Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы
1.1. Эпидемиологические заболеваний
1.2 Строение кровеносного русла сердца
1.2.1. Анатомия артериальных и венозных венечных сосудов
1.2.2. Возрастные изменения сердца и венечных сосудов
1.3. Методы изучения артериальных сосудов сердца
Глава 2 Материалы и методы исследования
2.1. Объект исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Рентгеноанатомический метод
2.2.2. Морфогеометрический метод (анализ ангиограмм)
2.2.3. Методики статистической обработки
Глава 3 Результаты исследования
3.1. Частота встречаемости типов кровоснабжения сердца в исследуемых группах
3.2. Результаты анализа артериального русла сердца у людей различных возрастных групп
3.3. Морфо- и геометрические характеристики коронарных артерий при различных типах кровоснабжения сердца
3.3.1. Морфо- и геометрические характеристики коронарных артерий у мужчин второго периода зрелого возраста
3.3.2. Морфо- и геометрические характеристики коронарных артерий у женщин второго периода зрелого возраста 79
3.3.3. Морфо- и геометрические характеристики коронарных артерий у мужчин пожилого возраста 92
3.3.4. Морфо- и геометрические характеристики коронарных артерий у женщин пожилого возраста 105
3.4. Индивидуально-типологическая и сочетанная изменчивость морфологических характеристик коронарных артерий 117
Заключение 122
Выводы 136
Практические рекомендации 138
Список литературы
- Строение кровеносного русла сердца
- Методы изучения артериальных сосудов сердца
- Рентгеноанатомический метод
- Морфо- и геометрические характеристики коронарных артерий при различных типах кровоснабжения сердца
Строение кровеносного русла сердца
В доступной научной литературе по анатомии коронарных сосудов, лучевым методам диагностики их поражений и способам коррекции их изменений, оценка данных, полученных различными учеными в ходе исследований, противоречива. В связи с неоднородностью предлагаемых классификаций, а порой и с отсутствием единого мнения среди исследователей относительно параметров, характеризующих ангиоархитектонику миокарда в норме, необходимы анализ и детализация данных, приведенных различными авторами.
Анатомия сердца и питающих его сосудов изучалась с древних времен [24]. В ХХ веке в связи с появлением возможности успешно оперировать пациентов с кардиологическими заболеваниями и развитием лучевых методов диагностики поражений коронарных сосудов интерес к анатомии сердца и венечных сосудов возрос [9, 47].
Стенка сердца состоит из 3-х оболочек: эндокарда, миокарда и эпикарда. Большая часть массы сердца приходится на сердечную исчерченную мышечную ткань – миокард [108]. Миокард предсердий состоит из двух слоев: поверхностного, общего для обоих предсердий, и глубокого. Миокард желудочков имеет три слоя - поверхностный (наружный), средний и внутренний (глубокий) [53].
Отмечено, что в желудочках сердца эндокард переходит в строму миокарда, повторяя рельеф внутренней поверхности органа. Следует выделять также строму миокарда, представленную у людей зрелого возраста строго ориентированными волокнистыми элементами [108].
Для удовлетворения потребностей кардиомиоцитов в питательных веществах доставка крови осуществляется через систему венечных артериальных сосудов из стволов правой и левой коронарных артерий, которые отходят от правого и левого синусов аорты соответственно, на уровне верхних краев полулунных клапанов или на 2-3 мм ниже них Диаметр коронарных артерий варьирует от 1,5 до 6 мм [8, 80, 110].
Известно, что сердце и система коронарных сосудов имеют индивидуальные отличия и изменяются с возрастом [79]. В эмбриональном периоде венечные артерии у людей закладываются не зависимо от пола в виде постоянной сети колец. Позже некоторые элементы этой системы редуцируются, а ветвление и распределение коронарных сосудов становятся индивидуальными для каждого человека [6]. Существуют различные аномалии развития венечных артерий, при этом наличие единственной (левой) венечной артерии относят к редким порокам [16]. По данным А.К. Габченко (2002), различают 6 вариантов топографических взаимоотношений венечных артерий с передними венами и притоками венечного синуса. Интересно, что при всех вариантах наблюдаются множественные межвенозные анастомозы как между передними венами, так и между ними с венами венечного синуса, чаще с ветвями средней и большой вен сердца [23].
Левая венечная (коронарная) артерия (ЛВА, ЛКА) берет начало от левого синуса аорты, располагается между легочным стволом и ушком левого предсердия и делится на две ветви: переднюю межжелудочковую и более крупную – огибающую, которая, следуя в венечной борозде, переходит на заднюю поверхность сердца. Иногда встречается и третья (промежуточная) ветвь, отходящая от угла между местами начала обеих главными ветвями ЛКА или от огибающей ветви. Ветви ЛКА кровоснабжают левую половину сердца, всю переднюю стенку и часть задней стенки правого желудочка, а также передний отдел межжелудочковой перегородки. От передней межжелудочковой артерии отходят диагональная ветвь, передние ветви левого желудочка, ветвь верхушки сердца и передняя перегородочная ветвь. Огибающая ветвь ЛКА отдает ушковую ветвь, переднюю ветвь левого предсердия, заднюю ветвь левого предсердия, передние ветви левого желудочка, задние ветви левого желудочка, задние ветви правого желудочка [9, 21, 22, 131].
Правая венечная (коронарная) артерия (ПВА, ПКА), начавшись от правого аортального синуса, проходит между правым ушком и легочным стволом, огибает правый (острый) край сердца, следуя по венечной борозде, направляется на заднюю поверхность сердца, образуя заднюю межжелудочковую ветвь. Ветви ПКА снабжают кровью правые отделы сердца, а также межпредсердную перегородку и заднюю часть межжелудочковой с располагающимися там перегородочными сосочковыми мышцами. От ПКА отходят следующие ветви: правая ушковая ветвь, передняя ветвь правого предсердия (ветвь синусного узла – в 60% случаев), ветвь атриовентрикулярного узла, передние ветви правого желудочка (конусная ветвь), задние желудочковые ветви, задняя ветвь правого предсердия, задняя нисходящая ветвь, задняя ветвь левого желудочка, задние ветви левого предсердия, задняя перегородочная ветвь, сосочковые ветви [9, 85, 109, 131, 138]. Начальные сегменты правой ножки, передней и задней ветвей левой ножки и ветвящаяся часть пучка Гиса кровоснабжаются также из системы ПКА [72].
Ветвь атриовентрикулярного узла – артерия Кугеля, начинается от проксимальной части правой или левой коронарных артерий и может участвовать в обеспечении коллатерального кровотока на диафрагмальной поверхности сердца [117, 150].
Малые коронарные артерии являются резистивными сосудами, способными отвечать на метаболические стимулы и обеспечивать необходимый уровень перфузии миокарда, соответствующий потребностям клеток сердечной мышцы в кислороде [142]. Коронарные артериолы диаметром от 120 до 150 мкм являются наиболее чувствительными сегментами микроциркуляторного русла к изменению интенсивности кровотока, в то время как более мелкие артериолы (30 до 60 мкм) проявляют наибольшую миогенную реактивность, а артериолы диаметром 30 мкм и менее, по всей видимости, наиболее чувствительны к метаболическим изменениям [134].
Функциональный комплекс кровеносных микрососудов, регулирующий кровенаполнение органов - гемомикроциркуляторное русло - является основой обеспечения обменных процессов в клетках миокарда. Его сосудистыми элементами являются артериолы, прекапилляры, капилляры (обменные сосуды), посткапилляры и венулы [111, 116].
Методы изучения артериальных сосудов сердца
По мнению В.Н. Жеденова (1954), сосочковые мышцы наиболее развиты к 40-45 годам, а после 55-60 лет происходит их постепенная атрофия. К данному возрасту мышечные волокна миокарда укорачиваются и уменьшаются в диаметре, а с 60 лет происходит утолщение коллагеновых волокон, потеря их структуры и гиалинизация с последующим распадом. В коронарных артериях развивается склероз и гиалинизация внутренней оболочки с переходом в патологию [35]. По данным В.Н. Жеденова (1954), к 65-70 годам, а по мнению И.М. Прищепа (2006) -после 60-75 лет [78], внутренний рельеф сердца – его трабекулярная сеть – сглаживается, за исключением области верхушки [35].
По данным исследования А. Jahangir и соавт. (2007), структурно-функциональные изменения в миокарде у пожилых людей включают в себя дегенеративные изменения в кардиомиоцитах, повышенную чувствительность к метаболическим сдвигам, снижение способности к восстановлению миокарда после ишемии в виде ослабленных пред- и постишемических реакций, проявляющихся изменением экспрессии ряда стрессовых и защитных белков [130].
В результате анализа научной литературы нам удалось обнаружить данные о количественных характеристиках соединительно-тканного компонента миокарда в возрастной группе от 30 до 54 лет. Ю.С. Чурилов и соавт. (1989) эту группу больных разделили еще на три, равные по возрастному промежутку – таким образом, с интервалом в 8 лет. Как утверждают Ю.С. Чурилов и соавт. (1989), количество интерстициальной соединительной ткани в норме в первой возрастной группе (30,1 - 38,0 лет) в левом желудочке, сосочковой мышце и ушке левого предсердия составляет соответственно 29,9, 24,6 и 50,0 относительных единиц, во второй возрастной группе (38,1 – 46,0 лет) - 39,6, 26,7 и 60,7 относительных единиц, в третьей возрастной группе (46,1 – 54,0 лет) - 49,0, 38,5 и 69,9 относительных единиц [112]. Однако данный выбор возрастных групп не может охватить весь возрастной спектр кардиологических больных и принципиально ответить на вопрос о зависимости структурных изменений миокарда от возраста пациента. Возрастные изменения выступают в роли отягощающего фактора в случае развития того или иного заболевания. Так, самая высокая частота и наибольшая выраженность атеросклероза коронарных артерий отмечается у мужчин старше 40 лет [152]. По данным A.Jahangir и соавт. (2007), пожилой возраст пациентов ассоциирован с более тяжелыми гемодинамическими сдвигами, левожелудочковой дисфункцией, сердечной недостаточностью, электромеханической диссоциацией и разрывом сердца по сравнению с более молодыми пациентами [130].
Таким образом, при проведении научных исследований по изучению сердечно-сосудистой системы и, в частности, венечных артерий, следует учитывать не только тип кровоснабжения сердца, но и гендерные и возрастные особенности, а также определять динамику изменения полученных данных с возрастом.
Классические (традиционные) методики изучения анатомии коронарного русла представлены препарированием трупного материала с производством цифровых фотоизображений, пластинацией анатомического препарата, а также изготовлением коррозионных анатомических препаратов [46].
В настоящее время более информативными для прижизненной диагностики поражений коронарных артерий методами являются не анатомические, а современные лучевые методики.
Главными принципами в современном лечении пациентов с ИБС являются восстановление коронарного кровотока и функции ишемизированного миокарда [10]. Клиническая картина далеко не всегда соответствует степени тяжести ИБС, в связи с чем необходимо как можно ранняя и точная диагностика состояния коронарных сосудов при помощи всех доступных методов диагностики от клинических и лабораторных данных и электрокардиография до современных лучевых методов исследования [2]. Правильно выбранный метод лечения позволит улучшить прогноз и качество жизни больного [96].
Рентгеновская коронарная ангиография на сегодняшний день является «золотым стандартом» оценки степени выраженности коронарного атеросклероза и окклюзирующего поражения коронарных артерий и шунтов, она позволяет количественно и качественно охарактеризовать степень стеноза коронарных артерий и возможный прогноз заболевания [43, 75, 149].
Коронароангиография выполняется для определения показаний к хирургическому или эндоваскулярному методу лечения, а также может сочетаться с выполнением эндоваскулярных интервенционных вмешательств на коронарных сосудах у пациентов с ИБС [62, 70, 87, 103, 133, 135].
Анатомические методы исследования, сочетающиеся с ангиографией, математическим моделированием и количественной оценкой морфометрических параметров коронарных сосудов также используются, однако они трудоемки, требуют специальной подготовки и наличия редких компьютерных программ, а представленные авторами результаты сложно интерпретировать и использовать в клинической практике. Результаты анатомических исследований коронарных артерий, выполненных с помощью математического моделирования, представлены в работах Габченко А.К., 1989; Коробкеева А.А., 2010; Лежниной О.Ю., 2012; Джавахишвили Н.А., 1982; Давитая И.И., 1982, и др. [21-23, 27, 29, 49, 54, 55]. Однако при анализе современной доступной научной литературы нами было выявлено, что у врачей различных специальностей (анатомов, хирургов, лучевых диагностов) и даже внутри своей области отсутствуют четкие критерии оценки ангиоархитектоники миокарда и типов его кровоснабжения. Использование различных критериев для исследования коронарных сосудов в норме не позволяет производить оценку и градацию степени патологических изменений, унифицировать подход к выбору лечебной тактики, определению эффективности проведенной терапии и реабилитации пациентов кардиологического профиля.
Таким образом, необходимо выявить закономерности морфо- и геометрических характеристик коронарных артерий у мужчин и женщин различных возрастных групп с учетом особенностей строения сети артериальных коронарных сосудов при разных типах кровоснабжения сердца, а также определить изменчивость этих характеристик в зависимости от фаз сердечного цикла.
Рентгеноанатомический метод
Среди мужчин второго периода зрелого возраста изменчивость суммарной длины русла ПКА и ЛКА наибольшая у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца. Она превышает изменчивость длины русла ЛКА у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца в 1,18 раза, с равномерным типом кровоснабжения сердца – в 1,06 раза. Наибольшее значение суммарной длины русла ПКА и ЛКА у мужчин второго периода зрелого возраста отмечается у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца и превышает таковое у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца на 1,94% при сравнении средней арифметической и меньше его на 1,45% - при сравнении медиан). Суммарная длина русла ПКА и ЛКА у мужчин второго периода зрелого возраста с правовенечным типом кровоснабжения сердца превышает таковую у лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца на 25,32% при сравнении средней арифметической и на 24,77% - при сравнении медиан.
Был определен диаметр основного ствола ПКА и ЛКА у мужчин второго периода зрелого возраста в систолу (табл. 18). Таблица 18 Диаметр основного ствола ПКА и ЛКА в систолу у мужчин второго периода зрелого возраста, мм (n=50)
Среди мужчин второго периода зрелого возраста изменчивость длины основного ствола ПКА наибольшая у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца, ЛКА - у лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца. Изменчивость длины русла ПКА у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца превышает таковую у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца в 1,49 раза и у лиц с равномерным типом - 1,09 раза. Изменчивость длины русла ЛКА у лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца превышает таковую у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца в 1,14 раза и у лиц с левовенечным типом - 1,30 раза.
У лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца значения диаметра основного ствола ЛКА преобладают над значениями диаметра основного ствола ПКА на 33,89% при сравнении средней арифметической и на 28,19% - при сравнении медиан, у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца - на 36,27% при сравнении средней арифметической и на 36,25% - при сравнении медиан, а у лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца - на 14,86% при сравнении средней арифметической и 17,20% - при сравнении медиан.
Был определен диаметр основного ствола ПКА и ЛКА в диастолу у мужчин второго периода зрелого возраста (табл. 19). Таблица 19 Диаметр основного ствола ПКА и ЛКА в диастолу у мужчин второго периода зрелого возраста, мм (n=50)
Изменчивость длины русла ПКА у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца превышает таковую у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца в 1,19 раза и у лиц с равномерным типом - 1,34 раза. Изменчивость длины русла ЛКА у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца превышает таковую у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца в 1,06 раза и у лиц с равномерным типом - 1,54 раза.
У лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца значения диаметра основного ствола ЛКА преобладают над значениями диаметра основного ствола ПКА на 59,62% при сравнении средней арифметической и на 51,73% - при сравнении медиан, у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца - на 28,57% при сравнении средней арифметической и на 28,44% - при сравнении медиан, а у лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца - на 5,06% при сравнении средней арифметической и 4,30% - при сравнении медиан. Изменения диаметра основного ствола ПКА в диастолу по сравнению с систолой показаны на рис. 11.
Таким образом, среди лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца диаметр основного ствола ПКА увеличился у 16,1% обследованных (в среднем, увеличение составило 0,13±0,09 мм). Диаметр основного ствола ПКА уменьшился у 41,9% обследованных (в среднем, уменьшение составило 0,36±0,12 мм) и остался неизменным также у 41,9% обследованных.
Среди лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца диаметр основного ствола ПКА увеличился у 50,0% обследованных (в среднем, увеличение составило 0,25±0,06 мм), уменьшился у 40,0% обследованных (в среднем, уменьшение составило 0,17±0,04 мм) и остался неизменным у 10,0% обследованных.
Морфо- и геометрические характеристики коронарных артерий при различных типах кровоснабжения сердца
Среди женщин пожилого возраста изменчивость угла между ветвями ПКА наибольшая у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца, ЛКА - у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца. Изменчивость угла между ветвями первого порядка ПКА у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца превышает таковую у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца в 2,04 раза и у лиц с равномерным типом - 1,05 раза. Изменчивость длины русла ЛКА у лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца превышает таковую у лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца в 2,83 раза и у лиц с равномерным типом – в 1,48 раза.
У лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца преобладают значения угла между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ЛКА, над значениями, характеризующими угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА (на 17,4% при сравнении средней арифметической и на 46,1% - при сравнении медиан).
У лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца преобладают значения угла между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА (на 36,6% при сравнении средней арифметической и на 52,7% - при сравнении медиан). У лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца также преобладают значения угла между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА, над значениями, характеризующими угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА, на 44,8% при сравнении средней арифметической и наоборот, меньше таковых на 48,9% - при сравнении медиан.
Был определен угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА и ЛКА, в диастолу у женщин пожилого возраста (табл. 42).
У лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца преобладают значения угла между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ЛКА, над значениями, характеризующими угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА (на 7,3% при сравнении средней арифметической и на 18,7% - при сравнении медиан).
У лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца преобладают значения угла между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА, (на 24,0% при сравнении средней арифметической и на 7,8% - при сравнении медиан). У лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца также преобладают значения угла между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА, над значениями, характеризующими угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ЛКА, на 44,8% при сравнении средней арифметической и наоборот, меньше таковых на 42,5% - при сравнении медиан.
Таким образом, среди лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА, увеличился у 85,7% обследованных (в среднем, увеличение составило 13,20±7,000) и уменьшился у 14,3% обследованных (в среднем, уменьшение составило 16,11±4,040). Среди лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА, увеличился у 69,2% обследованных (в среднем, увеличение составило 3,00±0,710) и уменьшился у 30,8% обследованных (в среднем, уменьшение составило 8,76±2,060). Среди лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ПКА, увеличился у 85,7% обследованных (в среднем, увеличение составило 15,47±4,780) и уменьшился у 14,3% обследованных (в среднем, уменьшение составило 12,95±3,030).
Среди лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ЛКА, увеличился у 53,8% обследованных (в среднем, увеличение составило 19,0±5,560) и уменьшился у 46,2% обследованных (в среднем, уменьшение составило 11,50±0,710).
Среди лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца угол между ветвями первого порядка, отходящими от основного ствола ЛКА, увеличился у 28,6% обследованных (в среднем, увеличение составило 11,57±4,020) и уменьшился у 71,4% обследованных (в среднем, уменьшение составило 9,26±3,810). Была определена длина основного ствола ПКА и ЛКА у женщин пожилого возраста (табл. 43).
У лиц с правовенечным типом кровоснабжения сердца преобладают значения длины основного ствола ПКА над значениями длины основного ствола ЛКА (на 16,8% при сравнении средней арифметической и на 4,6% - при сравнении медиан). У лиц с левовенечным типом кровоснабжения сердца преобладают значения длины основного ствола ПКА (на 0,4% при сравнении средней арифметической и на 7,8% - при сравнении медиан). У лиц с равномерным типом кровоснабжения сердца также преобладают значения длины основного ствола ПКА на 16,3% при сравнении средней арифметической и наоборот, меньше таковых на 20,7% - при сравнении медиан.
Ввиду малой изученности вопроса о закономерностях морфо- и геометрических характеристик коронарных артерий, была исследована индивидуально-типологическая и сочетанная изменчивость длины основного ствола ПКА и ЛКА, а также углов между сосудами, являющимися ветвями первого порядка ПКА и ЛКА (табл. 44-47). Для исследования индивидуально-типологической и сочетанной изменчивости морфо- и геометрических характеристик коронарных артерий за среднюю величину признака был принят диапазон варьирования М±. Поскольку статистически значимые половые различия указанных параметров не обнаружены, варианты изменчивости по этим параметрам рассчитывались для всех обследуемых в выборке.