МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

САВИЦЬКА ІРИНА МИХАЙЛІВНА

УДК 611.018.62+616.36-089.843

РЕАКЦІЇ ТКАНИН ПОПЕРЕЧНО-ПОСМУГОВАНИХ М'ЯЗІВ ТА ПЕЧІНКИ НА ІМПЛАНТАЦІЮ ХІРУРГІЧНИХ БІОДЕСТРУКТИВНИХ МАТЕРІАЛІВ

14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у відділі експериментальної хірургії Інституті хірургії та трансплантології АМН України

Науковий керівник:

Доктор медичних наук, професор Чайковський Юрій Богданович, Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, завідувач кафедри гістології, цитології та ембріології.

Офіційні опоненти:

Доктор медичних наук, професор Коломійцев Андрій Костянтинович, Медичний інститут Української асоціації народної медицини, професор кафедри гістології, цитології, ембріології.

Доктор медичних наук, професор Сільченко Валерій Петрович, Київська академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика МОЗ України, завідувач кафедри патологічної та топографічної анатомії.

Провідна установа: Тернопільська медична академія ім. І. Я. Горбачевського, кафедра гістології, цитології та ембріології

Захист відбудеться “18” квітня 2002 р. о 13. 30 годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26. 003. 06 при Національному медичному університеті ім. О.О. Богомольця МОЗ України (м. Київ, пр. Перемоги, 34, морфологічний корпус)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця (м. Київ, вул. Зоологічна, 1)

Автореферат розісланий “14 ” березня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради О. М. Грабовий

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Питання, що стосуються реакції сполучної тканини на імплантацію чужорідних тіл, завжди привертали увагу дослідників. Проведені до теперішнього часу дослідження дозволили встановити особливості взаємодії основних клітинних диферонів сполучної тканини та сприяли формуванню уявлень про те, що розвиток запалення носить каскадний характер, в результаті чого кожний попередній етап тканинних змін є необхідною умовою виникнення наступних (Шехтер А.Б., Серов В.В., 1991). Водночас це питання залишається актуальним, оскільки постійно створюються нові види хірургічних імплантатів, серед яких особливе місце займають матеріали, що піддаються біодеструкції. Залишається недостатньо з’ясованим питання про специфіку взаємодії у зоні продуктивного запалення клітин крові і сполучної тканини, а також впливу чужорідного матеріалу та продуктів його біодеструкції на процеси посттравматичної регенерації різних тканинних структур.

Продукти біодеструкції хірургічних матеріалів внаслідок відносної тривалості впливу створюють нові умови, в яких знаходяться тканини, що оточують імплантат. Важливим є те, щоб речовини, які утворюються внаслідок цього процесу, не сповільнювали регенерацію тканин, або не викликали надмірно виражену продуктивну реакцію (Застрожнова Н.Н. и соавт., 1985; Зуфаров К.А. и соавт., 1986).

У дисертаційній роботі були апробовані в умовах експерименту нові біодеструктивні хірургічні матеріали, розроблені в Україні, та проведений порівняльний аналіз з уже існуючими: оксицелюлозним препаратом “Гемостатична марля” виробництва Лубенського хімфармзаводу; альгінатною ватою “Calgitex” (Англія); сульфакрилатним клеєм (Росія). Досліджені в роботі біодеструктивні нитки, отримані на основі гідратованої целюлози (з умовною назвою “Аміцелон”) та на основі гліколевих ефірів целюлози (“ГЕЦ”), були розроблені Державним науковим центром лікарських засобів (м. Харків). Альгінатні матеріали “Грам-1”, “Грам-2”, “Грам-3” на основі солей альгінової кислоти були виготовлені Державним науковим центром лікарських засобів спільно з Текстильною академією ім. С.М. Кірова (м. Санкт-Петербург) у вигляді пухкої повсті. Фібринові клейові композиції були розроблені та виготовлені у біохімічній лабораторії Інституту отоларингології МОЗ України.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в межах галузевої програми Інституту хірургії та трансплантології АМН України за темою “Розробка та випробування матеріалів й методів для сполучення та заміщення тканин”, № державної реєстрації 01.8.90.055788. Автор є виконавцем фрагмента цієї комплексної науково-дослідної роботи.

Мета та задачі дослідження. Мета роботи – встановити морфологічні особливості реакцій сполучної тканини на імплантацію у скелетні м’язи та печінку біодеструктивних матеріалів; з’ясувати вплив імплантатів на систему зсідання крові; розробити рекомендації щодо клінічного використання таких матеріалів.

Для досягнення мети визначені такі задачі:

1. Встановити як загальні, так і часткові ознаки, що характеризу-ють реакції сполучної тканини скелетних м’язів і печінки на імплантацію у дефекти цих органів локальних гемостатичних альгінатних матеріалів, гемостатичної марлі, ниток, отриманих на основі похідних целюлози, фібринових клейових композицій та сульфакрилатного клею.

2. З’ясувати особливості біодеструкції досліджуваних матеріалів з оцінкою участі у цьому процесі клітинного та позаклітинного шляхів їх резорбції.

3. Оцінити якість та інтенсивність продуктивної реакції у зоні імплантації досліджуваних біодеструктивних матеріалів.

4. Дослідити процеси перебудови та гістохімічно визначувані прояви змін складу міжклітинної речовини у зоні імплантації.

5. З’ясувати особливості впливу локальних гемостатиків на систему зсідання крові.

Об’єкт дослідження – процеси формування сполучної тканини у зоні імплантації та реакції сполучної тканини поперечно-посмугованих м’язів та печінки на біодеструктивні хірургічні матеріали.

Предмет дослідження – особливості впливу хірургічних шовних, клейових та гемостатичних матеріалів, що піддаються біодеструкції, на формування сполучної тканини у зоні імплантації та на стан паренхіма-тозних органів.

Методи дослідження. У процесі виконання роботи використову-вались загально-гістологічні, гістохімічні, біохімічні та морфометричні методи дослідження для визначення особливостей тканинних реакцій в умовах імплантації хірургічних матеріалів, що піддаються біодеструкції.

Наукова новизна отриманих результатів. Виконана робота дозволяє оцінити морфологічні прояви біодеструкції досліджуваних матеріалів, особливості фібробластичної реакції на їх імплантацію, вплив імплантату на відновні процеси.

1. Вперше встановлена особливість дії гемостатичних альгінатних матеріалів серії “Грам” вітчизняного виробництва на м’язи спини та печінку.

2. З’ясована реакція сполучної тканини на шовні нитки, вироблені з модифікованої целюлози.

3. Дана гістологічна оцінка репаративних процесів в тканинах у зоні імплантації досліджених хірургічних матеріалів, розглянуті морфологічні прояви біодеструкції та резорбції цих матеріалів.

4. Доведено, що хімічний склад та просторова структура кожного з досліджених матеріалів впливає на процеси регенерації тканин у зоні їхнього розташування, а перебудова навколишніх тканин, залежить від темпів біодеструкції аллоімплантатів.

5. Встановлено, що локальні гемостатики – альгінатні матеріали мають властивість ініціювати полімеризацію фібрин-мономеру.

Пріоритетність роботи підтверджена авторським свідоцтвом на винахід №1621923 від 22.09.1990 р.

Практичне значення отриманих результатів. Прикладне значення виконаної роботи полягає у експериментально-морфологічному обґрунтуванні можливості застосування досліджених біодеструктивних хірургічних матеріалів у клінічній практиці.

Адаптовано сучасні методи гістологічних та гістохімічних досліджень для з’ясування впливу на тканини лабораторних тварин різних матеріалів, що піддаються біодеструкції, із метою оцінки їхньої біологічної дії.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно визначена програма експериментальних досліджень; систематизовані, узагальнені проаналізовані отримані результати, проведена їх статистична обробка. Спільно з керівником сформульовані висновки та рекомендації. Автор приймала участь у розробці, дослідженні та відборі найбільш придатних для використання у хірургічній практиці гемостатичних та шовних матеріалів.

Апробація роботи. Основні матеріали та положення проведених досліджень були викладені: на семінарі “Біологічні особливості лабораторних тварин у зв’язку з використанням їх у біомедичному експерименті” (Москва, 1983), на Всесоюзній науково-технічній конференції “Актуальні проблеми створення лікарських форм з заданими біофармацевтичними властивостями” (Харків, 1989), на II Науково-технічному семінарі з гемо- та біосумісних покриттів (Москва, 1990), на V з’їзді хірургів республік Середньої Азії і Казахстану (Ташкент, 1991), на конференції “Актуальні питання використання лабораторних тварин” (Чернівці, 1992), на II Міжнародній конференції з перев’язочних і шовних матеріалів (Москва, 1995), на засіданні Вченої ради Інституту хірургії та трансплантології АМН України (Київ, 1998).

Публікації. Результати дисертаційної роботи повністю відображені у 18 публікаціях (6 статей опубліковано у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, з них 3 без співавторів). Отримано авторське свідоцтво на винахід.

Обсяг дисертації та її структура. Основний текс дисертації викладено на 126 сторінках машинопису. Робота складається з вступу, огляду літератури, розділу “Матеріали та методи дослідження”, 2 роз-ділів власних досліджень, розділу “Аналіз і узагальнення результатів досліджень”, висновків, списку використаних джерел, що містить 211 джерел, у тому числі 99 закордонних, 112 вітчизняних і авторів країн СНД. Робота ілюстрована 1 діаграмою, 15 таблицями, 66 мікрофотографіями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Матеріалом для дослідження були печінка та глибокі м’язи спини лабораторних тварин (по обидва боки від хребта), що оточували імплантований біодеструктивний хірургічний матеріал. Динаміка тканинних реакцій у місці розташування імплантатів вивчалася в терміни 7, 14, 30, 90, 180 та 365 діб після операції.

Кожна група тварин, на якій проводились дослідження певного виду хірургічного матеріалу, складалася з 42-72 тварин. Для проведення роботи було використано 150 кроликів та 300 білих безпородних щурів. На тваринах виконувались операції крайової або клиноподібної резекції печінки з імплантацією у зону дефекту досліджуваних матеріалів. Крім того, імплантат вводився у рани м’язів спини.

Тварин виводили з досліду передозуванням 10% розчину тіопен-тала натрію внутрішньоочеревинно.

Для виготовлення оглядових препаратів ділянки органів фіксували у 10% розчині нейтрального формаліну. Для визначення глікогену у печінці – фіксатор ЕУФ, який був запропонований О.М. Караловою та співавторами (1980). Для того щоб уникнути деформації досліджуваних тканин, заливка здійснювалася за методом В.Я. Супоницького (1985), за експрес-методом (Константинов Г.С., 1985). Виготовлялись серійні парафінові зрізи товщиною 7 мкм.

Для визначення активності лужної та кислої фосфатаз використо-вувався нефіксований матеріал. Зрізи виготовлялись на мікротомі-кріостаті “Кріоелектроніка-9” при температурі камери -25 градусів за Цельсієм. Для виявлення активності цих ферментів в тканинах навколо імплантатів використовувалась реакція за Гоморі (1976). Оцінка результатів реакції проводилася за Rutenburg (1980).

При вивченні тканинних реакцій використовувались загально-гістологічні методи дослідження: забарвлення гематоксиліном і еозином, азур-ІІ-еозином, за методом ван Гізона та Novelli (1972). Для вивчення глікозаміногліканів (ГАГ) використовувалась методика виявлення сумарних ГАГ за Хейлом у модифікації Граумана та Клауса (1994). Виявлення глікогену проводилося за допомогою ШИК-реакції за Мак-Манусом з контролем амілазою. Для диференційованого визначення ГАГ та ідентифікації їх використовувалася реакція метахромазії з толуїдиновим синім.

Суттєва увага була приділена вивченню стану тканинних базофілів. Під час проведення досліджень підраховувались великі тканинні базофіли, що містили метахроматичні гранули та їх дегранульовані форми. Ці клітини підраховувались у сполучній тканині, що сформувалася у зоні імплантації, у 30 полях зору мікроскопа при збільшенні у 600 разів і товщині зрізів 7 мкм. Статистична обробка отриманих результатів проводилась за допомогою комп’ютерної програми Paradise, яка була розроблена науково-виробничою компанією “Єва”.

Значна частина хірургічних втручань супроводжується пошкодженням м’язів та периферійних нервових волокон, тому було доцільно вивчити вплив досліджуваних матеріалів на регенерацію названих структур в умовах застосування нових хірургічних засобів. Для цього ділянки м’язів з розташованим в них матеріалом після фіксації й промивки заморожувались у мікротомі-кріостаті при температурі -20 градусів за Цельсієм. Зрізи товщиною 10 мкм імпрегнувались азотно-кислим сріблом за методом, запропонованим А.К. Коломійцевим та співавторами (1981).

До спеціальних методів, застосованих у даній роботі, відносяться: виявлення нуклеїнових кислот за Кurnik (1994), виявлення фібрину за Маллорі, забарвлення ліпідів суданом-3, виявлення білків у зоні імплантації досліджуваних матеріалів амідочорним В (Кононский А.И., 1976). Крім вищезгаданих методів, зона імплантації досліджувалась за допомогою мікроскопу “Jenapol” у поляризованому світлі.

Проводились біохімічні дослідження впливу на систему зсідання крові трьох видів альгінатних матеріалів, які відрізняються поверхневою щільністю та відсотковим вмістом іонів кальцію. Матеріали “Грам-1” з поверхневою щільністю 0,19 кг/м2 та відсотковим вмістом іонів Са 1,5 %; “Грам-2” – 0,27 кг/м2 та відсотковим вмістом іонів Са 6-7 %, матеріал “Грам-3” – 0,33 кг/м2 та відсотковим вмістом іонів Са 8-10 %. “Грам-1” призначений для внутрішнього застосування, гемостатичні матеріали “Грам-2” та “Грам-3” призначені для зовнішнього застосування.

Для з’ясування природи гемостатичних властивостей альгінатних матеріалів були проведені експерименти in situ. Тваринам під наркозом наносилася поверхнева рана печінки розміром (15152) мм3. На місце пошкодження накладалася пластинка альгінатного матеріалу такого ж розміру, що й рана, та визначався час зупинки кровотечі.

In vitro час рекальціфікації плазми крові людини досліджувався в присутності наважки (1 мг) альгінатного матеріалу або медичної вати. За допомогою коагулографа Н-333 фіксувалося утворення згустку у тефлоновій кюветі приладу в присутності наважки вати або альгінатного матеріалу. Запис процесу рекальціфікації проводився також на тромбоеластографі.

Перетворення фібриногену у фібрин включає ферментативну стадію перетворення спочатку фібриногену у фібрин-мономер під впливом тромбіну, а потім стадію полімеризації фібрин-мономеру. У зв’язку з цим були проведені досліди з фібрин-мономером, в яких досліджувався вплив альгінатного матеріалу на полімеризацію фібрин-мономеру з утворенням фібринового згустку.

Результати дослідження та їх обговорення. Особливості фізичної та хімічної структури біодеструктивного матеріалу безпосередньо впливають на процеси регенерації паренхіми досліджених органів у ділянці розташування імплантату. Умови, в яких виявляються тканини печінки і м’язів у зоні імплантації, можуть, зокрема, стимулювати або пригнічувати мітотичну активність, колагеноутворення, синтез певних видів ГАГ і впливати на рівень глікогену у клітинах паренхіми печінки та м’язових волокнах. Від перебігу цих процесів у кінцевому рахунку залежить повнота відновлення структури і функції тканин та органів у цілому.

Серед можливих негативних впливів, що можуть викликати синтетичні матеріали, одним із перших проявляється токсичний ефект. На думку В.В. Ривняка (1986) та П.І. Фасуляка і співавторів (1995) одним із перших проявів токсичної реакції є виражене та стійке повнокров’я судин печінки й м’язів навколо зони розташування імплантату, яке виникає під дією продуктів деструкції цих матеріалів. Продукти розщеп-лення імплантатів впливають на ендотелій капілярів, що призводить до зміни стану судин гемомікроциркуляторного русла в ділянці розташуван-ня імплантату (La Bagnara J., 1995). Тобто повнокров’я кровоносних судин і, особливо, синусоїдних капілярів печінки залежить від виду застосованого імплантату. При імплантації сульфакрилатного клею і гемостатичної марлі повнокров’я судин навколо зони їхнього розташування зберігалося від 90 до 180 діб. Імплантація шовних матеріалів “ГЕЦ” супроводжувалася повнокров’ям до 30 діб включно. При застосуванні на м’язах та печінці альгінатних матеріалів обох видів і ниток “Аміцелон” повнокров’я спостерігалося від 7 до 14 діб. Застосування фібринових клейових композицій супроводжувалося повнокров’ям кровоносних судин до 7 діб і було відсутнім в наступні терміни. Повнокров’я кровоносних судин печінки в терміни до 7-14 діб викликається переважно реакцією на травму (Серов В.В., Пауков В.С., 1995). Таким чином, можна зробити висновок, що застосування альгінатних матеріалів і фібринового клею не викликало суттєвих специфічних змін стану судин гемомікроциркуляторного русла в зоні свого розташування.

Альгінатні імплантати ініціювали процес зсідання крові. Експери-менти in situ виявили скорочення часу кровотечі у ділянці застосування під впливом матеріалів серії “Грам” на 83,3%, при застосуванні марлевої турунди – на 45,8 %.

У серіях експериментів in vitro при визначені часу рекальціфікації плазми крові людини в присутності гемостатиків “Грам” були отримані результати, з яких слідує, що рекальціфікація плазми крові людини в цих умовах відбувається швидше, ніж в присутності вати. Час початку зсідання зменшувався, швидкість утворення тромбу підвищувалася.

Проведені досліди дозволили припустити, що гемостатики “Грам” впливають на полімеризацію фібрин-мономеру. Для характеристики впливу різних факторів на час полімеризації використовували коефіцієнт К (формула, за якою він розраховувався, наведена у другому розділі дисертації –“Матеріали і методи дослідження”). Коефіцієнт К, обернено пропор-ційний часу полімеризації фібрин-мономеру, значно підвищувався під впливом альгінатних матеріалів, а час, протягом якого відбувалась полімеризація, скорочувався.

Таким чином було виявлено, що альгінатні матеріали значно скорочують час зсідання крові, впливаючи саме на прискорення полімеризації фібрин-мономеру, що є заключним етапом зсідання, та ініціюють цей процес лише локально.

Альгінатні гемостатики разом зі згустком крові у зоні застосування утворюють своєрідний субстрат, в який починають мігрувати нейтрофільні гранулоцити, лімфоцити, а потім клітини фібробластичного ряду (Hirao M., 1994). Фібробласти, проникаючи між філаментами фібрину та альгінатного імплантату, синтезують колаген і заміщують філаменти імплантованого матеріалу, які піддаються біодеструкції за допомогою ферментів макрофагів та фібробластів (Рывняк В.В., 1985, 2001). При цьому спостерігається формування найменшої кількості сполучної тканини та її раннє проникнення в імплантат. Подібні результати отримані при імплантації фібринових клейових композицій.

Навколо імплантованої гемостатичної марлі було відзначено розростання новоутвореної сполучної тканини. Об’єм цієї тканини вже на 7 добу був значним та продовжував збільшуватись до 180 діб. Розрос-тання сполучної тканини з утворенням товстої фіброзної капсули в терміни 90-365 діб відзначалося також при застосуванні імплантатів, що повільно піддаються біодеструкції, або мають подразну дію на тканини (Маянский Д.Н., 1991; Jirtle R.L. 1995). Гемостатична марля піддавалась біодеструкції менш інтенсивно, ніж інші імплантати, з утворенням продуктів, що подразнюють тканини. Це призводило до формування в місці його імплантації значного об’єму сполучної тканини.

Нитки “Аміцелон” та нитки “ГЕЦ” виявляли менш виражену подразну дію на тканини у зоні імплантації, але нитки “Аміцелон” швидше зазнавали біодеструкції з утворенням продуктів, що мали слабко виражену подразну дію. Більш виражене колагеноутворення відзначалося в ділянці розташування ниток “ГЕЦ”, а також сульфакрилатного клею.

При застосуванні матеріалів, що не піддаються деструкції, різними авторами відзначене надлишкове утворення грануляційної тканини з поліморфним клітинним складом та формування гранульом чужорідних тіл (Струков А.И., Кауфман А.Я., 1989; Eden C.G., 1992; Маянский Д.Н. и соавт., 1999). У зоні імплантації нових біодеструктивних матеріалів були відсутні процеси ущільнення новоутвореної сполучної тканини з подальшим фіброзом. Тому ці матеріали, у порівнянні з умовно недеструктивними, мають певні переваги.

При визначені синтетичної активності в клітинах, розташованих у зоні імплантації, на 7-14 добу після операції спостерігався підвищений вміст РНК та накопичення білкових гранул у цитоплазмі гепатоцитів навколо зони розташування таких біодеструктивних матеріалів, як альгінатні гемостатики, нитки обох видів і фібриновий клей, що може свідчити про активний білковий синтез. Накопичення білкових гранул у цитоплазмі зі збільшенням вмісту РНК свідчить про регенераційні про-цеси в паренхімі (Саркисов Д.С., 1987; Солопаев Б.П., 1990; Струков А.І. и соавт., 1990). У серії дослідів, де в якості імплантатів використовува-лися сульфакрилатний клей та гемостатична марля, вираженого підвищення вмісту білкових гранул та РНК у гепатоцитах не відзначалося.

При резекціях печінки та різних травмах цього органу різко знижувався рівень глікогену у гепатоцитах, особливо в ділянці ушкодження, і відновлювався після ліквідації цих наслідків. Як було відзначено у роботі В.В. Сєрова (1995), при різних ускладненнях рівень глікогену у гепатоцитах відновлюється повільно, залишаючись значно нижчим за норму. Під час проведення даної роботи було відмічено, що відновлення рівня глікогену у гепатоцитах відбувалося не однаково при використанні різних видів імплантатів.

При використанні сульфакрилатного клею рівень глікогену у гепатоцах досягав норми на 90 добу. При використанні гемостатичної марлі період його відновлення становив 180 діб.

Після імплантації фібринового клею, альгінатного матеріалу “Calgitex” та ниток “Аміцелон” рівень глікогену підвищувався на 7 добу, на 14 добу він практично відповідав нормі. У гепатоцитах навколо ниток “ГЕЦ” й альгінатного матеріалу “Грам-1” він наближався до норми через 30 діб. При цьому навколо капсули відзначалися гепатоцити з більш високим вмістом ШИК-позитивних речовин, ніж на відстані від неї. Після обробки амілазою навколо зони застосування ниток обох видів і “Гемостатичної марлі” ШИК-позитивність цих гепатоцитів зберігалася. Вони накопичували речовини, що, можливо, були продуктами біодеструкції полімерів. При застосуванні гемостатиків “Грам-1” і “Саlgitex” ШИК-позитивність цитоплазми гепатоцитів після обробки амілазою зникала.

На основі проведених досліджень було встановлено, що амілаза руйнує макромолекулярні ланцюги глікогену й альгінатів, діючи на ті ж самі зв’язки. Таким чином, наявність ШИК-позитивності після обробки амілазою може бути маркером біодеструктивних матеріалів таких, як альгінати та хірургічні засоби, отримані на основі похідних целюлози.

При вивченні зони імплантації за допомогою поляризаційного мікроскопа встановлено, що фрагменти сульфакрилатного клею і ниток “ГЕЦ” проявляли анізотропні властивості як екстра-, так і інтрацелюлярно, при цьому часто спостерігалися гігантські клітини чужорідних тіл із зернами анізотропного фагоцитованого матеріалу в цитоплазмі. Альгінатний матеріал “Calgitex” проявляв анізотропні властивості (Obolonkowa E.S., 1974), і зберігав їх лише позаклітинно, зерна ж фагоцитованого матеріалу анізотропних властивостей не мали. Очевидно, кальційальгінатний гель, що складав основу альгінатного матеріалу, змінював свою хімічну структуру набагато швидше, ніж сульфакрилатний клей і нитки “ГЕЦ”, що зберігали анізотропність аж до повної деструкції.

Одним з критеріїв дозрівання сполучної та відновлення типової гістоархітектоніки тканини вважалась відсутність чи наявність гіалуроно-вої кислоти у її міжклітинній речовині (Серов В.В., Пауков В.С., 1995). При диференційному вивченні кислих ГАГ було відзначено, що на 7 та 14 добу в сполучній тканині навколо усіх видів імплантатів виявлялися несульфатовані ГАГ. Але у сполучній тканині після імплантації в тканини поперечно-посмугованих м’язів та печінки гемостатичної марлі та ниток “ГЕЦ” спостерігався вміст гіалуронової кислоти навіть до 90 діб, що свідчило про незрілість цієї тканини в зоні імплантації. Переважання сульфатованих видів ГАГ відзначалося з 180 доби. При застосуванні сульфакрилатного клею, гемостатичної марлі та ниток “ГЕЦ” у зоні імплантації, як в печінці, так і м’язах, в терміни 180-365 діб вміст хондроїтинсірчаної кислоти (ХСК) типу В був вищим за інші сульфатовані ГАГ, що в цьому випадку свідчило про більш виражене колагеноутворення в сполучній тканині ділянки імплантації. У зоні застосування матеріалів “Calgitex” і “Грам-1” та фібринового клею на печінці в терміни 180-365 діб переважно виявлялась ХСК типу А, що характерно для строми інтактного органу. У м’язах після біодеструкції цих імплантатів виявлялися сульфатовані ГАГ, переважно ХСК типу В.

Фагоцитоз печінковими макрофагами частинок колоїду може ви-кликати зниження рівня кислої фосфатази у цих клітинах (Маянский Д.Н. Цырендоржиев Д.Д., 1999; Войтенков Б.А. и соавт., 1995). Зменшення рівня активності кислої фосфатази макрофагів спостерігалось лише при застосуванні сульфакрилатних клеїв на 7 добу. При імплантації альгінатних матеріалів “Грам-1” і “Calgitex”, гемостатичної марлі та ниток обох видів було помічено збільшення активності кислої фосфатази макрофагів у зоні розміщення цих матеріалів. Найбільш вираженою активність кислої фосфатази макрофагів новоутвореної сполучної тканини була навколо матеріалів “Грам-1” і “Calgitex” та фібринового клею. Більш помірною була активність цього ферменту у макрофагах сполучної тканини, сформованої навколо хірургічних шовних матеріалів обох видів та гемостатичної марлі.

З проведених досліджень можна зробити висновки, що імплантовані альгінатні матеріали обох видів, фібриновий клей й нитки “Аміцелон”, які легко руйнувалися ферментами навколишніх клітин, викликали підвищення активності кислої фосфатази та стимулювали фагоцитарну активність макрофагів. Фагоцитуючись та руйнуючись ферментами цих клітин, застосовані імплантати викликали менш виявлене збільшення кількості гігантських клітин чужорідних тіл.

На відновлення іннервації впливав стан оточуючих тканин, який у свою чергу залежав від впливу чужорідних матеріалів. Нервові волокна із м’язів проникали в сполучну тканину в ділянці розташування фібринового клею у найбільш ранні терміни. Вже на 7 добу вони виявлялися поблизу зони імплантації, а на 14 добу вростали в неї. При використанні гемостатиків обох видів нервові гілочки навколо капсули виявлялися через 14 діб, а через 30 діб відзначалися в сполучній тканині, яка проникала в імплантат. В сполучній тканині, що сформувалась у зоні розташування шовних матеріалів обох видів і гемостатичної марлі, нервові волокна спостерігались на 90 добу. При імплантації сульфакрилатного клею гілочки нервових волокон підростали до сполучної тканини на 30 добу, а через 90 діб виявлялися в її товщі.

Під час вивчення реакції тканинних базофілів була виявлена її подібність на матеріали “Грам-1” і “Саlgitex”. Ці матеріали викликають слабке подразнення, що супроводжується підвищенням вмісту деграну-льованих клітин на 8-10 % без вірогідного підвищення їх кількості.

Реакція тканинних базофілів на імплантацію матеріалів, отриманих на основі похідних целюлози, більш варіабельна. Нитки “Аміцелон” на 7 добу викликали збільшення кількості тканинних базофілів у 3 рази, а вмісту дегранульованих форм – на 15,2%. Відновлення кількісного складу тканинних базофілів спостерігалось на 90 добу, а відсоткового співвідношення – на 365 добу. При імплантації у тканини печінки та м’язів ниток “ГЕЦ” загальна кількість тканинних базофілів зберігалась підвищеною у 2 рази навіть на 365 добу, а відсоткове співвідношення дегранульованих форм до загальної кількості клітин більше на 8%. Найбільш вираженні зміни кількісного складу тканинних базофілів спостерігались при імплантації гемостатичної марлі, що супроводжу-валася підвищенням їх кількості на 14 добу у 5,5 рази. Відновлення кількісного складу та відсоткового співвідношення до рівня норми не спостерігалось навіть на 365 добу.

Навколо фрагментів фібринових клейових композицій було відзначено максимальне збільшення у 1,9 рази тканинних базофілів без зміни відсоткового співвідношення на 7 добу. Відновлення кількісного складу тканинних базофілів спостерігалось на 90 добу.

Сульфакрилатний клей викликав максимальне підвищення кількості тканинних базофілів на 7 добу у 3,8 рази, а кількості деграну-льованих клітин – на 12%. Відновлення кількісного складу тканинних базофілів спостерігалась на 180 добу, а відсоткового співвідношення – на 365 добу.

З порівняльного аналізу отриманих даних відзначено, що за ступенем впливу на динаміку змін кількості тканинних базофілів та відсоткового співвідношення дегранульованих форм до загальної кількості тканинних базофілів у сполучній тканині в ділянці імплантації вищерозглянуті матеріали можна розмістити в такій послідовності: 1 – альгінатні матеріали “Грам-1” і “Calgitex”; 2 – фібринові клейові композиції, 3 – нитки “Аміцелон”; 4 – нитки “ГЕЦ”; 5 – сульфакрилатний клей; 6 – препарат “Гемостатична марля”.

ВИСНОВКИ

1. В роботі вирішена актуальна наукова задача – встановлені морфологічні особливості реакцій сполучних тканин на імплантацію у м’язи та печінку біодеструктивних матеріалів; з’ясовано вплив альгінатних імплантатів на систему зсідання крові; розроблені рекомендації щодо клінічного використання. Отримані дані у сукупності дозволяють обґрунтувати клінічне застосування та доцільність диференційованого використання ниток “ГЕЦ”, отриманих на основі гліколевих ефірів целюлози; ниток “Аміцелон”, отриманих на основі гідратованої целюлози; альгінатного гемостатичного матеріалу “Грам-1” та фібринових клейових композицій.

2. У місці імплантації біодеструктивних матеріалів: фібринових клейових композицій та сульфакрилатного клею, ниток “ГЕЦ” та “Аміцелон”, альгінатних гемостатиків “Грам-1” й “Calgitex”, препарату “Гемостатична марля”, здійснюється комплекс тканинних реакцій, що визначають виникнення асептичного запалення, кількісні і якісні особливості якого залежать від типу застосованого імплантату.

3. Інтенсивність первинної реакції сполучної тканини в зоні імплантації досліджених матеріалів, що проявляється особливостями явищ альтерації, лейкоцитарної, макрофагічної та фібробластичної фаз асептичного запалення, знижується у ряду 1 – сульфакрилатний клей, препарат “Гемостатична марля”; 2 – нитки “ГЕЦ”; 3 – нитки “Аміцелон”; 4 – альгінатний матеріал “Грам-1”; 5 – альгінатний матеріал “Calgitex” та фібринові клейові композиції.

4. Альгінатні матеріали “Грам-1”, “Calgitex” та фібринові клейові композиції не викликають помітно вираженого несприятливого впливу на паренхіматозні елементи скелетних м’язів і печінки. Реактивні зміни цих органів у зоні проведення операції визначаються в основному впливом травми, що виникає внаслідок оперативних втручань.

5. Інтенсивність продуктивної реакції, що здійснюється в ділянках імплантації досліджених матеріалів, поряд із загальними ознаками, що характеризують вплив на неї чужорідного тіла, визначається також особливостями, які обумовлені швидкістю проростання сполучною тканиною імплантованого матеріалу, а також об’ємом новоутвореної тканини.

6. Інтенсивність продуктивної реакції у зоні імплантації за рядом ознак є значно більшою при застосуванні препарату “Гемостатична марля”; помірною у зоні застосування сульфакрилатного клею, ниток “ГЕЦ” й “Аміцелон”; альгінатних матеріалів “Грам-1” та “Calgitex”; найменшою при застосуванні фібринових клейових композицій.

7. Взаємодія новоутвореної сполучної тканини, що формується в зоні операції й розташування біодеструктивного імплантату, багато в чому визначається співвідношенням клітинного й позаклітинного шляхів його резорбції. Макрофагічний і гігантоклітинний шляхи біодеструкції досліджених матеріалів знижуються у ряду 1 – препарат “Гемостатична марля”; 2 – альгінатні матеріали “Грам-1” та “Calgitex”; 3 – нитки “Аміцелон”; 4 – нитки “ГЕЦ” та сульфакрилатний клей; 5 – фібринові клейові композиції.

8. Пропорційно до формування волокнистих елементів молодої сполучної тканини в зоні імплантації відбувається утворення основної міжклітинної речовини. При імплантації фібринових клейових компо-зицій відбувається відновлення типового вмісту глікозаміногліканів міжклітинної речовини сполучної тканини зони імплантації на 30 добу, у зоні засто-сування альгінатних матеріалів “Calgitex” і “Грам-1” та ниток “Аміцелон” – на 90 добу з переважанням хондроїтинсірчаної кислоти типу А. При імплантації сульфакрилатного клею, ниток “ГЕЦ” та “Гемостатичної марлі” дозрівання сполучної тканини на 180-365 добу супроводжується переважанням хондроїтинсірчаної кислоти типу В.

9. Застосування нових хірургічних шовних матеріалів: ниток “Аміцелон” та “ГЕЦ” не супроводжується рубцево-склеротичними змінами у зоні їхнього розташування, сприяє повноцінному відновленню структури та функцій оперованих органів. Виявлені гемостатичні властивості альгінатних матеріалів дозволяють рекомендувати їх до використання при операціях на паренхіматозних органах з метою зупинки капілярних кровотеч.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Савицька І.М., Фурманов Ю.О. Вивчення впливу гемостатичних альгінатних матеріалів на систему зсідання крові // Лабораторна діагнос-тика. – 2000. – №2. – С. 19-21. – Здобувачем проведені біохімічні дослід-ження, виконані обробка результатів та підготовка матеріалів до друку.

2. Савицька І.М. Характеристика змін тканинних базофілів при імплантації гемостатичних матеріалів та медичних клеїв // Вісник морфології. 2000. – №1. – С. 7-8.

3. Савицька І.М., Фурманов Ю.О., Гейленко О.А., Ляшенко А.О. Особливості морфологічних реакцій при різних методах з’єднання тканин печінки // Експериментальна та клінічна медицина. – 2000. – №3. – С. 110-112. – Здобувачем проведенні гістологічні дослідження, оброблені результати, підготовлені матеріали до друку.

4. Савицкая И.М. Исследование локального гемостатика на основе альгинатов // Клиническая хирургия. – 1986. – №3. – С. 39-40.

5. Фурманов Ю.А., Веремеенко К.Н., Савицкая И.М., Мошковский Г.Ю., Соломко А.В. Использование отечественного фибринового адгезива при операциях на печени в эксперименте // Клиническая хирургия. – 1991. – №5. – С. 23-26. – Здобувачем проведені гістологічні дослідження, обробні результати, написаний морфологічний фрагмент статті.

6. Савицкая И.М. Модифицированный рассасывающийся шовный материал на основе гликолевых эфиров целлюлозы // Клиническая хирургия. – 1997. – №5-6. – С. 54-56.

7. Авторське свідоцтво про винахід №1621923, 22.09.1990. “Салфетка для гемостаза” / Вольф Л.А., Ясницкий Б.Г., Фурманов Ю.А., Калинина Т.Н., Оридорога В.А., Савицкая И.М. – Здобувачем виконані патентні, гістологічні та біохімічні дослідження.

8. Савицкая И.М. Влияние микроокружения тканей печени на динамику рассасывания гемостатических рассасывающихся материалов и клеевых композиций// Клінічна хірургія. – 1999. – №6. – С. 35-37.

9. Фурманов Ю.О., Савицька І.М., Ляшенко А.О. Дослідження хірургічних матеріалів, апаратури та інструментарію // Збірник наукових робіт, присвячений 25-річчю Інституту клінічної та експериментальної хірургії АМН України. – Київ, 1997. – С. 258-263. – Здобувачем виконані гістологічні дослідження, оброблені результати, підготовлені матеріали до друку.

10. Фурманов Ю.А., Савицкая И.М., Гейленко О.А., Оридорога В.А. Экспериментальные исследования нового поколения рассасы-вающихся шовных материалов в хирургии печени // Збірник робіт наукової конференції, присвяченої 80-річчю з дня народження академіка О.О. Шалімова. – Київ, 1998. – С. 395-398. – Здобувачем проведені гістологічні дослідження, оброблені їх результати, підготовлені матеріали до друку.

11. Фурманов Ю.А., Горшевикова Э.В., Червяк П.И., Бурушкина Т.Н., Алейников В.Г., Савицкая И.М. Исследование углеродных нитей в качестве хирургического шовного материала // Материалы V Всесо-юз-ного симпозиума “Синтетические полимеры медицинского назначения”. – Рига, 1981. – С. 206-209.

12. Мишалов В.Г., Дрюк Н.Ф., Лисайчук Ю.С., Галич С.П., Маке-
ев С.Д., Савицкая И.М. Экспериментально-клинические обоснования использования первого отечественного шовного материала // Материалы ХV съезда хирургов УССР. – Киев, 1984. – С. 137-139.

13. Савицкая И.М., Гейленко О.А., Мошковский Г.Ю., Макеев С.Д. Изучение тканевых реакций на имплантацию шовного материала с биосовместимыми покрытиями // Материалы 31 Всесоюзного съезда хирургов. – Москва, 1986. – С. 341.

14. Ясницкий Б.Г., Безуглая Л.П., Оридорога В.А., Вольф Л.А., Калинина Т.Н., Илларионова Е.Л., Калашникова Н.Н., Фурманов Ю.А., Савицкая И.М. Биодеградирующее средство для местного гемостаза на основе альгинатов // Материалы Всесоюзной научно-технической конференции “Актуальные проблемы создания лекарственных форм с заданными биофармацевтическими свойствами”. – Харьков, 1989. – С. 100.

15. Савицкая И.М., Фурманов Ю.А., Гейленко О.А. Местный гемостатик на основе альгинатов // Материалы II Научно-технического семинара по гемо- и биосовместимым покрытиям. – Москва, 1990. – С. 42-43.

16. Веремеенко К.Н., Фурманов Ю.А., Мошковский Г.Ю., Савицкая И.М. Сравнительная характеристика шовно-клеевого и шовного способов анастомозирования внепеченочных желчных протоков // Материалы V съезда хирургов республик Средней Азии и Казахстана. – Ташкент, 1991. – С. 313-314.

17. Фурманов Ю.А., Мошковский Г.Ю., Савицкая И.М., Гейленко О.А., Турчак С.В. Хирургические эксперименты на биологических моделях // Матеріали конференції “Актуальні питання використання лабораторних тварин”. – Чернівці, 1992. – т.2. – С. 255-256.

18. Фурманов Ю.А., Омельченко В.Д., Войцеховская О.М., Савицкая И.М., Гейленко О.А., Ромашевская Н.М., Горшевикова Э.В., Гарина С.М. Опыт изучения и создания новых перевязочных материалов и защитных средств // Материалы II Международной конференции по перевязочным и шовным материалам. – Москва, 1995. – С. 50-53.

АНОТАЦІЯ

Савицька І.М. Реакції тканин поперечно-посмугованих м’язів та печінки на імплантацію хірургічних біодеструктивних матеріалів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.09 – гістологія, цитологія, ембріологія. – Націо-нальний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, Київ, 2002.

Дисертація присвячена експериментальному дослідженню тканин-них реакцій в умовах імплантації хірургічних клейових, гемостатичних та шовних матеріалів, які піддаються біодеструкції у тканинах організму, та обґрунтуванню їхнього клінічного застосування.

Встановлено, що досліджені альгінатні матеріали викликають специфічне прискорення зсідання крові на стадії полімеризації фібрин-мономеру.

Виявлені особливості в клітинних реакціях свідчать про індивідуальний вплив імплантатів на тканини, гомеостаз та відновний процес у зоні розміщення. Відновлення типового вмісту міжклітинної речовині сполучної тканини, сформованої навколо зони імплантації, спостерігалось при використанні фібринових клейових композицій на 30 добу, альгінатних матеріалів та ниток “Аміцелон” – на 90 добу. При імплантації сульфакрилатного клею, ниток “ГЕЦ” та “Гемостатичної марлі” сполучна тканина дозрівала на 180-365 добу.

Ключові слова: біодеструктивні хірургічні матеріали, імплан-тація, альгінатні гемостатики, біодеструктивні нитки, сульфакрилатний клей, фібринові клейові композиції.

АННОТАЦИЯ

Савицкая И.М. Реакции тканей поперечно-полосатых мышц и печени на имплантацию хирургических биодеструктирующих материалов. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.09 – гистология, цитология, эмбриология. – Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца МЗ Украины, Киев, 2002.

Диссертация посвящена экспериментальному исследованию тканевых реакций в условиях имплантации биодеструктирующих хирургических клеевых, гемостатических и шовных материалов, а также обоснованию их клинического применения. В диссертационной работе апробированы в условиях эксперимента новые хирургические материалы, разработанные в Украине, и проведен сравнительный анализ с уже существующими.

Материалом для исследования служили печень и глубокие мышцы спины (по обе стороны от позвоночника), окружающие имплантиро-ванный материал.

Биодеструктирующие нити с условным названием “Амицелон” и нити “ГЭЦ”, исследованные в работе, были разработаны Государствен-ным научным центром лекарственных средств (г. Харьков). Альгинатные материалы серии “Грам”, созданные на основе солей альгиновой кислоты, были изготовлены Государственным научным центром лекарственных средств (г. Харьков) совместно с Текстильной академией им. С.М. Ки-рова (г. Санкт-Петербург). Фибриновые клеевые композиции были разработаны и изготовлены в биохимической лаборатории Института отоларингологии МЗ Украины.

В процессе выполнения работы установлено, что альгинатные материалы серии “Грам” вызывают специфическое ускорение свертывания крови на стадии полимеризации фибрин-мономера.

Выясненные особенности клеточных реакций свидетельствуют об индивидуальном влиянии имплантантов на ткани, гомеостаз и регенерацию в зоне их внедрения. Имплантация альгинатного гемостатика “Грам-1”, фибриновых клеевых композиций, нитей “Амицелон” и “ГЭЦ” не сопровождалась патологическими изменениями окружающих тканей.

Восстановление типичного состава гликозаминогликанов в межклеточном веществе соединительной ткани, сформированной вокруг зоны имплантации, наблюдалось при использовании фибриновых клеевых композиций на 30 сутки, при использовании альгинатных материалов “Грам-1” и “Calgitex”, а также нитей “Амицелон” – на 90 сутки. В зоне имплантации сульфакрилатного клея, нитей “ГЭЦ” и препарата “Гемостатическая марля” соединительная ткань созревала на 180-365 сутки.

Имплантированные альгинатные материалы “Грам-1” и “Calgitex”, фибриновые клеевые композиции и нити “Амицелон”, которые легко разрушались ферментами окружающих клеток, вызывали повышение активности кислой фосфатазы и стимулировали фагоцитарную активность макрофагов соединительной ткани, которая сформировалась в зоне расположения имплантатов. Уменьшение уровня активности кислой фосфатазы макрофагов наблюдалось только при внедрении в ткани мышц и печени сульфакрилатного клея на 7 сутки.

При проведении сравнительного анализа данных, полученных при изучении влияния имплантатов на изменение количества тканевых базофилов и процентного соотношения дегранулировавших клеточных форм к общему количеству этих клеток в зоне внедрения отмечено, что вышерассмотренные материалы можно разместить в такой последова-тельности: 1 – альгинатные гемостатические материалы “Грам-1” и “Calgitex”; 2 – фибриновые клеевые композиции, 3 – нити “Амицелон”; 4 – нити “ГЭЦ”; 5 – сульфакрилатный клей; 6 – препарат “Гемостати-ческая марля”.

Ключевые слова: биодеструктирующие хирургические матери-алы, имплантация, альгинатные гемостатики, биодеструктирующие нити, сульфакрилатный клей, фибриновые клеевые композиции.

SUMMARY

Savitska I.M. Response of cross-linked muscles and liver tissue to surgically implanted biodestructive materials. – Manuscript.

The Dissertation is prepared to receive a degree