МIНIСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

КРИМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. С.I.ГЕОРГІЄВСЬКОГО

МОРОЗ ГЕННАДІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ

УДК 611-08.341:616-089.843-(001.8)

МОРФОФУНКЦIОНАЛЬНА ОЦIНКА ТОНКОКИШКОВИХ

ТРАНСПЛАНТАТІВ ДЛЯ ПЛАСТИКИ СТРАВОХОДУ

(експериментально-морфологічне дослідження)

14.03.01 - нормальна анатомія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Сімферополь - 2003

Дисертацiєю є рукопис.

Роботу виконано в Кримському державному медичному унiверситетi iм. С.I.Георгiєвського МОЗ України.

Офiцiйнi опоненти:

доктор медичних наук, професор Колбасiн Павло Миколайович, Кримський державний медичний унiверситет iм. С.I.Георгiєвського, професор кафедри загальної гігієни;

доктор медичних наук, професор Ахтемiйчук Юрiй Танасович, Буковинська державна медична академiя, завiдувач кафедри топографiчної анатомiї та оперативної хірургії.

Провiдна установа: Нацiональний медичний унiверситет iм. О.О.Богомольця МОЗ України, м. Київ.

Захист дисертацiї вiдбудеться “_17_” ___вересня___ 2003 р. о _14.00_ год. на засiданнi спеціалізованої вченої ради К 52.600.02 при Кримському державному медичному унiверситеті iм. С.I.Георгiєвського (95006, м. Сiмферополь, б. Ленiна, 5/7).

З дисертацiєю можна ознайомитись у бiблiотецi Кримського державного медичного унiверситету iм. С.I.Георгiєвського (95006, м. Сiмферополь, б. Ленiна, 5/7).

Автореферат розiслано “_15_” __серпня___ 2003 р.

Вчений секретар

спецiалiзованої вченої ради,

кандидат медичних наук, доцент М.Ю.Новiков

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема заміщення стравоходу тонкою кишкою залишається далекою від свого вирiшення в зв’язку з високою післяопераційною летальністю - до 40% (Н.П.Скотарев и др., 1999; А.А.Бакиров, 2001; J.W.Entwіstle, M.Goldberg, 2002). Найбільш частою причиною невдалих результатiв операцій є частковий чи тотальний некроз трансплантата, зумовлений недостатністю кровопостачання мобiлiзованої ділянки кишки. Тому основною задачею хірурга є збереження достатнього кровопостачання трансплантата (И.Д.Кирпатовский, А.И.Лысенко, 1988; Г.В.Бондарь и др., 1996). Проте якщо техніка самої операції розроблена (спосіб Ру-Герцена-Юдiна), то прогноз життєздатності трансплантованої ділянки кишки утруднений. Його обґрунтування залежно від кількості пересічених брижових судин суперечливе (Ю.А.Высоцкий, 1990; А.А.Бакиров, 2000) і не завжди переконливе. Водночас пропоновані методи визначення життєздатності трансплантатів - трансiлюмiнацiйна ангiоскопiя, pH-метрiя, полярографія, капiлярографiя з застосуванням радіоізотопів, електромагнітна чи ультразвукова флоуметрiя (Ю.А.Рубайлов, 1980; Г.А.Жвания и др., 1981; З.М.Сигал и др., 1988; M.Coopermann et al., 1980; G.J.Cooper, 1995) - небезпечні, трудомісткі і не завжди здійснювані в умовах операційної. Тому, як правило, хірурги традицiйно користуються візуальними критеріями, такими як колір, блиск серозної оболонки, пульсація судин кишки, її перистальтика, хоча їхню ненадійність зазначає більшість дослідників (О.Б.Милонов и др., 1990; М.Э.Кобак, 1993; G. Buckspan, E.Newton, 1986).

Невдоволення хірургів існуючими методами оцінки морфофункцiональної придатності тонкокишкових трансплантатів зумовлює розробку об’єктивних і вірогідних критеріїв визначення їхньої життєздатності.

Дані Г.А.Чебокаревой и др. (1980), А.А.Бабанина и др. (1984), Ю.П.Хуссар др. (1995), В.Е.Милюкова (2002), A.Marston (1989) вказують на те, що в основі морфологічних перетворень у кишці з порушеним кровообігом лежать мiкроциркуляторнi зміни, якi призводять до ранньої циркуляторної гіпоксії та розвитку на їх основі деструктивних процесів. Останні відбуваються на фоні різного ступеня дезорганізації iнтрамурального нервового апарату, що обумовлює домінування в клінічній картині рухових розладів, аж до атонії та парезу. Отже, визначального значення набувають методи, що дають змогу вчасно визначати функціональну придатність ділянки тонкої кишки для трансплантації.

Опираючись на цей висновок, П.Н.Колбасин (1983), В.И.Смирнова и др. (1996), Н.И.Шкодивский (2000), Shafіk Ahmed (1997) одним з достеменних та об’єктивних методів прижиттєвого визначення життєздатності тонкої кишки вважають аналіз цифрових показників її електричної активності (електроентерографiя - ЕЕнГ).

Встановлено, що реєстровані при циркуляторних розладах зміни комплексного опору (імпедансу) тканин тонкої кишки віддзеркалюють метаболiчнi зрушення, що вiдбуваються в них. Це дозволяє розглядати методику iмпедансометрiї як один із способiв визначення морфофункцiонального стану тонкої кишки при рiзних варiантах порушення брижового кровообiгу (А.А.Бабанин и др., 1985; Н.И.Шкодивский и др., 1996; G.E.Vіlladsen et al., 1997).

Проте детальних і систематизованих досліджень морфофункціонального стану тонкокишкових трансплантатів з метою пластики стравоходу досі не виконувалося. Отже, тема даного дослідження вельми актуальна.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана згідно з планом комплексної наукової теми кафедри топографічної анатомії та оперативної хірургії Кримського державного медичного університету ім. С.I.Георгієвського “Морфофункцiональні зміни та біологічна герметичність шлунково-кишкового тракту при різних формах порушення поза- та внутрішньоорганного кровообігу” (№ державної реєстрації - 0196U14105). Автору належить фрагмент науково-дослiдної роботи, присвячений розробці критеріїв оцінки та прогнозування життєздатності тонкокишкових трансплантатів для пластики стравоходу.

Мета дослідження. Морфофункцiонально обґрунтувати в експерименті життєздатність тонкокишкових трансплантатів для пластики стравоходу з пересіченням рiзної кількості брижових судин та розробити критерії прогнозування ступеня їх циркуляторних розладів i морфологічних змін.

Задачі дослідження:

1. Простежити в експерименті до 30 дiб після операції морфофункцiональнi зміни в тканинах вирізаних тонкокишкових трансплантатів з пересіченням 1, 2, 3 та 4 пар брижових судин.

2. Вивчити динаміку змін цифрових характеристик бiопотенцiалiв та імпедансу, зумовлених фізико-хімічними метаболiчними порушеннями в тонкокишкових трансплантатах залежно від кількості пересічених брижових судин та термінів експерименту.

3. На підставі комплексу морфологічних та електрофiзіологiчних (електроентерографiя, iмпедансометрiя) досліджень визначити оптимальну кількість брижових судин, що пересікаються під час формування тонкокишкових трансплантатів для пластики стравоходу.

4. Виявити динамічний взаємозв’язок електрофiзiологiчних та морфологічних змiн, що настають у тонкокишковому трансплантатi.

5. Визначити кількісні критерії оцiнки та прогнозування життєздатності тонкокишкових трансплантатів для пластичного заміщення стравоходу.

Об’єкт дослідження: анатомо-експериментальне обгрунтування пластики стравоходу різноманітними сегментами кишечнику.

Предмет дослідження: морфофункцiональний стан трансплантатів, сформованих з тонкої кишки з виключенням 1, 2, 3 та 4 пар брижових судин.

Методи дослідження: гістологічний – для виявлення нервових структур, некрозу та контрактурних змін міофібрил; гістохімічний – для реєстрації динаміки обмінних процесів у тонкокишкових трансплантатах; електронно-мікроскопічний – для виявлення морфологічних змін у слизовій оболонці та підслизовій основі тонкокишкових трансплантатів; імпедансометрія – для визначення динаміки фізико-хімічних зрушень у стінці тонкокишкових трансплантатів; електроентерографія – для реєстрації біопотенціалів вирізаної тонкої кишки; кількісний аналіз – для оцінки вмісту глікогену, РНК, сукцинатдегідрогенази та лактатдегідрогенази в гістологічних зрізах; математичний аналіз – для оцінки вірогідності одержаних результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше на підставі порівняльного аналізу ступеня структурних ушкоджень i змiн електрофізіологічних характеристик тканин тонкокишкових трансплантатів, сформованих з пересіченням різної кількості брижових судин, всебiчно вивчена динаміка морфофункцiональних перетворень, що настають у них на різних стадіях циркуляторної ішемії.

Встановлено вірогідну кореляцію між розвитком циркуляторних розладів та змінами електричних параметрів трансплантата, на підставі якої вперше розроблені об’єктивні кількісні критерії оцінки та прогнозування його життєздатностi.

Практичне значення одержаних результатів. Експериментально визначена оптимальна кількість брижових судин, розсічення яких не впливає на життєздатність тонкокишкового трансплантата для реконструкції стравоходу.

Можливiсть об’єктивно оцiнювати морфофункціональний стан мобiлiзованної ділянки тонкої кишки на пiдставi змiн її електрофізіологічних показників, а також простота визначення цифрових параметрів дозволяє рекомендувати методи електроентерографiї та iмпедансометрiї для впровадження в хірургічну практику з метою iнтраоперацiйної оцінки життєздатностi тонкокишкових трансплантатів.

Розроблені нами кiлькicні критерії об’єктивної оцінки життєздатності трансплантата сприятимуть вибору оптимальної тактики хірургічного лікування та зниженню післяопераційної летальності при тонкокишковiй пластицi стравоходу.

Основні положення та висновки дисертаційного дослідження використовуються в навчальній та науковiй роботі кафедр топографічної анатомії та оперативної хірургії Кримського, Луганського, Вінницького, Чернівецького, Полтавського, Сумського, Івано-Франківського вищих медичних закладів освіти.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем складені план і робоча програма експерименту, статистично оброблені, проаналізовані та узагальнені результати досліджень. Автор самостійно сформулював висновки та практичні рекомендації дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації апробованi на ІІ Національному конгресі АГЕТ України (Луганськ, 1998), міжнароднiй науковiй конференції, присвяченій 100-річчю з дня народження професора Б.П.Хватова (Сімферополь, 2002), ІІІ Національному конгресі АГЕТ України (Київ, 2002), міжнароднiй конференції “Мiкроциркуляцiя в морфологiчному i клiнiчному аспектах” (Iвано-Франкiвськ, 2003).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 наукових робіт, у тому числі 5 - у фахових виданнях України (з них 3 - самостiйнi).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 185 сторінках комп’ютерного тексту i включає в себе вступ, огляд літератури, матеріал і методи дослідження, власні дослідження, аналіз і узагальнення результатів досліджень, висновки, практичнi рекомендації та список використаних джерел (132 - авторів країн СНД та 44 - закордонних авторів). Робота має 127 ілюстрацiй та 16 таблиць (31 сторiнка).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Досліди виконані на 129 дорослих безпородних собаках масою 12,3-17,6 кг. Утримування, годування та постановка експериментів здійснювалися відповідно до “Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных” (1984). Під внутрiшньо-плевральним тiопентал-натрiєвим наркозом (С.А.Шалимов и др., 1989) у стерильних умовах експериментальної операційної вирізали тонкокишковий трансплантат з пересіченням різної кількості брижових артерій та вен. Піддослідні тварини були розділені на такі серії:

Через 1, 3, 5, 7, 10, 14, 21 та 30 дiб після операції реєстрували електрофізіологічні показники тонкокишкового трансплантата.

Стан рухової функції визначали апаратом ЕГС-3 на основі реєстрації частотних та амплітудних характеристик бiопотенцiалiв змiненої тонкої кишки (М.А.Собакин, А.П.Мухина, 1961).

Для визначення динаміки фізико-хімічних зрушень у стінці тонкокишкового трансплантата використовували методику реєстрації імпедансу (Н.И.Шкодивский, 1988) портативним приладом на транзисторах, побудованому за мостовою схемою. Електроди для вимірювання електричних параметрів, виготовлені з рафінованого срібла, iмплантували в стінку орального кінця тонкокишкового трансплантата на відстані 1 см один від другого, а кінці виводили через підшкірний тунель на спину собаки.

Виконавши реєстрацію електрофiзіологiчних показників у зазначений термін, під час релапаротомiї після візуальної оцінки тонкокишкового трансплантата та стану черевної порожнини робили забір матеріалу для морфологічного дослідження. Черевну порожнину зашивали пошарово наглухо.

Для гістологічного дослідження вирізаний оральний кінець трансплантата фіксували у 10% розчині нейтрального формаліну чи рідинi Карнуа з наступним заливанням у парафін (Д.С.Саркисов, Ю.Л.Петров, 1996). Мікропрепарати товщиною 6-10 мкм фарбували гематоксилiн-еозином, пiкрофуксином за методом ван Гiзона, резорцин-фуксином Вейгерта у модифікації Харта. Нервові елементи виявляли імпрегнацією нітратом срібла. Фібрин виявляли за методом Шуєнiнова та Грамма-Вейгерта. Вогнищевi некрози та контрактурнi зміни мiофiбрил виявляли реакцією ГОПФ за методом Лi.

Динаміку обмінних процесів у стінці трансплантата визначали за допомогою гiстохiмiчних методик. Виявляли кислі та нейтральні глiкоз-амiноглiкани, глікоген, муцин, нуклеїнові кислоти; ДНК - реакцією Фельгена, РНК - за методикою Браше (Э.Пирс, 1962), а також галоцiанінхромовими квасцями. Глікоген та нейтральні глiкозамiноглiкани виявляли ШИК-реакцією за методом MсManus (1948), ферментний контроль здійснювали амілазою. Виявлення кислих глiкозамiноглiканiв здiйснювали альцiановим синім, реакцією метахромазiї з толуїдиновим синім з різними значеннями pН - від 2,62 до 7,42. Для ферментативного дослідження орального кінця трансплантата використовували крiостатнi зрізи товщиною 10-12 мкм. Гiстоферментохiмiчнi дослідження включали постановку таких реакцій: визначення активності кислої (КФ) та луж-ної (ЛФ) фосфатаз за методом Гоморi, а також дегiдрогеназ: сукцинатдегідрогенази (СДГ) - за методом Нахласа та ін., лактатдегідрогенази (ЛДГ) - за методом Гесса та ін.

Для електронно-мiкроскопiчного дослідження вирiзанi шматочки стінки тонкокишкового трансплантата попередньо фіксували в 3% розчині глютаральдегiду на кокадилановому буфері (А.П.Авцын, Д.А.Шахламов, 1979; В.И.Гребенников, 1980). Після зневоднення в спиртах висхідної концентрації матеріал заливали у суміш епон-аралдит. Ультратонкі зрізи контрастували ураніл-ацетатом, цитратом свинцю і досліджували за допомогою електронного мікроскопа УЭМВ-100К при збільшенні у 2000-20000 разів. Кількісну оцінку вмісту глікогену та РНК проводили гiстостереометричним методом за допомогою окулярної сітки (Г.Г.Автандилов, 1990), а СДГ та ЛДГ визначали методом однохвильової цитоспектрометрiї (довжина хвилі 510 мiлiмiкронiв) на зондовому спектрофотометрі, сконструйованому на базі ультрафіолетового мікроскопа МУФ-3М. Товщину зрізів визначали за методикою И.М.Буйкиса (1972), В.П.Гарштейна и др. (1972). Результати вимірювання оптичної щільності досліджуваних біохімічних сполук одержували в умовних одиницях. Отримані цифрові дані морфологічних та електрофiзіологiчних досліджень обробляли методами варіаційної статистики з використанням сертифiкованих комп’ютерних програм. Вірогідність розходження середніх величин та їх похибку оцінювали за критерієм Стьюдента-Фiшера.

Результати дослідження та їх аналіз. У вирізаних тонкокишкових трансплантатах з пересіченням однієї пари брижових судин (ІI серія) у перші три доби зазначали слабко вираженi моторні порушення, якi виявлялися в зменшенні у порівнянні з контролем частоти та амплітуди бiопотенцiалiв (рис. 1). Показники складових імпедансу також змінювалися в порівнянні з вихідними даними та характеризувалися незначним зниженням омічного опору (R) та деяким підвищенням поляризаційної ємності (C) (рис. 2).

При мікроскопічному дослідженні орального кінця трансплантата виявляли слабко виражені циркуляторнi розлади, представлені повнокрів’ям, переважно в посткапiлярних судинах пiдслизового шару. У деяких ворсинах спостерігали набряк субепiтелiальних структур та вогнищеву десквамацію епітелію. Мікроворсинки ентероцитiв були розташовані нерівномірно, укорочені та частково фрагментованi. Однак збережена базальна мембрана епітелію, достатні запаси глікогену та нуклеїнових кислот, виявлені в ці терміни, дозволяють вважати процеси, що відбуваються в трансплантаті, зворотними.

Починаючи з 5 доби, в апікальних відділах ворсин виявляли вогнища вираженої регенерації епітелію з появою великої кількості келихоподiбних клітин у стадії секреції. В усіх структурах трансплантата збільшувалася активність СДГ, КФ та ЛФ, що наближались до контролю на фоні помірної активності ЛДГ у ворсинах та залозистому апараті слизової оболонки.

Через 10 дiб після операції морфофункцiональний стан трансплантата відповідав незміненій тонкій кишці. Однак варто зазначити, що показники електроентерографiї та імпедансу в цей та наступні терміни спостережень були близькі до вихідних даних, але цілком їх не досягали (див. рис. 1, 2).

А | Б

Рис. 1. Частота (А) та амплiтуда (Б) бiопотенцiалiв тонкокишкових трансплантатiв, сформованих з пересіченням 1, 2, 3 та 4 пар брижових судин через 1-30 дiб пiсля операцiї.

А | Б

Рис. 2. Омiчний опiр - R (А) та поляризацiйна ємнiсть - C (Б) орального кiнця тонкокишкових трансплантатiв, сформованих з пересіченням 1, 2, 3 та 4 пар брижових судин через 1-30 дiб пiсля операції

Очевидно, це зумовлено залишковими явищами розладу кровообігу, що виникає безпосередньо навколо електродів. З огляду на стандартність вживлення електродів в усіх серіях дослідів, ці зміни істотного впливу на аналіз динаміки електрофiзіологiчних зрушень зробити не могли.

Зіставлення електрофiзіологiчних параметрів і морфологічних перетворень в оральному кінці трансплантата виявляє, що динаміка змін електропровідності та бiопотенцiалiв корелює з глибиною та зворотністю морфологічних перетворень, що засвідчує значнi його адаптивні можливості, якi носять компенсаторно-пристосувальний характер. Це підтверджує думку про те, що мобiлiзована шляхом пересічення однієї пари брижових судин ділянка тонкої кишки зберігає свою життєздатність і може бути використана для пластичного заміщення стравоходу.

В ІII серії дослідів - з пересіченням двох пар брижових судин - у перші три доби після операції виявляються явні ознаки порушення електричної активності трансплантата, що виражалися в зниженні частоти та амплітуди бiопотенцiалiв у середньому в 1,6 та 1,4 раза, відповідно, у порівнянні з вихідними даними. Змінювалися при цьому і середнi цифрові показники складових імпедансу: омічний опір зменшувався, а поляризаційна ємність збільшувалася в 1,5 та 1,3 раза, вiдповiдно (див. рис. 1, 2).

У порівнянні з даними попередньої серії дослідів циркуляторнi розлади були більш вираженими і виявлялися у вигляді вогнищевого повнокрів’я капілярів та посткапiлярних судин, дiапедезу еритроцитів та набряку. На верхівках окремих ворсин, у місцях вираженого субепiтелiального набряку виявляли десквамацію епітелію та часткове його руйнування. Сумарний вміст глікогену та РНК у порівнянні з контролем знижувався майже у 1,5 раза (рис. 3).

Після закономірного зниження через одну добу після операції активності СДГ на 3 добу спостерігали її значне підвищення на фоні активації ЛДГ та нерівномірної активності ЛФ.

На 5-7 добу зазначали становлення динаміки електричних констант убік вихідних цифр, що є відображенням підвищення функціонального стану тканин мобiлiзованого сегмента кишки та переважання в ньому відновлювальних процесів. Виявляли ознаки нормалізації циркуляторних розладів з явищами репаративної регенерації у слизовiй оболонці. В епiтелiоцитах зазначено нагромадження глікогену та РНК, що є показником регенеративних процесів, якi активізувалися у слизовiй оболонці. Спостерігали тенденцію вирівнювання активності СДГ та ЛДГ в усіх шарах кишкової стінки вбік контрольних цифр (рис. 4). Активність КФ та ЛФ зростала. Така динаміка зміни активності ферментів характеризує наростання компенсаторно-пристосувальних процесів з поступовим зниженням циркуляторних розладів, зменшенням гіпоксії та відновленням секреторної функції слизової оболонки трансплантата.

А | Б

Рис. 3. Кiлькiсний вмiст глiкогену (А) та РНК (Б) у тканинах орального кiнця тонкокишкових трансплантатiв, сформованих з пересіченням 1, 2 та 3 пар брижових судин через 1-30 дiб пiсля операцiї.

А | Б

Рис. 4. Кiлькiсний вмiст СДГ (А) та ЛДГ (Б) у тканинах орального кiнця тонкокишкових трансплантатiв, сформованих з пересіченням 1, 2 та 3 пар брижових судин через 1-30 дiб пiсля операцiї.

У пiдслизовому та м’язовому шарах зазначали вогнища проліферації в ділянках запально-дистрофічних змін. Спостерігали одиничні скупчення лімфоцитів, гiстiоцитiв та фібробластів. Виявлена при цьому більшість нейроцитiв у стані реактивних змін свідчить про функціональну можливість стінки трансплантата до відновлення.

Через 10-14 дiб після операції зазначали переважання явищ регенерації ушкоджених структур орального кінця трансплантата. Спостерігали майже повну відсутність циркуляторних розладів, нормалізацію цифрових характеристик бiопотенцiалiв та імпедансу з наближенням їх до вихідних даних.

У цитоплазмі та ядрах фібробластів глікоген та РНК містилися в значній кількості. Зазначали високу активність СДГ на фоні помірної реакцiї ЛДГ, КФ та ЛФ в усіх структурах трансплантата.

При електронно-мiкроскопiчному дослідженні повсюдно вiдслідковували процеси регенерації епітелію з відновленням мікроворсинок, що набували впорядкованої та чіткої форми.

Таким чином, на 3 добу експерименту в міру наростання циркуляторних розладів і розвитку помірно виражених ексудативно-альтеративних змін у трансплантаті, зокрема в його iнтрамуральному нервовому апараті, показники імпедансу та електроентерографiї максимально змінюються. Становлення динаміки електричних показників на 5-7 добу вбік вихідних цифр є відображенням підвищення морфофункцiонального стану тканин трансплантата і переважання в ньому репаративних процесів, розвиток яких через 10-14 дiб після операції призводить до майже повного усунення циркуляторних розладів та нормалізації його гiстоструктури. Отже, вирізаний з пересіченням 2 пар брижових судин тонкокишковий трансплантат зберігає морфофункцiональну цілісність і може бути використаний для пластики стравоходу.

В ІV серії дослідів тонкокишковий трансплантат формували шляхом пересічення 3 пар брижових судин. Варто зауважити, що простежити динаміку морфологічних та біофізичних перетворень у трансплантатах було можливим лише у 29 з 45 собак.16 тварин померло на 3-7 добу після операції при явищах наростаючого блоку кровотоку, переважно в посткапiлярних судинах, та прогресування у тканинах трансплантата запально-некротичних змін, що призвели до розвитку дифузійного фібринозно-гнійного перитоніту.

У дослідах з успішним результатом у тканинах орального кінця трансплантата виявляли більш виражені, нiж у дослідах з пересіченням 1 та 2 пар брижових судин, циркуляторнi порушення, якi наростали протягом більш тривалого часу.

Так, на 5 добу після операції зазначено максимальнi зміни показників електроентерографiї та імпедансу в порівнянні з вихідними даними. Частота та амплітуда бiопотенцiалiв зменшувалися приблизно в 3,5 раза, омічний опір знижувався в 2,5-3 рази, а поляризаційна ємність зростала майже вдвічі (див. рис.1, 2). При цьому глибина електрофiзiологiчних зрушень підтверджувалася морфологічними змінами. Гiстоструктурнi порушення мали виражений дистрофічний характер. Спостерігали запалення та вогнища деструкції не тільки в слизовiй оболонці, але й у пiдслизовому та м’язових шарах. Майже в усіх ворсинах і криптах зазначали гемодинамiчнi порушення, що проявлялися повнокрів’ям судин, стазом та дiапедезом формених елементів крові. У залозистому шарі спостерігали різко виражений набряк строми та гiдропiчну дистрофію, аж до вогнищевого некрозу епітелію залоз. Гіпоксія призводила до різкого, більш ніж у 3,5 раза в порівнянні з контролем, зниження кількісного вмісту глікогену та у 4-5 разів - РНК (див. рис. 3).

За умов вираженої ішемії гальмувалося аеробне окиснювання та скорочувалося вироблення макроергів, що в свою чергу призводило до виникнення енергетичної недостатності в клітинах та різних змін активності ферментів, які беруть участь в енергетичному обміні. Активність СДГ у всіх шарах трансплантата, особливо в епітелії ворсин та криптах, знижувалася майже в 4 рази на фоні підвищення активностi ЛДГ більш ніж вдвічі (див. рис.4).

На електронограмах ядра багатьох клітин мали неправильну форму, хроматин конденсувався лише по периферії ядра. У цитоплазмі епiтелiоцитiв виявляли виражені ознаки гідратації. Частина мітохондрій набувала вигляду мiхурців, що містять уламки крист. Просвіт деяких судин був розширений. Мали місце розриви базальної мембрани та вихід еритроцитів у строму ворсин.

Вогнищевi некротичнi зміни виявляли й у пiдслизовому шарі. У стінках судин збільшувався зміст кислих глiкозамiноглiканiв та ШИК-позитивних субстанцiй. У нервових гангліях пiдслизового та м’язового сплетень зазначали виражений набряк, гiперхромiю та ексцентричність розташування ядер. Нервові волокна, місцями з напливами нейроплазми, мали звивистий хід.

На 7, 10 та 14 доби спостерігали поступову нормалiзацiю циркуляторних розладів та зміну електрофiзiологiчних характеристик трансплантата.

У ворсинах і криптах слизової зазначали регенерацію епітелію зі збільшенням кількості келихоподiбних клітин у стадії екзоцитозу. У м’язовій оболонці виявляли вогнищеву периваскулярну інфільтрацію лімфоцитами, гiстiоцитами та фібробластами. І тільки на 21-30 доби після операції морфологічний та функціональний стан тканин трансплантата наближався до контролю. При цьому данi світлової та електронної мікроскопії свідчили про високий ступінь регенераторних процесів у всіх шарах трансплантата, якi зберігали ті ж закономірності, що й структурні перетворення на 10-14 добу експерименту у тварин з виключенням 2 пар брижових судин.

Високий рівень обмінних процесів і стихання циркуляторних порушень підтверджувалися достатнім сумарним вмістом у стінці трансплантата глікогену та РНК, а також високою активністю СДГ, КФ та ЛФ, що наближалися до контрольного рівня на фоні помірної активності ЛДГ (див. рис. 3, 4).

Таким чином, у 29 виживших з 45 собак з вирізаним тонкокишковим трансплантатом шляхом пересікання 3 пар брижових судин наростаючi протягом перших п’яти дiб значні циркуляторнi розлади та глибокі запально-дистрофічні зміни з вогнищевими некротичними процесами в слизовiй оболонці, пiдслизовiй основі та м’язових шарах, дистрофічними змінами в iнтрамуральному нервовому апараті із поєднаними метаболічними та іонними порушеннями були адекватними змінам показників бiопотенцiалiв та електропровідності. Зворотну динаміку електричних перетворень, як відображення підвищення морфофункцiонального стану тканин тонкокишкового трансплантата та переважання репаративних процесів в його оральному кінці, визначали лише через 7 діб після операції. Практично повне відновлення електричних показників та морфологічної цілісності трансплантата відбувалося тільки на 21-30 добу.

Така динаміка морфологічних та електрофiзіологiчних змін свідчить про те, що при формуванні тонкокишкового трансплантата з пересіченням 3 пар брижових судин в його тканинах розвиваються глибші ішемічні розлади, усунення яких відбувається протягом більш тривалого часу. При цьому явища компенсації циркуляторних розладів і зворотний розвиток ексудативно-альтеративних змін по термінах збігаються з характером становлення електричних показників кишки на зворотний з поступовим наближенням їх до вихідних цифр у міру зростання функціонального стану тканин трансплантата. І хоча такі тварини вижили, ішемічні ушкодження більшості структурних елементів стінки трансплантата свідчать про його сумнівну морфофункцiональну повноціннiсть, особливо з урахуванням передбачуваного переміщення його у грудну порожнину.

У 16 тварин цієї серії, що загинули, ступінь морфофункцiональних порушень вже через 1 добу після операції переважав над такими у 29 виживших собак і характеризувався зниженням частоти та амплітуди бiопотенцiалiв більш ніж у 2,5 раза та значними порушеннями електропровідності тканин трансплантата: зменшенням більш ніж удвічі у порівнянні з вихідними цифрами омічного опору та збільшенням майже в 1,8 раза поляризаційної ємності.

При цьому морфологічні зміни у трансплантатах загиблих тварин були практично однотипними з перетвореннями, що відбувалися у собак V серії дослідів. На нашу думку, це зв’язано з індивідуальними особливостями будови мiкроциркуляторного русла тонкої кишки у цих тварин, якi знижують компенсаторні можливості кишкової стінки та сприяють при виключенні 3 пар брижових судин розвитку надто глибоких морфофункцiональних порушень у тканинах трансплантата незворотного характеру, що призводять до некрозу його орального кінця.

У V серію дослідів увійшли 11 собак, у яких тонкокишковий трансплантат створювали шляхом пересічення 4 пар брижових артерій та вен. Причому спостерігати морфофункцiональнi перетворення, що відбуваються в такому трансплантаті, нам вдалося лише в перші три доби після операції. На 3-5 пiсляоперацiйнi доби усi собаки гинули від розлитого фібринозно-гнійного перитоніту, викликаного частковим чи тотальним некрозом орального кінця трансплантата.

У перші три доби після операції зазначали різке, майже у 7 разiв, зниження частоти маятникоподiбних коливань бiопотенцiалiв і більш ніж у 13,5 раза їхньої амплітуди (див. рис. 1). При цьому цифрові показники імпедансу також вірогідно змінювалися: омічний опір - зменшувався в 4-4,5 раза на фоні збільшення у 2-2,5 раза поляризаційної ємності (див. рис. 2).

При мікроскопічному дослідженні в мiру прогресування розладу кровообігу в пре- і посткапiлярних судинах у вигляді вираженого повнокрів’я, дiапедезу еритроцитів, а також утворення фібринових тромбів та запустiння артерій, наростали морфологічні ознаки циркуляторної ішемії. Виявляли виражений набряк і дифузну лейкоцитарну інфільтрацію тканин з вогнищами некрозу в усіх шарах кишкової стінки. Зазначено посилення базофiлiї цитоплазми епітелію крипт. Лiберкюновi залози були різко розтягнуті, переповнені слизом. Сумарний вміст глікогену та РНК різко знижений або не визначався зовсiм. У збережених ділянках орального кінця трансплантата явища тканинної гіпоксії супроводжувалися різким пригніченням активності дихальних ферментів.

На електронограмах у збережених ентероцитах спостерігали фокальний коагуляцiйний некроз цитоплазми, деструкцію органел. Ядра багатьох клітин були зморщені, з ознаками глибчастого розпаду.

У пiдслизовому та м’язовому шарах загибель м’язових пластiв супроводжувалася нагромадженням ШИК-позитивних речовин. У судинах спостерігали явища стазу та сладжу, розрив базальних мембран, у стромі - скупчення еритроцитів. При імпрегнації виявляли виражені деструктивні зміни елементів iнтрамурального нервового апарату. Нервові волокна були звивисті, з великими напливами нейроплазми, частина з них фрагментована.

Виявлені морфофункцiональнi перетворення мали незворотний характер і неминуче призводили до порушення життєздатності трансплантата.

До 5 доби на фоні прогресуючого, майже в 20 разів, зниження частоти маятникоподiбних коливань бiопотенцiалiв зі зменшенням їх амплітуди в 45-47 разів у порівнянні з вихідними даними та зниження більш ніж у 4 рази омічного опору при збільшенні майже втричі поляризаційної ємності тканин трансплантата усі тварини гинули від розлитого фібринозно-гнійного перитоніту.

Отже, можна пiдсумувати, що глибина і динаміка морфофункцiональних змін у тканинах тонкокишкового трансплантата залежать від кількості пересічених брижових судин. Так, при виключенні 1 чи 2 пар брижових артерій і вен в оральному кінці трансплантата розвиваються незначні або помірні морфологічні та електрофiзiологiчнi зміни, зворотна динаміка яких спостерігається на 3-5 добу після операції з наступною їх нормалізацією вже на 10-14 добу експерименту. У дослідах з позитивним результатом при пересіченні 3 пар брижових судин відновні процеси розвиваються повільніше і спостерігаються лише через 7 дiб після операції, що свідчить про більш глибокi циркуляторнi порушення у трансплантаті, усунення яких відбувається тільки до 21-30 доби.

Однак, незважаючи на те, що велика частина тварин (64,4%) з пересіченими 3 парами брижових судин вижила, ступінь вираженості ішемічних ушкоджень більшості структурних елементів стінки трансплантата в них змушує з обережністю підходити до прогнозування його морфофункцiональної придатності.

Пересічення ж 4 пар брижових судин викликає глибокі, незворотні морфологічні та електрофiзіологiчні зміни, якi призводять до порушення життєздатності трансплантата, некрозу його орального кінця та загибелі тварин від розлитого фібринозно-гнійного перитоніту на 3-5 добу після операції.

Одержані нами дані не підтверджують припущення низки авторів (Э.Н.Ванцян, Р.А.Тощаков, 1971; М.А.Киладзе, 1981; M.Cooperman et al., 1980), що при формуванні тонкокишкового трансплантата для пластичного заміщення стравоходу можна перетинати до семи брижових артерій та вен.

ВИСНОВКИ

1. У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення актуальної задачі щодо морфологічного та функціонального обґрунтування життєздатності трансплантатів з тонкої кишки для пластики стравоходу залежно від кількості пересічених брижових судин; розроблено об’єктивні кількісні критерії iнтраоперацiйної оцінки та прогнозування морфофункцiональної цілісності тонкокишкових трансплантатів.

2. Характер і ступінь вираженості циркуляторних розладів, що зумовлюють глибину та зворотність морфофункцiональних змін тканинних структур тонкокишкового трансплантата, значною мірою визначаються кількістю пересічених брижових судин.

3. Пересічення однієї чи двох пар брижових судин при формуваннi тонкокишкового трансплантата викликає впродовж 3 діб пiсля операцiї в тканинах його орального кiнця помірнi зворотнi циркуляторнi розлади та альтеративно-ексудативнi зміни, якi характеризуються повнокровними посткапiлярними судинами, дiапедезом еритроцитiв, субепiтелiальним набряком ворсин i вогнищевою десквамацiєю епiтелiю слизової оболонки на фоні незначного пригнiчення процесiв аеробного окиснювання, несуттєвого зниження сумарного вмiсту глiкогену та РНК; при цьому показники імпедансу та бiопотенцiалiв трансплантата мало вiдрiзняються вiд вихідних даних.

4. Пересічення трьох пар брижових артерій і вен спричиняє на 5 добу пiсля операцiї вираженi циркуляторнi розлади, дистрофічнi й запальнi зміни, аж до вогнищевого некрозу слизового, пiдслизового та м’язового шарів тонкокишкового трансплантата. Некробiотичнi процеси розвиваються на фонi чотириразового зменшення активностi СДГ i дворазового пiдвищення ЛДГ, зниження в 3-4 рази сумарного вмiсту глiкогену та у 4-5 разiв - РНК, що ставить пiд сумнiв морфофункцiональну придатність трансплантата. Частота та амплітуда бiопотенцiалiв його орального кiнця зменшуються у порівнянні з вихiдними даними в 3-3,5 раза з одночасним зниженням у 2,5-3 рази омічного опору та збільшенням в 1,5-2 рази поляризаційної ємності.

5. При виключенні чотирьох пар брижових судин вже на 3 добу пiсля операцiї в усiх шарах стінки орального кiнця тонкокишкового трансплантата розвиваються некротичнi процеси, викликані глибокими незворотними циркуляторними порушеннями у виглядi вираженого повнокрів’я пре- і посткапiлярних судин, формування фібринових тромбів, запустiння артерій та широкої геморагiчної iнфiльтрацiї прилеглих тканин, що супроводжується рiзким пригніченням активностi дихальних ферментiв з майже повним зникненням глiкогену та РНК. Частота бiопотенцiалiв скорочується в 18-20 разів, а їх амплітуда знижується у 45-47 разів на фоні зменшення в 4-5 разiв електропровiдності тканин трансплантата при зростаннi поляризаційної ємностi у 2,5-3 рази.

6. Життєздатнiсть тонкокишкового трансплантата варто прогнозувати за динамiкою його електрофiзiологiчних показників: зниження в 1,5-2 рази на першу добу пiсля операцiї частоти та амплітуди бiопотенцiалiв, а також зменшення омічного опору та збільшення поляризаційної ємності в 1,3-1,5 раза свідчать про розвиток у тканинах трансплантата глибоких морфофункцiональних зрушень, що можуть мати незворотний характер і викликати вогнищевий чи тотальний некроз його орального кiнця.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. На етапі вибору ділянки тонкої кишки для формування трансплантата з метою пластики стравоходу без додаткових прийомiв полiпшення його кровопостачання в експерименті потрібно розсікати не більше двох пар брижових судин.

2. При необхідності виключення більшої кiлькостi брижових артерій та вен для одержання тонкокишкового трансплантата достатньої довжини у прогнозуванні його життєздатності не можна покладатися лише на суб’єктивнi методи візуальної оцінки. Ймовірність несприятливого результату може бути значно зменшена при використанні для визначення морфофункцiонального стану вирізаного сегмента кишки електроентерографiї та iмпедансометрiї.

3. Зниження у першу добу після операції частоти та амплітуди біопотенціалів орального кінця тонкокишкового трансплантата в 1,5-2 рази на фоні зменшення омічного опору та збільшення поляризаційної ємності в 1,3-1,5 раза є свідченням сумнівної його життєздатності, що передбачає зміну тактики оперативного втручання.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мороз Г.А. Динамика гистохимических и гистоферментохимических изменений в стенке тонкокишечных трансплантатов, выкроенных с пересечением двух и трех пар брыжеечных сосудов // Таврич. медико-биол. вестн. - 2002. - Т. 5, № 3. - С. 119-123.

2. Мороз Г.А. Динамика морфологических изменений в тонкокишечных трансплантатах, выкроенных с пересечением четырех пар брыжеечных сосудов // Укр. мед. альманах. - 2002. - Т. 5, № 3. - С. 90-92.

3. Мороз Г.А. Количественные критерии оценки морфофункциональной пригодности тонкокишечных трансплантатов // Медицина сьогоднi i завтра. - 2003. - № 2. - С. 112-114.

4. Мороз Г.О., Шкодiвський М.I., Пикалюк В.С. Динаміка циркуляторних порушень у стінці тонкокишкових трансплантатiв, викроєних з перетинанням двох пар брижових судин // Гал. лік. вiсник. - 2003. – Т. 10, № 2. - С. 143-144.

5. Шкодівський М.I., Пикалюк В.С., Мороз Г.О., Верченко I.А. Порівняльна оцінка динаміки морфологічних змін у тонкокишкових трансплантатах при розташуванні їх у черевній та грудній порожнинах // Клiн. анат. та опер. хiрургiя. - 2002. - Т. I, № 1. - С. 61-64.

6. Мороз Г.А., Шкодивский Н.И., Пикалюк В.С. Микроциркуляторные нарушения в тонкокишечных трансплантатах, выкроенных с пересечением трех и четырех пар брыжеечных сосудов // Труды КГМУ им. С.И.Георгиевского “Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения”. - Т. 138, часть 3. - Симферополь, 2002. - С. 67-69.

7. Шкодивский Н.И., Мороз Г.А. Электронно-микроскопические изменения в тонкокишечных трансплантатах, выкроенных по Ру-Герцену-Юдину после пересечения одной пары брыжеечных сосудов // Фахове видання наукових праць II Нацiонального конгресу АГЕТ України “Акт. пит. морфологiї”. - Луганськ: ВАТ “ЛОД”, 1998. - С. 259-260.

8. Мороз Г.А., Шкодивский Н.И., Аджисалиев Г.Р. Ультраструктурные преобразования в слизистой оболочке тонкокишечных трансплантатов, выкроенных с пересечением четырех пар брыжеечных сосудов // Науковi працi III Нацiонального конгресу АГЕТ України “Акт. пит. морфологiї”. - Тернопiль: Укрмедкнига, 2002. - С. 216-217.

9. Мороз Г.А., Шкодивский Н.И., Пикалюк В.С. Электрическая активность тонкокишечных трансплантатов, выкроенных в зависимости от количества пересекаемых брыжеечных сосудов через одни сутки после операции // Cб. научно-практ. работ “Совр. асп. реабилитации больных в условиях Сакского центр. военного клин. санатория”. - Выпуск 3 (к 80-летию СЦВКС). - Саки, 2002. - С. 265-266.

АНОТАЦІЯ

Мороз Г.О. Морфофункцiональна оцiнка тонкокишкових трансплантатів для пластики стравоходу (експериментально-морфологічне дослідження). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.01 - нормальна анатомія. - Кримський державний медичний університет ім. С.I.Георгієвського, Сімферополь, 2003.

Дисертація присвячена вивченню морфофункцiонального стану трансплантатів тонкої кишки для пластики стравоходу залежно від кількості пересічених брижових судин та розробці об’єктивних кількісних критеріїв iнтраоперацiйної оцінки їх життєздатності.

Встановлено, що електрофiзiологiчнi характеристики тонкокишкового трансплантата змінюються відповідно до морфологічних перетворень у його тканинних структурах, зберігаючи всі закономірності їх розвитку та зворотної динаміки, якщо така має місце. Розвиток морфофункцiональних перетворень у стінці трансплантата можна прогнозувати, ґрунтуючись на відмінності цифрових показників електроентерографiї та iмпедансометрiї від вихідних даних тонкої кишки, з якої його сформували.

Морфофункцiонально обґрунтовано, що для запобігання розвитку ішемічного некрозу орального кінця трансплантата і неспроможності стравохідно-кишкового анастомозу в експерименті припустимо пересічення не більш двох пар брижових артерій та вен.

Одержані результати є науково цiнними i практично вагомими для морфологів, топографоанатомiв, фiзiологiв та хірургів при прогнозуванні життєздатності тонкокишкового трансплантата.

Ключові слова: тонкокишковий трансплантат, брижовi судини, морфологічні та електрофiзiологiчнi зміни.

АННОТАЦИЯ

Мороз Г.А. Морфофункциональная оценка тонкокишечных трансплантатов для пластики пищевода (экспериментально-морфологическое исследование). - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.01 - нормальная анатомия.- Крымский государственный медицинский университет им. С.И.Георгиевского, Симферополь, 2003.

Диссертация посвящена изучению морфофункционального состояния трансплантатов, выкраиваемых из тонкой кишки для пластики пищевода в зависимости от количества пересекаемых брыжеечных сосудов и разработке объективных количественных критериев интраоперационной оценки их жизнеспособности.

Экспериментальное исследование проведено на 129 взрослых беспородных собаках, у которых выкраивали тонкокишечный трансплантат с пересечением 1, 2, 3 и 4 пар брыжеечных сосудов. На протяжении 30 суток после операции изучали динамику изменений биопотенциалов и электропроводности тканей трансплантата с последующими светооптическим и электронно-микроскопическим исследованием их морфофункционального состояния.

Установлено, что характер и степень выраженности циркуляторных расстройств, обуславливающих глубину и обратимость морфофункциональных изменений в тканевых структурах тонкокишечного трансплантата, в значительной степени определяются количеством пересекаемых брыжеечных сосудов. Так, формирование трансплантата с пересечением одной и двух пар брыжеечных сосудов приводит к развитию умеренных циркуляторных расстройств и альтеративно-эксудативных изменений в его оральном конце, носящих обратимый характер. При этом показатели электроэнтерографии и импеданса трансплантата изменяются незначительно в сравнении с исходными данными. Пересечение трех пар сосудов влечет за собой развитие выраженных циркуляторных расстройств и глубоких дистрофических и воспалительных изменений не только в слизистой оболочке, но и в подслизистом и мышечных слоях тонкокишечного трансплантата. При этом частота и амплитуда маятникообразных колебаний биопотенциалов трансплантата уменьшаются в 3-3,5 раза на фоне снижения омического сопротивления его тканей в 2,5-3 раза и увеличения поляризационной емкости в 1,5-2 раза в сравнении с контролем. При выключении четырех пар брыжеечных сосудов в стенке тонкокишечного трансплантата развиваются некротические процессы, вызванные глубокими необратимыми микроциркуляторными нарушениями. При этом происходит сокращение частоты биопотенциалов в 18-20 раз и снижение их амплитуды в 45-47 раз, электропроводность тканей орального конца трансплантата уменьшается в 4-5 раза, а поляризационная емкость возрастает в 2,5-3 раза.

Экспериментально доказано, что изменения цифровых показателей биопотенциалов и электропроводности тканей тонкой кишки при формировании из нее трансплантата для пластического замещения пищевода отражают глубину и динамику развивающихся в них ишемических нарушений и являются объективными количественными критериями оценки жизнеспособ-ности тонкокишечных трансплантатов. Характер развития морфофункциональных преобразований в стенке трансплантата определяется на