили і зашивали над катетером окремими вузловими швами з використанням відповідного РШМ.

Для цисто- та уретротомії у сук робили розріз за Пфанненштилем. На сечовий міхур накладали держаки, між якими робили стандартний розріз (1,5-2,0 см) сечового міхура до його просвіту. В уретру вводили еластичний тонкий катетер. Відступивши від шийки сечового міхура на 1 см, робили розсічення стінки уретри до її просвіту довжиною 1-1,5 см. Рану уретри ушивали частими окремими вузловими швами з використанням відповідного РШМ.

Для цистотомії у псів робили розріз за Пфанненштилем. На сечовий міхур накладали держаки, між якими робили стандартний (1,5-2,0 см) розріз сечового міхура до його просвіту. Рану сечового міхура ушивали вузловими швами відповідним РШМ.

Уретротомію у псів проводили за оригінальною методикою, розробленою нами (за участю В.С.Черно). Розріз шкіри і підшкірножирової клітковини проводили поперечно середньої лінії, що з'єднує центр кореня мошонки з серединою анального отвору (серединний шов промежини), відступивши від кореня мошонки на 1 см і по 2-2,5 см від середньої лінії з обох боків. Далі звільняли частину уретри від перетинчастої її частини до входження вільного її відділу в борозну кістки статевого члена. Робили розріз уретри над катетером довжиною

1-1,5 см. Рану ушивали окремими вузловими швами за допомогою атравматичної голки і відповідного РШМ. Після цього вилучали катетер із сечового міхура. Проводили пошарове ушивання рани. На шкіру в усіх випадках накладали шовкові шви з фіксуючою пов'язкою. При проведенні операцій використовували крапельниці одноразового використання, що саморуйнуються, запропоновані нами (патент України на винахід № )

Тварин виводили з експерименту, після чого макроскопічно досліджували ділянку накладання швів. Увага зверталась на ступінь виразності процесів запалення, на якісні характеристики рубця: консистенцію, відношення до прилеглих тканин,розміри. Після фрагментації матеріал фіксувався в 10-12% розчині формаліну або в 4% розчині глютаральдегіду. Потім проводилась дегідратація в батареї спиртів зростаючої концентрації, із подальшим укладанням у парафін або в епоксидну смолу “Епон-812”. З парафінових блоків готувалися серійні зрізи товщиною 7-10 мкм, а з епоксидних - напівтонкі зрізи товщиною 1-2 мкм. Вивчення експериментального матеріалу передбачає його дослідження в строго заданій площині. Однак, існуючі методики попередньої орієнтації тканин перед просочуванням їх у водонерозчинній смолі або парафіні не завжди приносить бажаний результат.

Ця проблема була нами вирішена шляхом удосконалення ротаційного мікротома МПС-2, що дозволило одержати зрізи в додаткових площинах. Однак, з огляду на топографоанатомічні особливості органів сечовивідної системи, під час забору матеріалу візуально вкрай складно виявити рубець ( особливо у віддалені терміни), тим більше визначити його після фіксації. Для запобігання зазначеним труднощам ми пропонуємо проводити попереднє орієнтування і фрагментарну нарізку досліджуваного матеріалу до його фіксації за допомогою запропонованого нами пристрою, що базується на основі санного мікротома МС-2 (рац.пропозиція № 1835)

Гістопрепарати фарбували гематоксилін-еозином, пікрофуксином за ван Гізоном, ретикулінові волокна виявляли методом імпрегнації сріблом за Гоморі, на фібрин за Маллорі, еластинові волокна пікрофуксином-фурселіном за Вейгертом. Динаміку обмінних процесів у ділянці рубця , що формується , вивчали за допомогою гістохімічних методів. РНК і деякі біологічні каталізатори обумовлюють синтез більш простих білків і у такий спосіб регулюють різні реакції організму. Рибонуклеїнові кислоти виявлялися за допомогою галоцианіну і хромових кислот.

Нейтральні глікозаміноглікани та глікоген визначали ШИК-реакцією (за Мак-Манусом). Ферментативний контроль проводили за допомогою амілази при температурі +37о протягом 2 годин. Кислі глікозаміноглікани виявляли за допомогою реакції метахромазії з толуїдиновим синім при різних значеннях рН. Дихальні ферменти: сукцинатдегідрогеназу (СДГ) і лактатдегідрогеназу (ЛДГ) виявляли за методом Нахласа.

Ультратонкі зрізи виготовлялись на ультратомі УМТП-7. Після чого препарати оглядались і фотографувались у трансмісійному електронному мікроскопі ПЕМ-100 при прискорювальній напрузі 25-75кВ.

Фазна кінетика клітинних елементів тканин оперованих органів сечовивідної системи вивчалась за допомогою стереометричних цитогістограм, заснованих на результатах кількісного морфологічного дослідження матеріалу. Морфометричний аналіз здійснено на напівтонких зрізах шляхом підрахунку кількості нейтрофільних гранулоцитів, макрофагів, лімфоцитів, плазмоцитів, клітин фібробластичного ряду і міоцитів у п'яти полях зору бінокулярного мікроскопа (х 900) методом стандартних площ [Г.Г. Автандилов (1990)].

Результати всіх досліджень оброблялися за загальноприйнятою методикою варіаційної статистики з визначенням такого алгоритму: середньої арифметичної (М), середньоквадратичного відхилення (s), середньої помилки середньої арифметичної (m). Достовірність результатів оцінювалась за таблицями з використанням критерію Стьюдента. Будь-які показники і відмінності між ними розцінювались як достовірні, якщо ймовірність була менше 5%, тобто p < 0,05.

Результати досліджень та їх обговорення. Проведені нами дослідження характеризують динаміку репаративних процесів у тканинах органів сечовивідної системи після операцій на них і зшивання різними біологічними шовними матеріалами, що розсмоктуються (кетгутом і біофілом). Ми вважали за необхідне і важливе виявити вплив шовних матеріалів на темпи загоєння ран і характер рубця, що формується. При цьому об'єктивним і показовим було переконатися в перевагах використання ниток із твердої мозкової оболонки спинного мозку великої рогатої худоби (біофіл) при оперативних втручаннях на органах сечовивідної системи в порівнянні з найбільше широко використовуваним кетгутом.

Досвід використання біофілу в урологічній практиці для зшивання нирки, сечовода, сечового міхура й сечівника в літературі відсутній. Відомі тільки розробки В.С.Черна (1999) стосовно використання його для зшивання сечівників, але ми доповнили і розширили ці дані, що дозволило мати уявлення про морфологічний стан тканин органів усієї сечовивідної системи при використанні біофілу як у цілому, так і порівняно одного чи іншого органа. Саме в цих органах розвиток реактивно-запальних процесів має принципове значення, набуваючи характеру серйозних післяопераційних ускладнень (В.П.Андреєв, А.А.Пальцин,1990, А.Ф.Возианов і співав.,1984; И.М.Гафаров, А.Б.Шадлинский, 1990; В.К.Гостищев і співав.,1995).

Репаративна регенерація, що розвивається у відповідь на ушкодження тканин або органів, як правило, тісно пов'язана з іншими еволюційно виробленими стереотипними реакціями на ушкодження - запаленням і фіброзом (А.Б.Шехтер, В.В.Серов, 1991; T.Gibson, 1990). У цьому зв'язку запалення, репаративная регенерація і фіброз вважаються нерозривними компонентами цілісної тканинної реакції на ушкодження, кінцевою метою якої є максимальне анатомічне відновлення тканини з мінімальними в даних умовах функціональними втратами (Д.С.Саркисов і співав.,1995; М.Г.Шубич, М.Г.Авдеева, 1997). При нанесенні асептичної операційної травми зазначені процеси реалізуються і регулюються на основі кооперативної взаємодії клітин сполучної тканини і крові (нейтрофілів, тучних клітин, тромбоцитів, макрофагів, лімфоцитів, фібробластів) між собою, із міжклітинним матриксом (колагеном, фібронектином, протеогліканами) і з паренхімою органів на основі зворотних зв'язків (А.Б.Шехтер, 1971; А.Б.Шехтер, В.В.Серов, 1991; F.A.Morrow et al., 1974). На різних етапах регулююча роль структурних співвідношень переходить від одних клітин до інших; у сполученні запалення і регенерації найважливішим вважається макрофагально-фібробластична взаємодія. Слід зазначити нерозривну єдність запального і власне репаративного компонентів у цілісній реакції: проліферативна фаза запалення одночасно є і фазою репаративної регенерації. У цілому, запалення і регенерація розділені лише умовно, усі фази процесу за часом накладаються одна на одну: проліферація фібробластів починається вже в першу добу після ушкодження, а ексудація й інфільтрація, поступово зменшуючись залишаються практично до закінчення загоєння.

Пусковим механізмом зазначених вище процесів при операції служить крім механічної травми тканин при їхньому розрізі також проходження через них хірургічної голки і нитки, що викликає ушкодження і некроз клітин. При застосуванні ХШМ, що володіють подразнювальною дією стосовно тканин, запальна реакція на нитку нашаровується на ранове запалення. При значному ушкоджувальному ефекті шовного матеріалу, або продуктів його біодеградації створюються передумови до зриву гомеостатичних механізмів ауторегуляції. Потенційним наслідком цього може бути стан "дисрегенерації", що включає порушення стереотипної динаміки процесу, роз'єднання запалення і регенерації, хронізацію запалення, незавершену регенерацію, прогресуючий склероз, формування неповноцінних грануляційної і фіброзної тканин, схильних до вторинної деструкції. А.Б.Шехтер і В.В.Сєров (1991) відзначають важливу роль у розвитку неповноцінності адаптивної регенерації різних молекулярних і внутрішньоклітинних порушень (лізосом, цитоскелета, енергетичного й апарату, що синтезує білок,). При цьому велике значення має як розмір, так і перманентність дії ушкоджувальних чинників, що викликає виснаження захисних механізмів. У цьому зв'язку інтерес становить морфологічна оцінка репаративної регенерації у зшитих тканинах органів сечовиділення при використанні кетгуту, токсичні властивості якого неодноразово обговорювалися в літературі (А.К.Макаров, В.И.Петров, 1970; В.Г.Морозов і співав., 1982 та ін.), а також ниток із твердої оболонки мозку, включаючи модифіковані БАВ варіанти.

Використання макроскопічних, гістологічних, гістохімічних, електронномікроскопічних і морфометричних методів дослідження виключило суб'єктивний чинник в оцінці результатів використаного того або іншого шовного матеріалу. Математичне опрацювання даних дослідження дозволило підтвердити дані про перебіг загальнобіологічних процесів у досліджуваних тканинах, наявних у літературі (И.А.Чекмарева і співав., 1998; А.Б.Шехтер, В.В.Серов, 1991; C.J.Kelly, J.M.Daly, 1993), про виражений вплив шовних ниток на процес загоєння ран і з достовірністю установити ряд кількісних взаємовідносин, пов'язаних із використанням ниток із різної сировини як чинника, що впливає на час резорбції і якість рубця, що формується.

При макроскопічному дослідженні на першу добу після оперативних утручань на органах сечовивідної системи нами були встановлені виражені явища гіперемії і набряку в ділянці накладання швів на всіх органах, причому незалежно від виду використовуваного шовного матеріалу (кетгуту і біофілу). При цьому кільце гіперемії найбільших розмірів досягало на нирці і сечовому міхурі. Ширина ущільної тканини навколо рани аналогічно мала більші розміри на нирці та сечовому міхурі і менші на сечоводі та сечівнику (рис. 1, 2, 3, 4).

Мікроскопічні дослідження також показали ідентичність змін у тканинах органів сечовивідної системи незалежно від використовуваного шовного матеріалу.

Рана з'єднана швами, ранова щілина заповнена кров'ю, що вилилася, і фібрином. Краї ниркової паренхіми: епітелій канальців, клубочки, захоплені в шов, частково некротизувались. У ранах сечовода, сечового міхура й сечівників спостерігалася травматична дегенерація розсічених оболонок: слизової, м'язової й адвентиціальної відповідно.

На всьому протязі країв рани, що прилягають до ранової щілини, виявлені: набряк, серозно-фібринозне просочування тканинних структур, вогнища некробіозу і крововиливів із дезорганізацією паренхіми нирки. Виявлено ознаки вакуольної і зернистої дистрофії з гіперхромією і каріопікнозом ядер. У власне пластинці слизової оболонки сечовода, сечового міхура й сечівника відзначена дезорганізація глікозаміногліканів у шарах колагенових волокон. Явища набряку найбільше виражені у власній платівці, в набряклій рідині переважають блукаючі клітини і поліморфноядерні лейкоцити .

У прилеглих м'язових пучках спостерігається різке потовщання за рахунок набряку, а також розширення міжм'язових сполучнотканинних прошарків. М'язові волокна потовщені, їхня межа нечітка, ядра м'язових клітин гіперхромні, деякіі не забарвлені.

У стромі нирки і зшитих шарах інших органів виражені циркуляторні розлади з явищами сладжу, стазу і тромбоутворення. Ознакою циркуляторної гіпоксії у зшитих тканинах стало переважання процесів анаеробного гліколізу з підвищенням активності лактатдегідрогенази (ЛДГ), пригніченням активності сукцинатдегідрогенази (СДГ).

Циркуляторні розлади були більш виражені в ранах , зшитих кетгутом, у порівнянні з біофілом, як у нирці, так і в сечоводі, сечовому міхурі й сечівнику.

Навколо набряклого кетгуту уже до цього терміна розвивалися пухкі інфільтрати, переважно із сегментоядерних та круглоклітинних лейкоцитів.

Самі шви при цьому були просочені серозною рідиною, оточені різної інтенсивності крововиливами і клітинами фібробластичного ряду, що проліферують, серед яких визначалися поліморфноядерні лейкоцити .

3 доба післяопераційного періоду макроскопічно характеризувалася послабленням процесів запалення, тобто зменшувалася гіперемія і набряк тканин оперованих органів у порівнянні з першою добою при використанні біофілу.

При цьому післяопераційний рубець мав червоний колір, ширина його зменшувалася незначно. При накладанні кетгутових швів на органи сечовивідної системи явища гіперемії і набряку досягають своєї максимальної виразності. Уже макроскопічним дослідженням можна виявити, що при використанні біофілу простежується тенденція до припинення реактивно-запальних процесів, а при шві кетгутом - їхнє посилення.

Мікроскопічно через 3 доби після операцій із використанням біофілу розвилися слабкі запально-реактивні зміни безпосередньо навколо шовних лігатур, і циркуляторні розлади по всій товщі зшитих тканин органів сечовиділення зменшувалися.

Явища запалення і серозно-фібринозного просочування зшитих тканин були виражені слабко. Нитка біофіл протягом перших трьох діб дещо набухала, відзначалася деяка гомогенізація колагену, її складового. У цілому, нитки цілком зберігали свою монолітність. У прилеглих до них тканинах розвивалися помірний набряк і проліферація клітин фібробластичного ряду. Клітини запальної природи зустрічалися в незначній кількості .

До цього терміну помітно активізувалися процеси загоєння й організації первинної сполучнотканинної спайки. Значна частина фібрину в рановій щілині розсмоктувалася, інтенсивно формувалася судинна мережа сполучнотканинної спайки за рахунок ендотелізації щілин у фібрині, що розсмоктується, і брунькування передіснуючих капілярів.

Через 3 доби після операції з використанням кетгуту загальним для нирки, сечовода, сечового міхура й сечівника був розвиток запально-реактивних змін безпосередньо навколо кетгутових ниток і циркуляторних розладів у всій товщі зшитих тканин органів.

Явища запалення і серозно-фібринозного просочування зшитих тканин значно наростали в порівнянні з попереднім терміном. У набряклій рідині різко збільшується кількість круглоклітинних і сегментоядерних лейкоцитів, вільних макрофагів, що досягають максимуму навколо кетгутових ниток .

У ранах, ушитих кетгутом, сполучнотканинна спайка виражена незначно. Однак у ній максимально виражені гемодинамічні розлади.

Наростало переважання активності ферментів анаеробного гліколізу ЛДГ в епітелії нирки, а також шарах сечовода, сечового міхура й сечівника. Активність ферменту аеробного подиху СДГ, навпаки, різко знижувалася в них.

Діаметр нитки кетгуту за рахунок просочування і набрякання рідиною збільшувався. Мабуть, унаслідок цього в даний період з'являлася незначна кількість дрібних щілин, навколо яких починали накопичуватися клітинні елементи, що згодом занурювалися в товщу нитки. Цей факт можна характеризувати як клітинну резорбцію кетгуту.

Слід зазначити, що при порівнянні в цей термін стана тканин органів сечовивідної системи нами встановлено, що сполучнотканинні елементи найбільшого свого розвитку досягають при використанні нитки біофіл. Така інтенсифікація репаративно-регенераторних процесів є особливістю самої нитки.

Щодо ультраструктури, то на третю добу після операції з використанням кетгуту на електроннограмах у ділянках виражених циркуляторних розладів виявляються морфофункціональні ознаки транскапіллярного обміну з дезорганізацією внутрішньоклітинних органел ендотеліоцитів, базальної мембрани, перицитів.

При електронній мікроскопії тканин органів сечовивідної системи, ушитих біофілом, виявлялися досить помірні розлади транскапілярного обміну і тканинної проникності. Відзначався незначно виражений перикапілярний набряк. Повсюдно визначаються юні фібробласти, а також зрілі фібробласти, що активно синтезують колаген.

Відзначається тенденція до формування пучків фібрил. Ці дані підтверджують мікроскопічну картину зшитих тканин органів сечовивідної системи при використанні кетгуту і біофілу і свідчать про переваги останнього.

Макроскопічні дані, отримані на 7 добу після оперативних втручань на органах сечовивідної системи з використанням біофілу, показали, що гіперемія і набряклість тканин помітно зменшуються по лінії накладання швів із значним зменшенням розмірів і практично цілком відсутні по периферії. Рубець рожевого кольору, ширина його практично відповідає розмірам післяопераційного розрізу.

При використанні кетгуту характерним було те , що практично органи доводилося відокремлювати від спайок, які утворилися із прилеглими тканинами. У ділянці післяопераційного розрізу добре виражений щільний яскраво-червоний рубець, ширина якого практично залишалася незмінною.

На 7 добу мікроскопічно навколо кетгуту переважали виражені ексудативно-альтеративні зміни із розвитком гнійного запалення. Тобто кетгутова лігатура знаходилася у мікроабсцесі, заповненому тканинним детритом, ферментами якого, мабуть, вона надалі розчинялася. Частина кетгутових ниток утрачала свою монолітність, у товщі її з'являлися одиничні щілини. По периферії нитки відзначалася нерівність контурів унаслідок клітинної резорбції. Рановий канал на всьому протязі заповнювався широким прошарком новоутвореної грануляційної тканини. У зшитих шарах до цього терміну помітно зменшувалися явища набряку і циркуляторних розладів. Після застосування біофілу на тлі залишкових явищ циркуляторних розладів і набряку відзначалася майже повна організація ранової щілини з розвитком пухкого рубця, структура якого була подана клітинами фібробластичного ряду, тонкими фуксинофільними волокнами без визначеної орієнтації.

Таким чином, проведені нами дослідження показали, що до 7 доби післяопераційного періоду характер і виразність запально-реактивних змін навколо хірургічних ниток стають досить чітко помітними.

При електронній мікроскопії тканин органів сечовивідної системи, ушитих біофілом, відзначалося активне утворення колагенових волокон. У ділянці пухкого сполучнотканинного рубця визначаються кровоносні капіляри з фенестрованим ендотелієм. Ендотеліоцити капілярів утворюють міжклітинні з'єднання з перицитами. Клітини сполучної тканини подані в основному зрілими фібробластами, що синтезують активно колаген, і малодиференційованими фібробластами. У міжклітинному просторі переважають товсті колагенові волокна. Спостерігається їхнє упорядкування з поступовим набуттям однакової орієнтації.

При ультраструктурному аналізі новоутворених капілярів установлено, що їхня стінка утворена ендотеліальними клітинами, цитоплазма яких містить велику кількість вільних рибосом і мітохондрій. Мікропіноцитозні везикули небагаточисленні, зустрічаються навіть великі ділянки цитоплазми, де вони відсутні. Клітинні елементи новоутвореної сполучної тканини подані в основному фібробластами. Зустрічаються значні одиничні колагенові фібрили з нечіткою періодичністю, велика кількість пластівцевого матеріалу і безладно розташованих мікрофібрил.

На 14 добу після оперативних утручань на органах сечовивідної системи із застосуванням біофілу явища гіперемії і набряку були відсутні. Рубець має білуватий колір і рівний лінійний напрямок.

При використанні кетгуту явища гіперемії і набряклості мали тенденцію до зниження.

Мікроскопічно 14 доба характеризувалася майже повною нормалізацією циркуляторних розладів у зшитих тканинах. Кетгутова нитка до цього терміну фрагментувалась. Великі фрагменти розташовувалися усередині мікроабсцесів, оточених широкими полями грануляційної тканини. Біофіл піддавався стрічкоподібному розшаруванню з утворенням щілин, у які проникали клітини фібробластичного ряду, гігантські клітини сторонніх тіл і окремі макрофаги.

Електронномікроскопічні дані органів сечовивідної системи особливо показові в цей термін при використанні кетгуту. Так, на 14 добу краї рани в зазначених органах з'єднані прошарком зрілої сполучної тканини. У стінці новоутворених капілярів визначаються три зони - від недиференційованої до відносно диференційованої, включаючи перехідну зону ендотелію. У ендотелії визначаються численні мікропіноцитозні везикули, є фенестровані ділянки.

Клітинні елементи сполучної тканини подані фібробластами, що активно синтезують (поблизу яких виявляються пучки колагенових волокон), і фіброцитами. Гладком'язові клітини у сполучнотканинному прошарку післяопераційної рани сечоводів, сечового міхура й сечівника ще не утворюють суцільного клітинного шару.

Через 30 діб макроскопічно післяопераційний рубець на нирці та інших органах, ушитих біофілом має білувато-рожеве забарвлення і вигляд смужки. При використанні кетгуту відзначені численні спайки. Набряк і гіперемія практично зводяться до мінімальних проявів. У ділянці накладання кетгутових лігатур визначалися білуваті точки, з'єднані поперечними лініями - сліди від накладених кетгутових лігатур.

Мікроскопічно на 30 добу після операції з використанням біофілу шари ушитої рани нирки, сечового міхура, сечоводів і сечівників: (слизовий із власне пластинкою, а також м'язові шари, прилеглі до нього) виявляються розділеними вузьким прошарком зрілої сполучної тканини. Остання подана колагеновими волокнами, що розташовуються порівняно пухко, без ознак перетворення в щільний грубий безсудинний рубець .

Між волокнами зберігається значна кількість зрілих клітинних форм типу фібробластів і фіброцитів, а також судин типу капілярів і артеріол. Судинна мережа рубця до цього терміну піддається подальшій інволюції. Відсутні гістологічні і гістохімічні ознаки циркуляторних розладів і гіпоксії. Регенерований перехідноклітинний епітелій досягає початкової висоти та диференціювання і не відрізняється від такого в неушкоджених ділянках сечового міхура, сечовода й сечівника.

На 30 добу краї рани нирки при використанні кетгуту з'єднані щільним грубим рубцем, який у сечоводі, сечовому міхурі й сечівнику покритий регенерованим епітелієм, останній дещо нижче звичайного. Власна пластинка потовщена і розпушена. Деривати тканин у зоні регенерату не визначаються.

Характерна відсутність орієнтації в рубці. Широкі пучки колагенових волокон перепліталися в найрізноманітніших напрямках. Рубець значно розширювався у ділянках гнійного запалення на місці колишніх кетгутових ниток і у ділянках виражених крайових некрозів.

У цих ділянках рубця зустрічалися вогнища незавершеного фібрилогенезу, пухкі поліморфноклітинні інфільтрати, повнокрів'я посткапілярних судин і периваскулярний набряк.

Після застосування біофілу через 90 діб структура рубця істотно не змінювалася. Колагенові волокна з дезорієнтованих змінювали орієнтування, збігаючись із напрямком таких у незмінених відділах тканини. Це є важливою ознакою адаптації сполучнотканинного регенерату. Рубець, сформований після накладання кетгуту, піддавався подальшому ущільненню, відбувалася інволюція судин, фібросклеротичні зміни.

Епітелій слизової сечовода, сечового міхура й сечівника не досягав початкової висоти і дуже відрізнявся від незмінених відділів. У м'язових шарах цих органів відзначалося потовщення м'язових сполучнотканинних прошарків, дистрофічні зміни у м'язових шарах .

Через 6 місяців після операцій на органах сечовивідної системи з використанням біофілу рубець візуально не визначається, тому що практично не відрізняється кольором і щільністю від навколишніх тканин.

Мікроскопічно в цей термін щодо групи тварин, де при операціях використовувався біофіл, слід зазначити, що регенеровані гладком'язові волокна сечовода, сечового міхура й сечівника пронизували пухкий сполучнотканинний рубець на всьому протязі, заміщаючи