ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ТИМОШЕНКО

Світлана Геннадіївна

УДК: 616.831-005.2\4-02:616-036.882-08\-091

ПАТОЛОГОАНАТОМІЧНІ ЗМІНИ ЦЕРЕБРАЛЬНИХ

МІКРОСУДИН В ДИНАМІЦІ ПОСТРЕАНІМАЦІЙНИХ ЕНЦЕФАЛОПАТІЙ

14.03.02 – патологічна анатомія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Харків - 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Запорізькому державному медичному університеті

МОЗ України

Науковий керівник – доктор медичних наук, професор

Валерій Олексійович Туманський

завідувач кафедри патологічної анатомії

Запорізького державного медичного університету.

Офіційні опоненти:

1. Доктор медичних наук, доцент, Губіна-Вакулік Галина Іванівна,

кафедра патологічної анатомії Харківського державного медичного

університету, пофесор.

2. Доктор медичних наук, старший науковий співробітник Кондаков

Ігор Костянтинович, завідувач відділом патоморфології Інституту

терапії АМН України, м.Харків.

Провідна установа:

Донецький державний медичний університет ім.. М. Горького, кафедра

патологічної анатомії, м. Донецьк.

Захист дисертації відбудеться “_22_” “_січня_” 04 р. о _13.30_ годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.600.01 при Харківському

державному медичному університету за адресою: 61022, м. Харків,

пр. Леніна, 4

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського

державного медичного університету, 61022, м. Харків, пр. Леніна, 4

Автореферат розісланий “__4___” _грудня_________2003 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

доктор медичних наук, професор О.П. Танько

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сповільнене гістофізиологічне відновлення мікроциркуляторного русла головного мозку є ведучим чинником неповноцінної структурно-функціональної реабілітації хворих, які перенесли клінічну смерть (Неговський В.А., 1986). Стан церебральної гемомікроциркуляції після клінічної смерті визначає репаративні та адаптивні зміни нервових та гліальних клітин, а також ефективну репарацію постреанімаційних некрозів головного мозку (Туманський В.О., 1984).

Встановлено, що ушкоджене після клінічної смерті мікроциркуляторне русло втрачає здатність до синтезу вазоактивних молекул (Банін В.В., Алімов Г.А., 1992), до адекватної регуляції вуглеводного обміну, рН, іонно-осмотичного балансу мозку (Туманський В.О., 1985 ), а також спроможність до метаболічної та міогенної авторегуляції мозкового кровотоку (Ганнушкіна І.В. та інш., 1998). В експерименті вивчені зміни церебральної гемомікроциркуляції після клінічної смерті (Куртєєв С.Г., Євсєєнко Л.М., 1974; Семченко В.В., 1975, 1980; Suzuki M., et al, 1984; та інш.), особливу увагу приділено феномену невідновлення кровотоку (Неговський В.А., 1998). Морфологічні зміни мікросудин головного мозку після клінічної смерті висвітлені у небагатьох патологоанатомічних дослідженнях (Туманський В.О., 1985; Пермяков М.К. та інш., 1986). В публікаціях відсутні дані про патоморфологічні та ультраструктурні зміни мікросудин у зонах невідновлення кровотоку в різні терміни після реанімації, не уточнені особливості загибелі та регенерації ендотелію, а також терміни та морфологічні прояви репаративного ангіогенезу. Залишається відкритим питання про терміни і структурні особливості адаптивної перебудови мікроциркуляторного русла в перебігу постреанімаційної хвороби, особливо - в її віддаленому періоді. Не вивчені зміни церебральних мікросудин в вогнищах постреанімаційного селективно-нейронного некрозу та в поширених зонах пластинкового некрозу мозку. Не до кінця з’ясовані особливості змін судин мікроциркуляції при прогностично сприятливій та не сприятливій постреанімаційній енцефалопатії.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною науково-дослідних робіт (НДР) Запорізького державного медичного університету по патологічній анатомії: “Патологічна анатомія деструктивних та репаративних процесів у центральній нервовій системі при комах після клінічної смерті, при внутрішньочерепній гіпертензії і порушенні мозкового кровообігу” (№ державної реєстрації 01900007056) та "Патологічна анатомія кардіореспіраторного центру стовбура головного мозку і його роль в танатогенезі при порушеннях церебрального кровообігу" (№ державної реєстрації 0197U001353). В 3-х главах цих НДР викладені результати самостійно виконаних автором

морфологічних та морфометричних досліджень.

Мета та задачі дослідження. Мета роботи – встановити закономірності морфогенезу деструктивних, адаптивних та репаративних змін мікросудин головного мозку при прогностично різних постреанімаційних енцефалопатіях для використання у патологоанатомічній діагностиці.

Для досягнення поставленої мети були сформульовані такі задачі:

1. В експериментальному та секційному матеріалі вивчити динаміку патоморфологічних змін церебральних мікросудин після “невідновлення кровотоку”, при формуванні вогнищ селективно-нейронного некрозу і поширених зон пластинкового некрозу головного мозку.

2. В динаміці постреанімаційного періоду вивчити структурні особливості загибелі та регенерації ендотелію судин.

3. В перебігу постреанімаційної хвороби вивчити терміни та мікроскопічні особливості репаративного ангіогенезу і адаптивної перебудови церебральних мікросудин.

4. Порівняти інтенсивність репаративного ангіогенезу навколо некрозів мозку при постреанімаційній хворобі та при ішемічному інсульті.

5. Встановити особливості змін церебральних мікросудин при прогностично сприятливій постреанімаційній енцефалопатії і при поширених постреанімаційних некрозах мозку з смертельним наслідком.

Об’єкт дослідження: артеріоли, капіляри і венули кори та білої речовини головного мозку.

Предмет дослідження: патоморфологічні зміни мікросудин головного мозку при різних типах постреанімаційних енцефалопатій в динаміці постреанімаційного періоду.

Методи дослідження: для оглядового вивчення мікросудин мозку використовувалась світлова мікроскопія. Електронна мікроскопія використовувалась для з’ясування ультраструктурних особливостей змін мікросудин. Гісторадіоавтографічним методом визначалась життєздатність та регенерація ендотелію і перицитів мікросудин. За допомогою морфометрії з статистичним аналізом кількісних даних виявлялись зміни кількості мікросудин мозку. Мозковий кровоток визначався розрахунковим методом за формулою з урахуванням рівня гематокриту та фібриногену.

Наукова новизна одержаних результатів. На підставі комплексного мікроскопічного, морфометричного та гісторадіовтографіч- ного дослідження вперше конкретизовано взаємозв’язок між видом мікроциркуляторних розладів та патологоанатомічною формою і поширеністю постреанімаційних некрозів мозку.

Встановлено, що після стійкого невідновлення кровотоку в окремих артеріоло-капілярних басейнах формуються периваскулярні дрібно- вогнищеві селективно-нейронні (неповні) некрози центральної нервової системи (ЦНС) з наступним дрібно-вогнищевим замісним гліофіброзом. Після транзиторного невідновлення кровотоку в довгих горизонтальних гілках коркових артеріол та їх капілярах в корі формуються пластинкові селективно-нейронні (неповні) некрози з еволюцією в розповсюджений пластинковий гліофіброз. Стійке невідновлення кровотоку в артеріях м’яких мозкових оболонок і їх артеріоло-капілярних басейнах веде до формування пластинкових повних некрозів кори, з наступним утворенням пластинкових щілиноподібних кіст.

Вперше показано, що репаративний ангіогенез у всіх відділах мікроциркуляторного русла головного мозку після перенесеної клінічної смерті здійснюється шляхом утворення ендотеліальних проліфератів, бруньок росту та судинних відростків. Ці процеси найбільш розвинуті на периферії повних пластинкових некрозів кори та в зонах неповних некрозів. Доказано, що при постреанімаційних некрозах головного мозку репаративний ангіогенез починається пізніше та виражений менш інтенсивно, ніж при інфарктах мозку, обумовлених цереброваскулярними хворобами.

Встановлено, що при прогностично сприятливій постреанімаційній енцефалопатії у котів відмічається лише транзиторне зменшення кількості функціонуючих капілярів, при цьому дезінтеграція окремих знекровлених капілярів своєчасно компенсується репаративним капілярогенезом, тому змін загальної кількості церебральних мікросудин не відбувається. В той же час у померлих у комі хворих з постреанімаційними мозаїчно-вогнищевими селективно-нейронними ушкодженнями ЦНС відмічається запізнілий та надмірний капілярогенез: кількість капілярів в корі мозку досягає умовного рівня на 30 добі, а далі перевершує його.

Практичне значення одержаних результатів. Для використання в патологоанатомічній діагностиці одержані нові дані про морфологічні особливості та терміни дезінтеграції, адаптаційної перебудови та новоутворення мікросудин мозку в динаміці постреанімаційної хвороби. Показано, що в зонах невідновлення кровотоку протягом першого тижня розвивається ареактивна дезінтеграція нефункціонуючих капілярів, макрофагальна дезінтеграція порожніх венул, а також облітерація порожніх артеріол. Детально описані мікроскопічні прояви репаративного ангіогенезу, який найбільш яскраво визначається на 7-14 добі після клінічної смерті на периферії повних пластинкових некрозів та в зонах неповних некрозів кори мозку. Встановлено, що далі інтенсивність ангіогенезу знижується і не припиняється до 130 доби після клінічної смерті. Встановлено, що адаптивний циркулярний стеноз артеріол, перекалібрування та формування багатостовбурних артеріол і венул визначається від 5-7 до 130 доби після клінічної смерті.

Показано, що для постреанімаційної хвороби характерним є невідновлення церебральної гемомікроциркуляції безпосередньо після клінічної смерті і його рецидиви у віддаленому після неї періоді. Встановлено, що транзиторні припинення локальної мікроциркуляції сприяють утворенню нових вогнищ некрозу головного мозку та погіршенню неврологічного статусу хворих.

Результати дослідження з позитивним діагностичним ефектом впроваджені в практичну роботу патологоанатомічних відділень 5-ї дитячої лікарні м. Запоріжжя і Запорізького обласного патологоанатомічного бюро (ЗОПАБ). Матеріали дисертації використовуються в навчальному процесі на кафедрі патологічної анатомії і на кафедрі нервових хвороб Запорізького державного медичного університету (ЗДМУ), а також на кафедрі анестезіології і реаніматології Запорізького інституту удосконалення лікарів.

Особистий внесок здобувача. При виконанні дисертації автор особисто вибрала та проаналізувала літературу, зібрала та систематизувала секційний матеріал, виконала експерименти, морфологічні та морфометричні дослідження секційного та експериментального матеріалу, провела аналіз, інтерпретацію, статистичну обробку одержаних результатів, а також сформулювала висновки та практичні рекомендації.

Апробація роботи. Основні положення роботи доповідались та обговорювались на 7-му Пленумі Координаційної Ради Асоціації патологів України (Сімферопіль,1995), на 6-му Конгресі патологоанатомів України (Вінниця, 1998), на засіданнях Запорізької філії Асоціації патологів України (1998-2000), на Українській науково-практичній конференції з міжнародним представництвом (Запоріжжя, 2002). Апробація дисертації проведена на нараді співробітників кафедр патологічної анатомії, анатомії людини, гістології і ембріології ЗДМУ, а також лікарів ЗОПАБ в грудні 2002 р.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано чотирнадцять робіт: п’ять наукових статей (чотири статті у виданнях, рекомендованих ВАК України, з яких 3 є одноособовими) і дев’ять робіт - в матеріалах міжнародних, українських конгресів і симпозіумів (у тому числі - дві самостійні роботи), в тезах міжнародного конгресу та тезах наукових конференцій, .

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 212 сторінках машинопису, з яких текстова частина займає 143 сторінки. Дисертація складається із вступу, огляду літератури, матеріалу і методів дослідження, 3-х глав власних досліджень, аналізу одержаних результатів, висновків, практичних рекомендацій і списку використаних джерел (з 341 літературного джерела). Дисертація ілюстрована 82 малюнками та 4 таблицями. Ілюстрації займають 42 окремі сторінки, використані джерела займають 23 окремі сторінки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал та методи дослідження. Робота виконана на секційному матеріалі 147 померлих хворих, інтраопераційних біопсіях головного мозку 3 онкохворих та експериментальному матеріалі 56 свійських котів. Утримання, догляд і експерименти над котами здійснювались у відповідності з “Правилами проведення робіт з використанням експериментальних тварин” (1977). 15% рідкісних секційних і біопсійних спостережень, не використаних іншими дисертантами, запозичено з архіву кафедри патологічної анатомії ЗДМУ.

Морфологічні зміни церебральних мікросудин при прогностично несприятливій постреанімаційній енцефалопатії проаналізовані в головному мозку 85 померлих хворих віком від 6 до 60 років, які перенесли клінічну смерть тривалістю від 2 до 20 хвилин, або трьох-шостикратну клінічну смерть загальною тривалістю 15-30 хвилин. На підставі патологоанатомічного типу постреанімаційного ушкодження головного мозку померлі хворі були розподілені на 2 групи спостережень: перша група хворих з мозаїчно-вогнищевими пошкодженнями ЦНС (40 досліджень) та друга група хворих з парціальним некрозом мозку, які померли в глибокій комі (41 дослідження) і в вегетативному стані (4 дослідження).

Причинами клінічної смерті хворих першої групи, які раніше не страждали на захворювання центральної нервової системи, були: у 12 хворих - гостре порушення ритму серцевої діяльності, у 13-ти - гостра лівошлункова недостатність при інфаркті міокарду, у 4-х - кровотеча при виразкової хворобі шлунку, цирозі печінки, аборті, у 7-ми - гостра дихальна недостатність при респіраторному дистрес синдромі, бронхіальній астмі, пневмотораксі, у 1-го - крововилив в наднирники, у 1-го - анафілактичний шок, у 1-го - панкреонекроз, у 1-го - гіперглікемічна кома.

Причинами клінічної смерті хворих другої групи були: у 10 хворих - гострий гнійний менінгіт, у 9 - розлитий фібринозно-гнійний перитоніт, у 6-ти – тромбоемболія легеневої артерії, у 4-х - внутрішньомозковий крововилив через розрив природженої аневризми, у 4-х - прогредієнтна серцева недостатність, у 3-х - анафілактичний шок, у 2-х - гостра ниркова недостатність, у 2-х - гостра дихальна недостатність при пневмотораксі (1) і крупозній пневмонії (1), у 2-х - набряк мозку при екламптичному статусі (1) і гліобластомі (1), у 1-го - странгуляційна асфіксія, у 1-го - хронічна ниркова недостатність, у 1-го - міастенічний криз.

Після клінічної смерті хворі прожили 1-3 години, 1, 2, 3-4 доби, 5-7 діб, 8-14 діб, 30 діб, 39-60-90-130 діб, 3-4 роки та 10 років. Через 2-12 годин після біологічної смерті при розтині у померлих забирали ділянки кори та субкортикальної білої речовини прецентральної звивини лобної долі лівої півкулі головного мозку для нейроморфологічних і морфометричних досліджень. В кожному спостереженні проведено ретроспективний аналіз клініко-неврологічних та біохімічних даних, визначено мозковий кровоток за формулою з урахуванням показників в’язкості крові (Виничук С.М., 1990).

Щільність розподілу та структурні зміни церебральних мікросудин при постреанімаційній хворобі зіставлялись зі змінами судин померлих хворих групи контролю та групи порівняння. Групу контролю склали 29 хворих віком 25-60 років, які не страждали хворобами ЦНС і раптово померли від гострої коронарної недостатності. Групу порівняння склали 6 хворих віком до 30 років, які померли після раптової клінічної смерті та невдалої 30-хвилинної реанімації. Інтенсивність та терміни репаративного ангіогенезу на периферії постреанімаційних некрозів мозку зіставлялись з проявами та термінами репаративного ангіогенезу навколо ішемічних інфарктів мозку у 27 померлих осіб з церебральним атеросклерозом та гіпертонічною хворобою віком від 50 до 70 років. Інтраопераційні біопсії головного мозку 3-х хворих (менінгіомою мозку - 1, астроцитомою - 1, мієломою кісток –1) на віддалені від пухлинного процесу були використані для вивчення нормальної ультраструктури церебральних судин.

Експериментальна клінічна смерть і постреанімаційна енцефалопатія моделювалась під внутрішньоочеревинним наркозом тиопенталом натрію

(50 мг на 1 кг ваги тварини) у 47 здорових дорослих свійських котів. Після інтубації трахеї у тварин на 6-8 хвилин зупинялось серце шляхом перетиску Г-подібним гачком судинного пучка серця поза грудиною без торакотомії за методикою В.Г. Корпачёва (1982). Після виймання гачка проводився зовнішній масаж серця протягом 2-5 хвилин до відновлення серцевої діяльності та 15-20-хвилинна штучна вентиляція легень апаратом “Малыш” (тип 265) до відновлення самостійного ритмічного дихання. Подальша динаміка перебігу постреанімаційного періоду фіксувалась за бальною системою. 37 реанімованих котів, у яких поступово відновився сомато–неврологічний статус, склали групу тварин з прогностично сприятливим перебігом постреанімаційної енцефалопатії. 10 котів, у яких в періоді відновлення після клінічної смерті наступило значне погіршення сомато-неврологічного статусу, склали групу тварин з прогностично несприятливим перебігом постреанімаційної хвороби. Експериментальні тварини під внутрішньоочеревинним наркозом тиопенталом натрію забивались шляхом декапітації через 1, 3, 12, 24 години, та 3, 5-9, 12, 18, 22-28, 60 діб після клінічної смерті.

В контрольній групі досліджувався головний мозок дев’яти інтактних, здорових свійських котів, забитих шляхом декапітації під внутрішньоочеревинним тиопенталовим наркозом. Для електронномікроскопічного, світлооптичного та гісторадіоавтографічного дослідження протягом 5 хвилин після забою брали ділянки кори та субкортикальної білої речовини лобної долі лівої півкулі головного мозку. У всіх випадках проводили повний патологоанатомічний розтин тварин з гістологічним дослідженням внутрішніх органів.

Для вивчення секційного та експериментального матеріалу використано комплекс нейроморфологічних, гісторадіоавтографічних, електронномікроскопічних та морфометричних методів дослідження. Нейроморфологічні методи включали елективну імпрегнацію астроглії за Cajal і олігодендроглії за Rio-Hortega, а також світлову мікроскопію препаратів, забарвлених тіоніном з дофарбуванням еритрозином і забарвлених гематоксиліном та еозином.

Біосинтетичні і мітотичні можливості клітин пошкоджених церебральних мікросудин визначались методом гісторадіоавтографії “in vitro”, при якій оцінювалось поглинання з інкубаційного середовища радіоактивно помічених попередників РНК (5-3Н-уридину) і ДНК (метил-3Н1-тимідину) в життєздатні клітини терміново виготовлених зрізів головного мозку за методикою Д.С. Саркісова з співавт. (1980) в модифікації В.О.Туманського (1993).

Для електронної мікроскопії після зрошення мозку 2,5% глютаральдегідом вилучені шматочки мозку фіксували в аналогічному розчині (2 години при +4 С), далі фіксували в 1% розчині OsО4 на 0,1М фосфатному буфері (2 години), потім зневоднювали в спиртах, контрастували в 2% розчині ураніл-ацетату (2 години) і заливали в аралдит. Ультратонкі зрізи отримували на ультратомі Reichert Om43, контрастували по E.S. Reynolds (1963) та вивчали у електронному мікроскопі ПЭМ-100.

Для аналізу динаміки морфологічних змін церебральних мікросудин в розвитку постреанімаційної хвороби в кожному секційному та експериментальному випадку в різні терміни постреанімаційного періоду проведене морфометричне дослідження кількості артеріол, капілярів, венул в 45 умовно стандартизованих полях зору кори і підлеглої білої речовини прецентральної звивини лобної долі лівої півкулі мозку. В динаміці постреанімаційного періоду окремо рахувались судини з відновленим кровообігом і судини з невідновленим кровотоком. Кількісні дані оброблялись статистичним методом альтернативного аналізу з оцінкою достовірності за критерієм Стьюдента-Фішера.

Результати дослідження та їх обговорення. Проведені дослідження показали, що для постреанімаційної хвороби характерним є невідновлення регіонарної церебральної гемомікроциркуляції безпосередньо після клінічної смерті, а також його рецидиви у віддаленому постреанімаційному періоді. Після стійкого невідновлення кровотоку у окремих капілярах виникає селективний некроз поодиноких нейронів і їх мозаїчне “випадіння”. Стійке невідновлення кровотоку в окремих артеріоло-капілярних басейнах завершується селективним некрозом периваскулярних нейронів з подальшим утворенням дрібних вогнищ замісного гліофіброзу. Пластинкові селективно-нейронні (неповні) некрози кори, які охоплюють ?ЙЙ-VЙ ?ї шари та поширюються по периметру її звивин, утворюються після невідновлення кровотоку у довгих горизонтальних гілках коркових артеріол та їх капілярному руслі або після транзиторного артеріо-венозного шунтування крові в басейні коркових судин. В одних випадках на 8-14 добу після клінічної смерті на місці загиблих нейронів ?Й-VЙ ?арів кори активується новоутворення капілярів та зростає кількість фібрилоутворюючих астроцитів. В других випадках на місці загиблих нейронів домінує замісний астроцитарний гліоз та гліофіброз без активації капілярогенезу. У померлих хворих з повними пластинковими некрозами кори, що охоплюють 3-7 шари кори мозку, тромбоз церебральних судин не виявляється. Причиною таких некрозів є стійке невідновлення кровотоку в артеріях м’яких мозкових оболонок з подальшим зниженням кількості внутрішньомозкових артеріол, капілярів та венул. За даними розтинів у реанімованих хворих тромбоз артерій м’яких мозкових оболонок або церебральних судин не розвивається, тому утворення інфарктів мозку не типово для постреанімаційної хвороби.

Результати проведених досліджень показали, що в церебральних мікросудинах після клінічної смерті розвиваються деструктивні, репаративні, проліферативні та адаптивні зміни, які відрізняються при морфологічно різних видах постреанімаційних енцефалопатій.

При несприятливій постреанімаційній енцефалопатії, яка закінчилась смертю хворих, починаючи з перших годин після клінічної смерті в корі і білій речовині має місце неповне відновлення мозкового кровотоку, спостерігається велика кількість нефункціонуючих мікросудин. Протягом перших двох діб відмічається коливання середньої кількості знекровлених артеріол та капілярів у різних шарах кори, що свідчить про відновлення мікроциркуляції в одних ділянках і водночас - невідновлення гемоперфузії в других. Через 2 доби у поширених в корі мозку зонах невідновлення кровотоку визначаються порожні мікросудини з тотально некротизованим ендотелієм, оточені розширеними периваскулярними відростками астроцитів.

При несприятливому перебігу постреанімаційної енцефалопатії через 3 доби після клінічної смерті в корі півкуль головного мозку відмічається зменшення числа мікросудин, яке прогресує протягом першого тижня. На периферії пластинкових повних некрозів кори протягом першого тижня кількість артеріол знижується до 77,27±0,4%, капілярів до 44,63±0,37%, венул до 72,72±0,42% від умовно контрольної величини. В зонах пластинкових селективно-нейронних некрозів кількість капілярів протягом першого тижня знижується до 53,76±0,37%, а при мозаїчних дрібно-вогнищевих некрозах – до 88,7±0,23%, при цьому кількість артеріол та венул не змінюється і відповідає умовно контрольному рівню. При пластинкових селективно-нейронних некрозах зниження кількості капілярів переважає у ІІІ-V шарах кори, а при мозаїчних дрібно-вогнищевих некрозах – у І-ІІ. Зниження щільності мікросудин у корі мозку впливає на формування визначених патологоанатомічних типів постреанімаційних ушкоджень мозку. В субкортикальній білій речовині при постреанімаційних енцефалопатіях з несприятливим перебігом кількість мікросудин не знижується. В ендотелії нефункціонуючих судин білої речовини не відбувається поширеного пікнозу ядер, що пояснюється відсутністю тривалого невідновлення кровотоку.

Проведені дослідження виявили морфологічні особливості дезінтеграції мікросудин після стійкого невідновлення кровотоку в постреанімаційному періоді. Порожні капіляри після некрозу ендотелію протягом доби спадаються і перетворюються в безклітинні тяжі базальних мембран, які оточуються відростками макрофагів. Мембранно-клітинні залишки капілярів дезінтегруються макрофагами протягом 3-х діб після клінічної смерті без периваскулярної кумуляції клітин. Стінки спорожнілих венул не спадаються, а протягом першого тижня після клінічної смерті інфільтруються моноцитарними та гліальними фагоцитами, їх базальні мембрани елімінуються макрофагами, які мігрують у оточуючу тканину. Порожні артеріоли протягом першого тижня після клінічної смерті облітеруються. В зонах пластинкового селективно-нейронного некрозу на місці артеріол формуються міо-адвентиційні тяжі, які протягом декількох тижнів дезінтегруються макрофагами. В зонах повного некрозу стінки артеріол нижче місця облітерації зазнають лізису.

В функціонуючих мікросудинах мозку протягом багатьох тижнів реєструється хвилеподібний мозаїчно розподілений некроз окремих ендотеліальних клітин, який водночас супроводжується репаративною регенерацією ендотелію та реендотелізацією судин. Уже через годину після клінічної смерті при несприятливій постреанімаційній енцефалопатії у померлих хворих в усіх функціонуючих судинах мікроциркуляторного русла реєструється пікноз ядер ендотелію та перицитів. Через три години кількість функціонуючих артеріол з неушкодженими ендотеліальними клітинами та перицитами складає 16,18±0,35% від умовного контролю, кількість неушкоджених капілярів - 35,51±0,36%, венул - 10,61±0,29%.

Реендотелізація мікросудин посилюється на 5-7 добу після клінічної смерті, але на другому тижні знову реєструється збільшене руйнування судинного ендотелію в усіх відділах мікроциркуляторного русла. Хвилеподібне посилення руйнування ендотелію мікросудин пов’язано з віддаленим погіршенням церебральної гемомікроциркуляції і утворенням нових мозаїчно-вогнищевих ушкоджень та неповних пластинкових некрозів кори мозку. При стабілізації мозкового кровообігу нормалізація ендотеліального покрову мікросудин на периферії повних некрозів та в зонах неповних некрозів мозку відмічається тільки через місяць після клінічної смерті. В випадках недостатнього відновлення мозкового кровотоку навіть на 60 добу після клінічної смерті ендотелій в мікросудинах

периферії повних некрозів повністю не відновлюється.

Про функціонування церебральних мікросудин після клінічної смерті свідчить також поява в периваскулярних просторах мігруючих клітин. Вже через 3 години після клінічної смерті навколо 1,8±0,1 повнокровних капілярів і 1,6±0,11 венул зростає число моноцитів, чого не виявляється в групі померлих від гострої коронарної недостатності. Хвилеподібна кумуляція моноцитів і олігодендроцитів навколо функціонуючих мікросудин кори та субкортикальної білої речовини відмічається протягом 130 діб після реанімації. Через функціонуючі венули на периферії повних некрозів кори елімінуються продукти розпаду нервової тканини: до них мігрують та накопичуються “зернисті кулі” і макрофаги, навантажені білково-ліпідним детритом.

Репаративний ангіогенез після клінічної смерті відбувається шляхом утворення в артеріолах, капілярах і венулах кори мозку вогнищевих проліфератів ендотелію, ендотеліальних бруньок, судинних відростків з наступним формуванням нових мікросудин. Ендотеліальні проліферати уявляють собою накопичення 5-40 великих ядер ендотелію, розташованих на внутрішній поверхні базальної мембрани судин. Бруньки росту уявляють собою накопичення клітин ендотелію з великими ядрами на зовнішній поверхні базальної мембрани судин. Судинні відростки представлені безпросвітними тяжами з ендотелію, які перпендикулярно відходять від судин у напрямку пошкодження.

Постреанімаційний репаративний ангіогенез відбувається пізніше загибелі нейронів та характеризується надмірним і запізнілим утворенням судин. Репаративний ангіогенез стимулює дезінтеграція нефункціонуючих мікросудин в зонах невідновлення церебрального кровотоку. При мозаїчних селективно-нейронних ушкодженнях ЦНС на 30 добу після клінічної смерті ангіогенез обумовлює підвищення кількості капілярів на 5-9% більше умовної норми. Мікроскопічні прояви постреанімаційного репаративного ангіогенезу найбільш яскраво визначаються на периферії повних пластинкових некрозів та в зонах неповних некрозів кори мозку на 7-18 добі після клінічної смерті і в подальшому завершуються підвищенням кількості мікросудин. На периферії повних некрозів кори на 30 добу після реанімації кількість артеріол, капілярів та венул перебільшує умовно контрольні величини відповідно на 81,81%, 69,49% і 110%. В зонах пластинкових неповних некрозів мозку на 60 добу після реанімації кількість капілярів перебільшує умовну норму на 67,2%. Встановлено, що в віддаленому після клінічної смерті періоді інтенсивність ангіогенезу знижується, але не припиняється протягом шести місяців постреанімаційної хвороби.

У постреанімаційному періоді водночас з репаративним ангіогенезом у непошкоджених судинах відбуваються адаптивні зміни. Про це свідчить циркулярний стеноз артеріол та облітерація їх отворів в зонах редукції кровотоку, а також перекалібрування артеріол та венул з утворенням багатостовбурних судин. Ці процеси починаються на 5-7 добу після клінічної смерті та тривають протягом 6 місяців постреанімаційної хвороби.

В перебігу постреанімаційного періоду реєструються хвилеподібні зміни проникності церебральних мікросудин, про що свідчить набряк периваскулярних відростків астроцитів. При несприятливій постреанімаційній енцефалопатії вже через 3 години після клінічної смерті реєструється набряк периваскулярних відростків астроцитів навколо 97±0,16% артеріол, 81,3±0,29% капілярів та 95,45±0,19% венул, а через 2 доби в ділянках невідновлення кровотоку периваскулярні простори різко розширені навколо усіх нефункціонуючих мікросудин. При постреанімаційних мозаїчно-вогнищевих селективно-нейронних некрозах ЦНС проникність судин кори мозку підвищується на 3-5-ту добу після клінічної смерті, на 8-14-ту добу вона нормалізується, а на 30 добу - знову підвищується. При постреанімаційних неповних некрозах ЦНС проникність мікросудин кори максимально підвищена протягом перших 3-4 діб, на 5-7-й добі вона зменшується, а на 8-14-ій добі нормалізується. На периферії постреанімаційних повних пластинкових некрозів кори проникність судин підвищена протягом 3-7 діб, на 8-14-ту добу набряк периваскулярних відростків астроцитів знижується і на 30 добу зникає. В субкортикальній білій речовині набряк периваскулярних відростків астроцитів завжди виражений менш інтенсивно в порівнянні з корою мозку.

За результатами проведених розрахунків мозковий кровоток був значно вище норми у тих реанімованих хворих, у яких своєчасно відновилась гемомікроциркуляція і кількість функціонуючих церебральних мікросудин. У багатьох померлих хворих з поширеними некрозами ЦНС в постреанімаційному періоді розрахунковими методами визначався нормальний мозковий кровоток. У значної кількості реанімованих хворих розрахунковими методами клінічно реєструвався низький мозковий кровоток, незважаючи на встановлені після розтину патоморфологічні ознаки відновлення мікроциркуляції та активного ангіогенезу. Це свідчить про те, що поширеність і глибина патологічних змін в мозку не завжди відповідає розрахованому за формулами рівню мозкового кровотока. В генезі постреанімаційних некротичних змін велику роль мають регіонарні порушення кровообігу в порожнині черепу, які не визначаються розрахунковими методами.

Проведені дослідження показують, що незважаючи на похилий вік хворих на цереброваскулярну хворобу та наявність “фонових” органічних змін церебральних мікросудин, у периферичних відділах ішемічних інфарктів мозку репаративний ангіогенез відбувається більше інтенсивно в порівнянні з постреанімаційними некрозами мозку. Протягом двох тижнів постреанімаційної хвороби на периферії повних пластинкових некрозів кори мозку реєструється менша кількість ендотеліальних проліфератів, бруньок росту, судинних відростків, а також менша кількість новоутворених мікросудин, чим таких же маркерів репаративного ангіогенезу на периферії інфарктів мозку у хворих на гіпертонічну хворобу і атеросклероз. Таким чином, на периферії постреанімаційних некрозів мозку репаративний ангіогенез відбувається повільніше та менш інтенсивно.

При експериментальній постреанімаційній енцефалопатії у котів, які повністю відновили сомато-неврологічні функції, в термін від першої години до 60-ї доби після клінічної смерті не змінюється загальна кількість мікросудин в корі та субкортикальній білій речовині головного мозку, відмічається лише транзиторне зменшення кількості функціонуючих мікросудин. Через одну годину після клінічної смерті кількість функціонуючих артеріол знижується до 82,36±0,39% від умовного контролю, капілярів - до 73,33±0,34%, венул - до 44,45±0,5%. Через 2 місяці після клінічної смерті кількість функціонуючих артеріол і венул повністю нормалізується, а кількість функціонуючих капілярів підвищується до 96,66±0,14%. Внаслідок транзиторного невідновлення кровотоку окремі спорожнілі капіляри дезинтегруються, в корі формуються мозаїчні селективно-нейронні некрози та поодинокі дрібні вогнища периваскулярного гліофіброзу. При прогностично сприятливій постреанімаційній енцефалопатії у котів зменшення числа мікросудин не відбувається завдяки своєчасному репаративному капілярогенезу. Про ангіогенез свідчать поодинокі бруньки росту в капілярах кори мозку, які спостерігаються, починаючи з дев’ятої доби після клінічної смерті, а також накопичення 3Н1-тимідіну в ядрах ендотелію мікросудин.

В функціонуючих судинах в термін від одної години до двох місяців після клінічної смерті реєструється мозаїчний аноксично-ішемічний некроз ендотелію. Ендотеліальні клітини відновлюються за рахунок репаративної регенерації, про яку свідчить накопичення 3Н1-тимідіну в ядрах ендотелію судин протягом двох місяців після клінічної смерті. Навколо функціонуючих мікросудин кори мозку протягом всього постреанімацій- ного періоду відмічається помірне накопичення моноцитів та олігодендроцитів. Помірний набряк периваскулярних відростків астроцитів з розширенням периваскулярних просторів реєструється протягом двох тижнів після клінічної смерті, в подальшому він поступово нормалізується.

При несприятливому перебігу постреанімаційної енцефалопатії у котів, стан яких погіршився, в ранньому періоді після клінічної смерті формувались чисельні поширені зони невідновлення кровотоку, в яких надалі виникали чисельні великі вогнища кортикального некрозу. При віддаленому після клінічної смерті погіршенні неврологічних функцій, напевно пов’язаному зі зниженням системної та мозкової гемодинаміки, у котів на 3-му тижні постреанімаційного періоду знову з’являлись нові зони припинення і невідновлення церебрального кровотоку та відмічалось утворення нових вогнищ некрозу в корі і субкотрикальній білій речовині головного мозку. При несприятливій постреанімаційній енцефалопатії на периферії поширених зон некрозу спізніло активувався репаративний ангіогенез, який зумовлював значне підвищення кількості артеріол, капілярів і венул в зонах перифокальної гліомезодермальної організації.

ВИСНОВКИ

В дисертації проведене теоретичне узагальнення і нове вирішення морфогенезу деструктивних, репаративних та адаптивних змін церебральних мікросудин в динаміці постреанімаційної хвороби.

1. При постреанімаційній енцефалопатії в вогнищах невідновленого крово- току розвивається дезінтеграція церебральних мікросудин, яка стимулує

репаративний ангіогенез, а також перекалібрування артеріол і венул. Після відновлення кровотоку протягом багатьох тижнів після клінічної смерті в функціонуючих судинах мозку реєструється мозаїчно розповсюджений некроз окремих ендотеліальних клітин і водночас - регенерація інших клітин, яка забезпечує репаративну реендотелізацію судин. Адаптивний циркулярний стеноз, перекалібрування артеріол і венул відмічається в термін від 5-ї доби до 6 місяців після клінічної смерті.

2. Дезінтеграція мікросудин у вогнищах невідновлення мозкового кровотоку відрізняється такими особливостями. В першу добу в порожніх капілярах виникає некроз ендотелію і перицитів, капіляри спадаються і перетворюються в безклітинні тяжі базальних мембран, які протягом 3 діб елімінуються макрофагами без периваскулярної кумуляції клітин. Стінки порожніх венул протягом 5-7-ї доби після клінічної смерті інфільтруються моноцитарними та гліальними макрофагами, які фагоцитують мембранно-клітинні фрагменти судин і мігрують у оточуючу тканину. Порожні артеріоли протягом тижня облітеруються і формують міо-адвентиційні тяжі, які далі дезінтегруються макрофагами.

3. Репаративний ангіогенез після клінічної смерті здійснюється шляхом утворення вогнищевих проліфератів ендотелію, бруньок росту і судинних відростків; найбільш інтенсивно він розвивається на периферії повних некрозів і в зонах неповних пластинкових некрозів, завершуючись підвищенням кількості судин. На 30-ту добу після реанімації на периферії повних некрозів кори чисельність артеріол, капілярів і венул перевершує умовно контрольний рівень відповідно на 81,81%, 69,49% і 110%. На 60-ту добу після клінічної смерті в зонах пластинкових неповних некрозів кількість капілярів перевершує норму на 67,2%. Морфологічні прояви репаративного ангіогенезу максимально виражені на 7-14-18 добі після клінічної смерті, далі їх інтенсивність знижується, не припиняючись протягом 6 місяців. Репаративний ангіогенез при постреанімаційній хворобі розвивається пізніше та менш інтенсивно, в порівнянні з ангіогенезом навколо ішемічних інфарктів мозку, обумовлених цереброваскулярними хворобами.

4. Особливості порушень гемомікроциркуляції обумовлюють форму і поширеність постреанімаційних мозаїчно-вогнищевих ушкоджень ЦНС. Після стійкого невідновлення кровотоку в окремих капілярах виникає селективний некроз окремих нейронів і їх мозаїчне “випадіння”. Стійке невідновлення кровотоку в окремих артеріоло-капілярних басейнах завершується селективним некрозом периваскулярних нейронів з утворенням дрібних вогнищ замісного гліофіброзу.

5. У померлих реанімованих хворих з мозаїчно розповсюдженими селективно-нейронними і вогнищевими периваскулярними неповними некрозами ЦНС на першому тижні після клінічної смерті у зонах невідновлення гемоциркуляції відбувається дезінтеграція та зменшення кількості капілярів до 88,7% від умовно контрольної величини. На 30-у добу після клінічної смерті кількість капілярів нормалізується і далі, протягом багатьох місяців, на 5-9% перевершує умовно контрольну величину. Надмірний репаративний капілярогенез розвивається після загибелі нейронів переважно у вогнищах замісного гліофіброзу.

6. Прогностично несприятливий парціальний некроз мозку відмічає раннє, стійке і розповсюджене невідновлення мозкового кровотоку з утворенням поширених повних і неповних некрозів. Після невідновлення кровотоку в довгих горизонтальних гілках коркових артеріол і їх капілярах в ІІІ-VІ шарах кори формуються пластинкові, поширені по периметру звивин мозку, селективно-нейронні (неповні) некрози, які поступово трансформуються в пластинкові зони кортикального замісного гліофіброзу. Після стійкого невідновлення кровотоку в піальних артеріях, без тромбозу судин мозку або його оболонок, утворюються повні пластинкові некрози ІІІ-VІІ шарів кори, які поступово еволюціонують у пластинкові щілиноподібні кісти кори головного мозку.

7. У реанімованих котів, які відновили неврологічні функції, відмічається лише транзиторне зменшення кількості функціонуючих судин у вогнищах локального невідновлення кровотоку і подальше формування нечисельних селективно-нейронних та дрібно-вогнищевих периваскулярних неповних некрозів ЦНС. Дезінтеграція окремих порожніх капілярів стимулює репаративний капілярогенез, тому чисельність мікросудин своєчасно відновлюється і протягом двох місяців після клінічної смерті не змінюється. В цей термін в функціонуючих судинах спостерігається мозаїчно розповсюджений некроз окремих ендотеліальних клітин, який компенсується репаративною регенерацією інших ендотеліальних клітин.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Для посмертного виявлення особливостей постреанімаційного невідновлення мозкового кровотоку потрібно мікроскопічно досліджувати м’які оболонки і звивини кори півкуль мозку по їх повному периметру, тому що саме в такій проекції розташована поверхнева і внутрішньомозкова мережа анастомозуючих мікросудин. Для цього необхідно вилучати шматочки кори і субкортикальної білої речовини півкулі мозку, орієнтовані фронтально і перпендикулярно стосовно звивин. В шматочок, як мінімум, повинна потрапити цілком одна звивина (її вершина, два схили і субкортикальна біла речовина), дно 2-х прилеглих борозен і схили 2-х сусідніх звивин із м’якими мозковими оболонками і судинами. Таким чином, у гістологічний зріз потрапить поверхнева судинна анастомотична мережа м’яких оболонок мозку і внутрішньомозкове артеріоло-капілярне русло, що розгалуджується по периметру звивин мозку.

2. Хронологію деструктивних і репаративних змін церебральних мікросудин при постреанімаційній хворобі можна встановити при мікроскопії зрізів мозку за допомогою таких патогістологічних орієнтирів. При мозаїчно-вогнищевих селективно-нейронних некрозах, пластинкових неповних і повних кортикальних некрозах півкуль головного мозку більшість мікросудин руйнується в перший тиждень після клінічної смерті із зниженням їхньої кількості в мозку на 5-7-й добі. З перших годин і до 30-ї доби постреанімаційного періоду в церебральних судинах реєструється мозаїчно розповсюджений некроз эндотелія і водночас - реендотелізація мікросудин. Мікроскопічні ознаки репаративного ангіогенезу з’вляються на 7 добі і прогресують на 14-18 добі після клінічної смерті, супроводжуючись підвищенням кількості мікросудин у нервовій тканині. Надалі репаративний ангіогенез сповільнюється, на периферії повних некрозів він інтенсивно продовжується до 130-ї доби постреанімаційної хвороби. При неповних і повних пластинкових некрозах кори мозку адаптивний циркулярний стеноз, перекалібрування артеріол і венул продовжуються протягом 5-130 доби після клінічної смерті.

3. Мікроскопічними ознаками прогностично сприятливої постреанімаційної енцефалопатії і структурно-функціональної відбудови мозку є структурне відновлення ендотеліального покриття мікросудин і нормалізація гемомікроциркуляції, перевага репаративного ангіогенезу і адаптаційної перебудови мікросудин над їх руйнуванням, відсутність рецидивів невідновлення церебральної мікроциркуляції, інтенсивні відбудовчі процеси по периферії поширених некрозів мозку.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Тимошенко С.Г. Соотношение деструкции и репарации церебральных микрососудов в динамике постреанимационных некрозов и ишемических инфарктов головного мозга // Український медичний альманах. – 2001. – Т.4, №3. – С.159-161.

2. Тимошенко С.Г. Соотношение величины мозгового кровотока и количества сохранившихся церебральных микрососудов в динамике постреанимационной энцефалопатии с неблагоприятным исходом // Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики. – Запоріжжя. - 2001. - Випуск VII. - С. 281-285.

3. Туманський В.О., Тимошенко С.Г. Структурні зміни церебральних мікросудин при прогностично різних постреанімаційних енцефалопатіях // Вісник морфології. - 2001. - №2, Т7. – С. 215-217. Дисертант провів експерименти, морфометричні та статистичні дослідження експериментального і секційного матеріалу.

4. Тимошенко С.Г. Ремоделирование структуры микрососудов головного мозга в динамике постреанимационных энцефалопатий // Запорожский медицинский журнал. – 2002. - № 3. – С.31-32.

5. Туманский В.А., Тертышный С.И., Гремицкий А.В., Алексеева А.Н., Тимошенко С.Г. Морфология адаптивных изменений в сосудисто-глио-нейрональном комплексе головного мозга при постреанимационной болезни // Медицинский журнал России. - 1998. - N 1-2. - С.105-108. Дисертант виконав гістологічні, морфометричні дослідження та статистичну обробку секційного матеріалу.

6. Тимошенко С.Г. Динамика структурных изменений микрососудов коры больших полушарий мозга при постреанимационной болезни с разным прогнозом // Судинні і онкологічні захворювання: морфогенез та екологічний патоморфоз: Матеріали 6 Конгресу патологів України (30.09-02.10.1998). - Вінниця. - 1998. - С.88-92.

7. Тимошенко С.Г. Количественные изменения микроциркулятор- ного русла коры больших полушарий мозга при неблагоприятном течении постреанимационной энцефалопатии // Судинні і онкологічні захворювання: морфогенез та екологічний патоморфоз: Матеріали 6 Конгресу патологів України (30.09-02.10.1998). - Вінниця. - 1998. -