МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені І.Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО

Заячківський Сергій Адамович

УДК: 616.24 - 089.168.1 – 06:616.12 – 008.331.1 – 089:611.13] – 092.9

ОСОБЛИВОСТІ СТРУКТУРНО-ПРОСТОРОВОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ

КРОВОНОСНОГО РУСЛА СЕРЦЯ В УМОВАХ

ПОСТРЕЗЕКЦІЙНОЇ ЛЕГЕНЕВОЇ АРТЕРІАЛЬНОЇ

ГІПЕРТЕНЗІЇ ТА ЇЇ ХІРУРГІЧНОЇ КОРЕКЦІЇ

(експериментально-морфологічне дослідження)

14.03.01 – нормальна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

ТЕРНОПІЛЬ – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Тернопільському державному медичному університеті імені І.Я. Горбачевського МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук Герасимюк Ілля Євгенович, Тернопільський державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського МОЗ України, завідувач кафедри анатомії людини.

-

Офіційні опоненти:

заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор Козлов Володимир Олексійович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, завідувач кафедри анатомії людини;

доктор медичних наук, професор Гунас Ігор Валерійович, Вінницький національний медичний університет імені М.І. Пирогова, директор науково-дослідного центру.

Провідна установа:

Івано-Франківський державний медичний університет МОЗ України, кафедра анатомії людини.

Захист відбудеться 29 березня 2007 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д .601.01 у Тернопільському державному медичному університеті імені І.Я. Горбачевського МОЗ України (46001, м. Тернопіль, майдан Волі, 1).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського МОЗ України (46001, м. Тернопіль, вул. Січових Стрільців, 8).

Автореферат розісланий 21 лютого 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук, професор Я.Я. Боднар

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Резекція легенів на сьогоднішній день широко застосовується у торакальній хірургії і нерідко буває єдиним способом радикального лікування таких захворювань, як туберкульоз, гнійні захворювання та злоякісні пухлини легенів (Л.Н. Бисенков и соавт., 2004; Ш.Ю. Шабиров и соавт., 2003; P.S. Billing at al., 2001). За останнє десятиріччя значно зросла кількість осіб, які перенесли різні за обсягами операції на легенях. Після економних резекцій у хворих є достатні резерви для компенсації функціональних змін у малому колі кровообігу як у ранньому, так і у віддаленому післяопераційному періоді (В.Т. Гейне і співав., 2002; І.Є. Герасимюк, 2003; І.В. Гунас, 2003; Ю.Н. Шанин и соавт., 1998). Однак в клінічній практиці нерідко виникають умови, що ставлять питання про необхідність проведення обширних резекцій або повторних втручань на раніше оперованих легенях (А.А. Андреенко и соавт., 2000; Д.І. Дужий і співав., 2004; М.А. Синицын, 2000; Б.В. Радионов и соавт., 2000). При великих обсягах резекцій, внаслідок значного скорочення судинного русла та дихальної поверхні легенів, розвивається виражена легенева артеріальна гіпертензія, яка в поєднанні з гіпоксією ставить міокард і його кровопостачання в нові умови функціонування (Д.І. Дужий і співав., 2004; В.О. Козлов, 2003; А.І. Шевченко, 1999; П.К. Яблонский, О.Б. Ильина, 2002). Саме тому серцево-судинна недостатність має високу питому вагу в структурі післяопераційних ускладнень (А.Г. Высоцкий и соавт., 2003), частота яких після розширених та комбінованих пневмонектомій сягає до 44 – 60 %, а летальність – 8 – 11 % і більше (Ю.Н. Шанин и соавт., 1998). Причому відсоток ускладнень та летальність зростають із збільшенням обсягу оперативного втручання (С.О. Левчик, 1999; Э. Трейнер, Б. Сели, 2002).

Не дивлячись на проведення ряду морфологічних досліджень серця після резекції легенів, стан його артеріального та венозного русла, особливо їх просторова перебудова та її морфологічний субстрат, продовжують залишатися недостатньо вивченими.

Дослідження морфогенезу пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії сприяло розробці хірургічних методів її профілактики та лікування (Р.И. Вагнер и соавт., 1996; Н.Х. Шамирзаев, Б.Р. Бабаджанов, 1990). Відомі способи шунтування легеневого русла в деякій мірі попереджують підвищення тиску в малому колі кровообігу та знижують навантаження на правий шлуночок. Однак, недоліками даних методик є змішування венозної та артеріальної крові, що приводить до гіпоксемії, а в подальшому – до розвитку склеротичних змін в органах і тканинах. Тому і надалі залишається актуальною проблема пошуку та розробки нових методів хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Виконані дослідження є фрагментом наукової роботи кафедри оперативної хірургії і топографічної анатомії Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського „Морфо-функціональні основи адаптаційних процесів у серцево-судинній і травній системах при артеріальній гіпертензії у великому та малому колах кровообігу при різних коригуючих впливах” (№ державної реєстрації 0104U004522). У її виконанні автор провів дослідження просторових змін коронарного русла за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії та її хірургічної корекції, що послужило підставою дисертаційної роботи. Тема дисертації затверджена проблемною комісією МОЗ і АМН України „Морфологія людини” (протокол № 55 від 11 червня 2003 року).

Мета дослідження. Встановити особливості структурно-просторової та морфо-функціональної реорганізації судин вінцевого басейну після обширної резекції легенів та при хірургічній корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії.

Завдання дослідження:

1. Дослідити особливості структурної і просторової організації кровоносного русла серця собаки в нормі та за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії.

2. З’ясувати характер структурно-просторових і морфо-функціональних змін у кровоносному руслі серця після двобічних обширних резекцій легенів.

3. Встановити особливості структурно-просторових і морфо-функціональних змін у коронарному руслі у різні періоди післяопераційного спостереження.

4. Виявити особливості структурно-просторової перебудови артеріальних і венозних судин серця після різних способів хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії.

Об’єкт дослідження: легенева та коронарна гемодинаміка після одномоментних двобічних обширних резекцій легенів.

Предмет дослідження: динаміка структурно-просторової реорганізації судин коронарного русла за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії та при застосуванні її хірургічної корекції.

Методи дослідження: макрометричний – для визначення органних змін; рентгенангіографічний – для встановлення динаміки змін геометричних характеристик коронарних судин у залежності від тривалості післяопераційного спостереження; гістологічний, електронно-мікроскопічний – для вивчення якісних змін судинних стінок; морфометричний – для отримання кількісних параметрів структурних змін органу; функціональний – для вивчення ефективності різних способів хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії; статистичний – для забезпечення аналізу достовірності отриманих цифрових даних.

Наукова новизна отриманих результатів. У даній роботі вперше виявлені особливості структурно-просторової перебудови кровоносного русла серця після двобічних обширних резекцій легенів. Дана топічна і кількісна характеристика просторової реорганізації коронарних артерій і вен, досліджено особливості перебудови гемомікроциркуляторної ланки серця.

Вперше з’ясовані закономірності пристосувально-компенсаторних реакцій коронарних судин залежно від тривалості післяопераційного спостереження.

Встановлено, що ступінь вираженості та характер просторової перебудови кровоносного русла серця залежить від рівня легеневої артеріальної гіпертензії.

Дано анатомо-фізіологічне обґрунтування і порівняльна оцінка впливу нових способів хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії (стеноз легеневого стовбура і каудальної порожнистої вени) на структурно-просторову реорганізацію артеріального і венозного русла серця.

Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати досліджень поглиблюють раніше відомі механізми впливу одномоментної двобічної обширної резекції легенів на морфо-функціональний стан та структурно-просторову перебудову коронарного русла і експериментально обґрунтовують позитивний вплив нових способів хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії для профілактики гострої недостатності правого шлуночка в післяопераційному періоді.

Розроблені способи хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії (Деклараційний Патент України № 45073 А, Бюлетень № 3 від 15.03.2002 р., Деклараційний Патент України № 68849 А, Бюлетень № 8 від 16.08.2004 р.) дозволяють знизити тиск у легеневій артерії в ранньому післяопераційному періоді та одночасно уникнути гострого перевантаження правих відділів серця.

Результати дослідження впроваджено у навчальний процес та науково-дослідну роботу кафедри патологічної анатомії людини медичного факультету Сумського державного університету, кафедр оперативної хірургії та топографічної анатомії Української медичної стоматологічної академії, Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова, Буковинського державного медичного університету, кафедри анатомії людини Дніпропетровської державної медичної академії, кафедри анатомії людини і гістології медичного факультету Ужгородського національного університету, кафедри оперативної хірургії з топографічною анатомією Одеського державного медичного університету, кафедр анатомії людини і патологічної анатомії Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського.

Особистий внесок здобувача. Автором проведено інформаційний пошук і аналіз літературних джерел із проблеми дослідження. Самостійно виконано експериментальні дослідження, зібрано та опрацьовано матеріал, проведено його статистичну обробку, аналіз і узагальнення отриманих даних, написано та проілюстровано всі розділи дисертації, сформульовано основні положення та висновки. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, здобувачу належать дані експериментального дослідження та їх аналіз, узагальнення та висновки. У тій частині актів впровадження, що стосується науково-практичної новизни, викладено матеріали досліджень автора.

Апробація результатів дослідження. Результати досліджень оприлюднено на XLV та XLVI підсумкових науково-практичних конференціях Тернопільської державної медичної академії імені І.Я. Горбачевського „Здобутки клінічної та експериментальної медицини” (Тернопіль, 2002, 2003), IV міжнародному конгресі по інтегративній антропології (Санкт-Петербург, 2002), Пироговських читаннях (Вінниця, 2004), науково-практичній конференції з міжнародною участю „Морфологічний стан тканин і органів у нормі та при моделюванні патологічних процесів” (Тернопіль, 2006).

Публікації. За результатами дисертації опубліковано 12 наукових праць, з них 5 – у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, 4 деклараційні патенти на винаходи.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 209 сторінках принтерного друку. Складається із вступу, 7 розділів, висновків, списку використаної літератури, який нараховує 330 джерел (219 - кирилицею, 111 - латинським шрифтом), додатку. Робота включає 38 таблиць і 53 рисунки. Бібліографічний опис літературних джерел, ілюстрації та додатки викладені на 50 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Вивчення особливостей морфо-функціональної та структурно-просторової реорганізації кровоносного русла серця за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії та після її хірургічної корекції проведено в експерименті на 57 безпородних різностатевих собаках із масою тіла від 15 до 21 кг і віком від 3 до 5 років. Залежно від характеру оперативного втручання тварин було розділено на 4 експериментальних групи.

У контрольній групі вивчали особливості структурно-просторової організації кровоносного русла серця собаки в нормі.

У другій групі тварин досліджували вплив двобічної обширної резекції легенів на коронарне русло. Для цього після виконання передньо-бокової торакотомії справа видаляли середню, нижню і білясерцеву частки правої легені. Після чого через розріз у медіастінальній плеврі між стравоходом і каудальною порожнистою веною у правий геміторакс переміщували і видаляли нижню частку лівої легені. Аналогічного об’єму втручання досягали також шляхом проведення лівобічної пульмонектомії з одночасним видаленням через отвір у середостінні нижньої частки правої легені. Резекцію часток здійснювали за загальноприйнятими методами.

До третьої групи увійшли тварини, в яких вивчали вплив хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії на особливості структурно-просторової перебудови коронарних судин. З цією метою після торакотомії безпосередньо перед двобічною обширною резекцією легенів дозовано звужували легеневий стовбур.

Четверту групу складали тварини, в яких для попередження функціональних порушень та структурних змін коронарного русла та зменшення навантаження на праві відділи серця відразу ж після двобічної обширної резекції легенів звужували каудальну порожнисту вену.

Тварин виводили із експерименту на 5, 30, 90 та 180 добу після оперативного втручання.

Усі втручання та забій тварин проводили з дотриманням міжнародних принципів Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей (Страсбург, 1985), ухвали Першого національного конгресу з біоетики (Київ, 2000). Комісією з питань біоетики Тернопільського державного медичного університету імені І.Я. Горбачевського (протокол № 9 від 18.01.2006 р.) порушень морально-етичних норм при проведенні науково-дослідної роботи не виявлено.

Для рентгенологічного дослідження, серця тварин після забору промивали в проточній воді при температурі 37-40 °С протягом 30-40 хвилин. Наливку судин проводили підігрітою водною суспензією свинцевого сурику протягом 15-20 хвилин за допомогою апарату Боброва: артерії наливали під тиском 140-160 мм рт. ст. (И.П. Западнюк, 1983), а вени – під тиском 20-30 мм рт. ст. (К. Каро, 1981). Рентгенангіографію в передньо-задній проекції та в розгорнутому за Шлезінгером вигляді здійснювали за допомогою переносного рентгенівського апарата 7Л2 при напрузі на трубці 70 – 75 кВ та силі струму 10 мА. Відстань від трубки до об’єкта становила 50 см, тривалість експозиції – 6 секунд.

Просторову оцінку рентгенкоронароангіограм проводили за методикою К.А. Шошенко і співавт. (1982), згідно якої в судинних трійниках вимірювали діаметр основного стовбура (Д0), товстішої (Д1) і тоншої (Д2) гілок, сумарний кут галуження (ц0), кут відхилення товстішої (ц1) і тоншої (ц2) гілок наступних порядків, довжину основного стовбура (L).

Оцінку морфо-функціонального стану коронарних судин проводили на підставі гістологічного дослідження. З цією метою шматки міокарда розміром 2 Ч 2 Ч 2 см з передньої та бокової стінок лівого та правого шлуночків і передсердь фіксували в 96 ° спирті, суміші Карнуа, 10 % розчині нейтрального формаліну. Парафінові зрізи товщиною 5 – 7 мкм для вивчення загальної морфологічної структури судинних стінок фарбували гематоксиліном та еозином, за ван Гізон, а також за Вейгертом для вивчення стану еластичних мембран. Мікроциркуляторне русло додатково досліджували після наливки судин туш-желатиновою сумішшю.

Для вивчення функціональної морфології гладком’язових та ендотеліальних клітин судинних стінок використовували метод електронної мікроскопії. Для даного дослідження декілька крапель фіксуючої суміші наносили на передбачуване місце забору матеріалу, після чого з серця гострим лезом швидко вирізали шматочки з ділянками крупних судин і стінок правого та лівого шлуночків розмірами 0,5Ч0,5Ч0,1 мм і поміщали в розчин фіксуючої суміші. Фіксацію проводили в 2,5 % розчині глютаральдегіду на фосфатному буфері та 1 % розчині тетроксиду осмію на тому ж буфері при рН 7,2 – 7,4. У подальшому препарати дегідратували в спиртах із наростаючою концентрацією та заливалися в епон – 812. Ультратонкі зрізи, виготовлені на ультрамікротомі УМТП – 2, після контрастування в розчинах уранілацетату та цитрату свинцю переглядали в електронному мікроскопі ЕМВ – 100ЛМ.

Під час операції, а також у різні терміни післяопераційного періоду проводили вимірювання тиску в легеневій артерії (ТЛА) та передній порожнистій вені (ТППВ) пункційним методом за допомогою водяного манометра Вальдмана. Паралельно проводили реєстрацію об’ємної швидкості коронарного кровоплину (ОШКК) полярографічним методом за кліренсом водню (Л.А. Ковальчук, 1984) та вивчали біоелектричну активність серцевого м’яза за допомогою методу електрокардіографії. Запис електрокардіограм проводили в трьох стандартних відведеннях та вибірково в грудних. Крім стандартних показників, на електрокардіограмах вираховували відносні величини, які є більш чутливими та інформативними (В.А. Яковлев, 1996).

Для отримання середніх величин при морфометрії рентгенангіограм і гістологічних препаратів у всіх експериментальних групах проводили в середньому від 80 до 90 вимірювань кожного із параметрів. Усі цифрові дані, отримані при фізіологічних та морфологічних дослідженнях, піддавали статистичній обробці за допомогою Microsoft Excel for Windows 98 із визначенням середніх величин та їх стандартних похибок. Достовірність різниць встановлювали за критерієм Стьюдента при Р ? 0,05.

Результати дослідження та їх обговорення

Моделювання пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії в експерименті дозволило встановити залежність характеру і ступеня гемодинамічних та морфо-функціональних змін в коронарному руслі від терміну післяопераційного спостереження.

Резекція 67% легеневої тканини супроводжувалася відчутними розладами як центральної, так і коронарної гемодинаміки. Безпосередньо після втручання ТЛА становив (426,6 ± 9,1) мм. вод. ст., що перевищувало вихідний рівень на 65 70 % (в нормі 250 – 270 мм вод. ст.). ТППВ при цьому підвищувався до (20,3 ± 3,4) мм вод. ст. (при нормі 2 – 4 мм вод.ст.). ОШКК достовірно знижувалась в стінках обох шлуночків серця в середньому на 33 – 38 %. Причому в функціонально перевантаженому правому шлуночку це зниження було більш інтенсивним. Однією з причин цього феномену може бути різке підвищення тиску в правих відділах серця за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії (Р.И. Вагнер и соавт., 1996) та утруднення венозного відтоку від міокарда через вінцевий синус, устя якого відкривається в праве передсердя.

При проведенні електрокардіографічного дослідження реєструвалися зміни, характерні для гострого перевантаження правих відділів серця.

Суттєві розлади центральної та коронарної гемодинаміки, які виникли під час операції та зберігалися у ранньому післяопераційному періоді, супроводжувалися значними структурно-просторовими змінами зі сторони артеріального русла серця. Судинні галуження коронарних артерій у тій чи іншій мірі втрачали морфологічні гаранти нормальної гемодинаміки, характерної для доопераційного стану артеріального русла серця. Спостерігалося збільшення діаметрів судинних магістралей (D0) і їх гілок (D1 та D2) наступного порядку, яке було більш виражене в басейні правої коронарної артерії, де вказані стереоскопічні параметри зросли в середньому в 1,3 – 2,2 рази.

Також утримувалася характерна для кровоносного русла контрольної групи тварин закономірність наростання в напрямку до мікроциркуляторного русла показника асиметрії (Н2) та показника галуження (К). Однак на відміну від коефіцієнта галуження приріст коефіцієнта асиметрії був інтенсивнішим на рівні дрібних гілок, що може бути оцінено, як один із факторів посилення їх резистивної функції за нових гемодинамічних умов.

Паралельно із наростанням ємкісних характеристик і симетрії галуження судинних трійників відмічалося наростання величини сумарного кута біфуркацій (ц0) гілок та довжини стовбурів (L) у всіх трійниках. Однак відносна довжина (L/D0) в судинних галуженнях усіх порядків була меншою від контрольної групи внаслідок інтенсивнішого наростання діаметрів основних стовбурів.

Венозне русло серця також зазнавало виражених змін на ранньому етапі розвитку післяопераційної легеневої артеріальної гіпертензії. Характерними морфо-функціональними ознаками в цей період було виражене розширення його складових частин, особливо венозного синуса, а також набряк судинних стінок та дистрофічні зміни у гладком’язовому шарі субепікардіальних вен.

Морфометрично в субепікардіальних артеріях товщина та площа медії збільшувалися незначно. Однак у середніх та дрібних артеріях дані показники відчутно перевищували доопераційний рівень поряд із досить значним статистично достовірним приростом індексу Вогенворта.

Досить значні зміни спостерігалися і в мікроциркуляторному руслі. На рівні мікросудинних модулів відмічалося посилення звивистості артеріол та звуження їх просвіту. Самі капіляри набували звивистого ходу, а в окремих місцях відмічалося розширення їх просвіту. Щільність капілярів, а також їх діаметри достовірно перевищували аналогічні показники інтактних тварин. Як результат, це приводило до зростання капілярно-м’язових співвідношень. Безумовно, що встановлений факт можна розглядати, з одного боку, як прояв компенсації мікроциркуляції, а з іншого – набряк і гіпертрофія кардіоміоцитів спонукають до збільшення шляхів дифузії кисню (Р.Й. Вайда и соавт., 1988), що підтверджується зростанням площі м’язових клітин, яка припадає на один капіляр.

При вивченні гістологічних препаратів спостерігалося виражене артеріальне та венозне повнокрів’я. Інтрамуральні артерії середнього і дрібного калібру виглядали набряклими та спазмованими.

Ендотеліоцити артерій за таких умов були набряклими з потовщеними периферичними відділами клітин. В клітинах гладком’язового шару артеріальних судин відмічалося просвітлення цитоплазми з деструктивними змінами мітохондрій, які проявлялися руйнуванням їх крист. Для капілярів характерним був набряк ендотеліоцитів і інших складових гістогематичних бар’єрів, внаслідок чого їх просвіт виглядав звуженим. Ядра ендотелію інтрамуральних вен набухали. Явища набряку також спостерігалися і в стінках субепікардіальних вен.

Через місяць після оперативного втручання спостерігалося часткове відновлення рівня показників, що характеризують функціональний стан серцево-судинної та дихальної систем. Дещо знижувався тиск у легеневій артерії (до (358,4 ± 12,6) мм вод. ст.), однак він продовжував перевищувати доопераційний рівень в 1,3 – 1,4 рази. ТППВ також зменшувався до (14,3 ± 2,5) мм вод. ст. Водночас покращувалося кровопостачання міокарду, що підтверджувалося підвищенням об’ємної швидкості коронарного кровоплину з наближенням її до рівня контрольних величин.

Електрокардіографічно виявлялися ознаки гіпертрофії правого шлуночка, яка в даній ситуації є результатом його посиленого функціонального навантаження за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії.

Всі ці зміни були результатом включення компенсаторних механізмів і супроводжувалися відповідною структурно-просторовою реорганізацією коронарного русла.

Величина діаметрів просвіту основних стовбурів (D0) і їх дочірніх гілок (D1 та D2) в судинних трійниках коронарних артерій на цей період частково відновилася і стабілізувалася. Коефіцієнти галуження (К) та асиметрії (Н2) в судинних трійниках усіх порядків зменшувалися і прямували до рівня контрольних величин. Величина кутів біфуркацій та довжина стовбурів (L) судинних галужень на цей період також стабілізувалася в усіх основних артеріях.

Покращення гемодинаміки малого кола кровообігу взагалі, і кровообігу в міокарді зокрема, сприяло стабілізації структурно-просторових та морфо-функціональних змін і у венозному руслі серця. Діаметри стовбурів судинних порядків і їх гілок, кути галуження материнської та дочірньої гілок зменшувалися та наближалися до контрольних величин. Коефіцієнти асиметрії та галуження лише незначно перевищували доопераційний рівень.

Для мікроциркуляторного русла було характерним незначне наростання звивистості артеріол, які місцями залишалися спазмованими. Поряд із цим спостерігалося вирівнювання ходу капілярів, хоча все ж таки продовжувала відмічатися нерівномірність їх просвіту. Відновлювався діаметр капілярів та щільність капілярної сітки, однак дані показники перевищували доопераційний рівень.

Внаслідок вираженої гіпертрофії міокарду відбувався значний приріст площі поверхні кардіоміоциту, що кровопостачався одним капіляром (А.Л. Черняев, М.В. Самсонова, 2006). Так, у правому шлуночку вона зросла в 1,5 рази, тоді як у лівому – в 1,3 рази. Капілярно-м’язові співвідношення продовжували збільшуватися, що також свідчить про наростання гіпертрофії міокарду поряд із зменшенням кількості капілярів.

При гістологічному вивченні препаратів зберігалося виражене повнокрів’я венозних судин, в той час як з артеріями воно зустрічалося значно рідше. Скупчення еритроцитів іноді заповнювали просвіт дрібних інтрамуральних артерій. Самі артерії нерідко мали деформований вигляд, а їх еластичні мембрани формували складки, що свідчить про підвищений тонус судинної стінки.

Результати морфометричного аналізу свідчили про звуження просвіту інтрамуральних артерій та зростання товщини їх м’язового шару, яке виникало вже не стільки за рахунок набряку міоцитів, скільки внаслідок гіпертрофії та збільшення кількості шарів м’язових клітин у судинних стінках. Досить відчутно збільшувалося відношення площі медії до площі просвіту судини, особливо в дрібних інтрамуральних артеріях, де даний показник перевищував контрольні величини в 2 рази.

В інтрамуральних і субепікардіальних венах дещо знижувався паравазальний набряк.

В результаті зменшення набряку ендотеліоцитів просвіт капілярів розширювався, а їх пропускна здатність збільшувалася. Посилення мікропіноцитозу свідчило про функціональну активність ендотеліальних клітин.

Через 3 місяці після оперативного втручання розвивалися повторні розлади як коронарної, так і легеневої гемодинаміки. Тиск у легеневій артерії в 1,5 – 1,6 разів перевищував доопераційні величини, а в передній порожнистій вені на 14 – 16 мм вод. ст. Об’ємна швидкість коронарного кровоплину знижувалася до рівня, зареєстрованого в п’ятиденний термін спостереження.

При електрокардіографічному дослідженні реєструвалися ознаки перевантаження та гіпертрофії правих відділів серця і гіпоксії міокарду.

Повторні розлади системної та коронарної гемодинаміки викликали подальшу деформацію судинного русла серця.

Аналіз геометричних параметрів артеріального та венозного русла серця дозволив виявити відновлення та поглиблення раніше встановлених тенденцій у ремоделюванні коронарного русла порівняно з контрольними величинами. Поряд із розширенням просвіту складових венозного русла відмічалося компенсаторне зростання розмірів вінцевого синуса.

Для мікроциркуляторного русла характерним було достовірне зниження щільності капілярів у стінці правого шлуночка та значне її зменшення в стінці лівого шлуночка. Діаметр капілярів зменшувався, однак продовжував перевищувати контрольні величини.

При гістологічному дослідженні відмічалося повнокрів’я як артеріального, так і венозного відділів кровоносного русла серця. Гіпертрофія міокарду приводила до деформації інтрамуральних артерій та вен. Спостерігалося достовірне звуження просвіту та збільшення площі м’язового шару в субепікардіальних та інтрамуральних артеріях. У судинних стінках відмічалося посилення еластичних каркасів та периваскулярне розростання сполучної тканини.

Внаслідок гіпертрофічно-гіперпластичних змін в стінках артерій, які розвиваються при легеневій артеріальній гіпертензії (Е.В. Шляхто и соавт., 2002), індекс Вогенворта перевищував контрольні величини в субепікардіальному відділі в 1,4 рази, у великих інтрамуральних артеріях – в 1,6 разів, в судинах із діаметром 51 – 125 мкм – в 1,8 рази, а в дрібних судинах – у 2,5 рази.

У стінках інтрамуральних вен спостерігались явища гіпереластозу та колагенозу, що при нерівномірності цих процесів приводило до деформації судин.

Ультраструктура судинних стінок характеризувалася помірно вираженим набряком ендотелію. На рівні капілярів набухання ендотелію поєднувалося з частковим руйнуванням крист мітохондрій. В розширених перикапілярних просторах локалізувалася значна кількість колагенових волокон.

Через 6 місяців після оперативного втручання продовжувалося поглиблення розладів легеневої та коронарної гемодинаміки, що проявлялося прогресуванням легеневої артеріальної гіпертензії. Тиск у легеневій артерії зростав і в 1,6 разів перевищував доопераційний рівень, а тиск у передній порожнистій вені сягав (18,9 ± 3,2) мм вод.ст. Об’ємна швидкість коронарного кровоплину продовжувала знижуватися і в правому шлуночку у 2,1 рази, а в лівому в 1,6 разів була меншою від рівня контрольних величин.

При електрокардіографічному дослідженні реєструвалися зміни, які властиві для перевантаження та гіпертрофії правих відділів серця, а також гіпоксії міокарду.

Виражені гемодинамічні зрушення, які спостерігалися у тварин даної групи, поєднувалися з прогресуючими просторовими і структурними змінами коронарних артерій.

Спостерігалося наростання ємнісних характеристик коронарних артерій, коефіцієнта галуження та симетрії судинних трійників поряд із збільшенням звивистості та кутів галуження артеріального русла.

Виражене порушення венозного відтоку проявлялося повнокрів’ям вен і приводило до подальшої їх структурно-просторової реорганізації. Характерними морфо-функціональними ознаками в цей період було виражене розширення просвіту судин на всіх рівнях. Комплексний аналіз геометричних параметрів контрастних рентгенангіограм дозволив виявити дилятаційне розширення венозного синуса.

Досить значні зміни спостерігалися і в мікроциркуляторному руслі. Внаслідок вираженої гіпертрофії міокарду відмічалося достовірне зниження щільності капілярів і, як наслідок, зниження капілярно-м’язових співвідношень. Проте, порівняно з попереднім терміном спостереження, дещо зростав діаметр капілярів.

Гістологічне дослідження дозволило виявити виражене повнокрів’я всіх судин серця.

При морфометричному аналізі коронарних артерій відмічалося звуження діаметра просвіту субепікардіальних та інтрамуральних артерій та збільшення товщини середнього шару судин, що приводило до подальшого посилення судинного опору та зниження коронарного кровоплину. Водночас відмічалися склеротичні зміни як в стінках артеріальних судин, так і виражений периваскулярний склероз за рахунок гіпертрофії м’язових оболонок артерій. Індекс Вогенворта продовжував зростати і перевищував контрольні величини на рівні середніх та дрібних інтрамуральних артерій у 2,2 – 2,9 разів.

У стінках венозних судин відмічались явища гіпереластозу та колагенізації поряд із гіпертрофією гладком’язового шару субепікардіальних венозних магістралей. Посилювалися їх периваскулярні сполучнотканинні каркаси. Все це приводило до нерівномірного потовщення стінок вен і до їх асиметричного випинання, що сприяло зниженню пропускної здатності судин і робило їх ригідними до інтралюмінарного тиску.

Ультраструктура судинних стінок характеризувалася вираженим набряком ендотелію артеріальних та венозних судин. У гладком’язовому шарі судин також спостерігалися деструктивні явища клітинних структур, які характеризувалися руйнуванням мітохондрій із утворенням на їх місці вакуолей. В ендотелії капілярів спостерігалися деструктивні процеси, які проявлялися руйнуванням органел, просвітленням цитоплазми та фрагментацією хроматину в пікнотичних ядрах, що підтверджується даними інших дослідників (Н.Р. Палеев и соавт., 1991).

Таким чином, виявлені особливості структурно-просторової та морфо-функціональної перебудови коронарного русла після одномоментних обширних резекцій легенів свідчать про пряму залежність ступеня їх вираженості від рівня легеневої артеріальної гіпертензії в різні терміни післяопераційного спостереження, що підтверджується результатами всього комплексу функціональних, морфологічних та морфометричних досліджень.

Саме це ми і брали до уваги при розробці нових способів хірургічної корекції пострезекційної артеріальної легеневої гіпертензії.

Дозоване звуження легеневого стовбура одночасно з двобічною обширною резекцією легенів сприяло зменшенню гідродинамічного навантаження на кровоносне русло легенів дистальніше від місця стенозування, особливо в ранньому післяопераційному періоді. Тиск у легеневій артерії вище від місця стенозування лише незначно перевищував доопераційний рівень і сягав (291,6 ± 7,3) мм вод.ст., що на 11 – 16 % було більшим за нормальні показники і на 68 % було нижчим, ніж після аналогічного обсягу оперативних втручань без коригуючого етапу. Однак, до місця стенозування ТЛА продовжував залишатися високим і наближався до рівня, який був зафіксований у тварин з одномоментною двобічною резекцією легенів. Поряд із цим ТППВ сягав (10,6 ± 3,2) мм вод.ст. (при нормі 2 – 4 мм вод.ст.). Запобігання значного ушкодження легеневої тканини і збереження її респіраторної здатності в деякій мірі сприятливо відображалося як на функції міокарду, так і на функціональному стані коронарних судин. Не дивлячись на те, що ОШКК знижувалася в стінках обох шлуночків в середньому на 22 – 34 відсотки, інтенсивність кровопостачання серця була все ж таки дещо кращою, ніж у тварин, оперованих без коригуючого етапу.

Водночас із змінами центральної та коронарної гемодинаміки в судинному руслі серця спостерігалися компенсаторно-пристосувальні процеси. Це проявлялося збільшенням діаметру, коефіцієнта галуження та симетрії основних коронарних артерій і наростанням звивистості та кутів галуження їх гілок наступних порядків, однак приріст даних величин був дещо меншим, ніж у тварин з обширною двобічною резекцією легенів.

Дослідження стереометричних показників венозного русла серця також дозволило виявити просторову перебудову судин, яка проявлялася наростанням ємнісних характеристик і симетрії галужень судинних трійників.

Мікроциркуляторне русло реагувало на наростання гемодинамічного навантаження на серце посиленням звивистості артеріол із ділянками циркулярного звуження їх просвіту. Поряд із розширенням діаметру капілярів у стінках обох шлуночків спостерігалося збільшення їх кількості на одиницю площі міокарду, переважно в правих відділах серця.

При гістологічному дослідженні препаратів серця спостерігалося досить виражене повнокрів’я артеріальних і венозних судин. Просвіт дрібних інтрамуральних артерій досить часто був деформованим за рахунок стиснення міокардом. Ендотеліоцити та гладком’язові клітини в стінках артерій виглядали набряклими та збільшеними в розмірах, виступаючи у просвіт судин у вигляді частоколу.

Морфометричне дослідження судин дозволило виявити тенденцію до звуження їх просвіту поряд із збільшенням товщини та площі медії.

Через 3 місяці після оперативного втручання відмічалося посилення розладів легеневої та коронарної гемодинаміки, що супроводжувалося прогресивним наростанням легеневої артеріальної гіпертензії. Такі зміни були пов’язані із розсмоктуванням та розривом кетгутових лігатур і реканалізацією легеневого стовбура. Це негативно впливало як на функцію міокарду, так і на функціональний стан коронарного русла. Структурно-просторовий аналіз судин серця дозволив виявити посилення ремоделювання артеріального та венозного русла. Це проявлялось наростанням ємнісних характеристик коронарних судин та симетрії галужень судинних трійників із відповідним збільшенням величини сумарного кута відхилення гілок від осі основного стовбура у всіх судинних трійниках із наближенням даних показників до рівня тварин, оперованих без корекції. Морфологічно це співпадало з гіпертрофічно-гіперпластичними змінами м’язового шару коронарних судин, посиленням їх еластичних каркасів, периваскулярним розростанням сполучної тканини та гіпереластозом вен.

Однак, недоліком даного способу корекції пострезекційної артеріальної легеневої гіпертензії є те, що поряд із зменшенням гемодинамічного навантаження на інтраорганні легеневі судини утримується досить значний рівень гідродинамічного навантаження на праві відділи серця з порушенням венозного дренажу, особливо в ранньому післяопераційному періоді, що може супроводжуватися розвитком цілого ряду ускладнень.

Дозоване звуження каудальної порожнистої вени відразу ж після двобічної обширної резекції легенів приводило до зниження в ранньому післяопераційному періоді гемодинамічного навантаження на мале коло кровообігу в цілому, включаючи і праві камери серця. Тиск у легеневій артерії підвищувався до (315,7 ± 8,1) мм вод. ст., що лише на 18 – 26 % перевищувало нормальні показники, ТППВ при цьому сягав (5,3 ± 1,3) мм вод. ст., що також порівняно незначно перевищувало доопераційний рівень. Це сприятливо впливало на коронарну гемодинаміку. ОШКК помірно знижувалася в стінках обох шлуночків в середньому на 12 – 14 %.

При електрокардіографічному дослідженні реєструвалися зміни, характерні для гіпоксії міокарду.

Незначні розлади легеневої та коронарної гемодинаміки, які виникали в ранньому післяопераційному періоді, супроводжувалися відповідним ступенем структурно-просторової реорганізації коронарного русла. Менше, порівняно з оперованими без коригуючого етапу тваринами, гемодинамічне навантаження на судини вінцевого басейну приводило до помірного наростання ємнісних характеристик та симетрії судинних трійників і відповідно кутів галуження з відносно незначним набряком судинних стінок.

При дослідженні мікроциркуляторного русла відмічалося наростання звивистості артеріол, які місцями були спазмованими. Поряд із цим спостерігалося розширення просвіту капілярів і венул. У стінках обох шлуночків було характерним збільшення діаметру капілярів і щільності капілярної сітки.

При гістологічному дослідженні виявлялося помірне повнокрів’я переважно венозного русла серця. Іноді скупчення еритроцитів заповнювали просвіт середніх і дрібних інтрамуральних артерій.

Просвіт та товщина медії субепікардіальних, великих та середніх інтрамуральних артерій перебували в межах норми або лише незначно відрізнялися від контрольних величин. Поряд із цим відзначалося звуження просвіту дрібних інтрамуральних артерій та зростання товщини їх м’язового шару, яке виникало внаслідок набряку гладком’язових клітин у стінках судин.

Ультраструктура судинних стінок характеризувалася незначним набряком ендотелію, зменшенням кількості мітохондрій. У клітинах гладком’язового шару артерій іноді виявлялися мітохондрії з явищами набряку та просвітленим матриксом. Зміни в стінці капілярів характеризувалися набряком ендотеліоцитів і збільшенням об’єму клітин.

Через 3 місяці після оперативного втручання в результаті поступового розсмоктування кетгутових лігатур і відновлення просвіту каудальної порожнистої вени посилювалися розлади легеневої та коронарної гемодинаміки, що супроводжувалося наростанням легеневої артеріальної гіпертензії. Це приводило до погіршення як функції міокарду, так і функціонального стану коронарних судин. Об’ємна швидкість коронарного кровоплину знижувалася в стінках обох шлуночків.

Стереометричне дослідження контрастних рентгенангіограм дозволило виявити посилення реорганізації коронарного русла, що проявлялося наростанням ємнісних характеристик коронарних судин та симетрії галужень судинних трійників, збільшенням величини сумарного кута відхилення гілок від осі основного стовбура у всіх судинних трійниках. Посилення гемодинамічного навантаження на серце та структурно-просторова реорганізація вінцевих судин приводили до погіршення кровопостачання міокарда, що морфологічно проявлялося гіпертрофічно-гіперпластичними змінами м’язового шару коронарних судин, посиленням їх еластичних каркасів, периваскулярним розростанням сполучної тканини та гіпереластозом вен.

В цілому можна зазначити, що при даному способі корекції, внаслідок зниження навантаження на мале коло кровообігу та праві відділи серця, створюються кращі умови для оксигенації крові та значно зменшується ризик розвитку такого грізного ускладнення як гостра правошлуночкова недостатність.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі, що полягає у встановленні закономірностей структурних і просторових змін у кровоносному руслі серця за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії, а також визначенні закономірностей структурно-просторової перебудови артеріальних і венозних судин серця після нових способів хірургічної корекції пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії.

1. Рівень асиметрії і величини кутів галуження коронарного русла в нормі дещо відрізняється в басейнах основних гілок (широко-кутовий тип галуження в басейні правої коронарної артерії та вузько-кутовий тип у гілках лівої коронарної артерії) і наростає від магістральних судин у напрямку до капілярного русла. Венозний відділ коронарного русла є більш асиметричним, ніж артеріальний. Наявність комплексу адаптаційних структур (клапанів, гладком’язових сфінктерів, гладком’язового шару в субепікардіальному відділі) свідчить про активну участь вен у регулюванні коронарного кровоплину.

2. Одномоментне видалення біля 67 % легеневої паренхіми супроводжується розвитком стійкої легеневої артеріальної гіпертензії з відчутними порушеннями коронарної гемодинаміки і відповідною просторовою перебудовою коронарних артерій. Підвищення тиску в правих камерах серця, яке виникає за таких умов, веде до порушення дренажної функції вен міокарда, що також спонукає до їх структурно-просторової реорганізації.

3. Ремоделювання коронарних артерій за умов пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії проявляється розширенням просвіту магістральних судин на 30 – 120 %, підвищенням опірності судин внаслідок наростання ступеня симетрії галужень на 10 – 21 %, а також зниженням пропускної здатності судин опору, що підтверджується наростанням у них функціонального показника – індекса Вогенворта на 15 – 92 %.

4. В процесі адаптації коронарного русла до нових умов функціонування при пострезекційній артеріальній легеневій гіпертензії у післяопераційному періоді залежно від характеру і ступеня вираженості морфо-функціональних змін спостерігаються наступні послідовні етапи:

- гострого ураження з переважанням дистрофічних змін гладком’язового шару судинних стінок і збільшенням опірності судинного русла серця за рахунок підвищення тонусу м’язової оболонки артерій малого калібру та наростанням його ємнісних характеристик у судинах м’язово-еластичного типу;

- відносної компенсації коронарного кровообігу з частковим відновленням морфологічної структури стінок коронарних судин та одночасним посиленням у них гіпертрофічно-гіперпластичних процесів;

- розвитку явищ декомпенсації коронарного кровообігу, до яких належить прогресування гіпереластозу та склеротичних змін в судинних стінках, відновлення і посилення опірності коронарного русла та наростання його ємнісних характеристик.

5. Хірургічна корекція пострезекційної артеріальної гіпертензії шляхом дозованого звуження легеневого стовбура супроводжується зменшенням гідродинамічного навантаження лише на інтраорганні легеневі судини, що сприяє оптимізації процесів оксигенації і має відповідний вплив на коронарні судини, які однак залишаються під значним гемодинамічним навантаженням в результаті збереження високого рівня тиску в правих камерах серця і порушення венозного дренажу. Саме з цих причин покращення їх структури, порівняно з резекцією легенів без корекції, не дуже виражене, хоча і наявне за рахунок нижчого рівня гіпоксії.

6. Хірургічна корекція пострезекційної легеневої артеріальної гіпертензії шляхом звуження каудальної порожнистої вени дозволяє значно знизити гемодинамічне навантаження як на легеневі судини,