Введение к работе
Актуальность темы
Сердце человека привлекает внимание ученых и врачей на протяжении всей истории медицины. В современной литературе накоплен огромный массив знаний по вопросам анатомии, физиологии, эмбриологии, возрастным изменениям сердца. Статус классических обрели работы А.Н. Максименкова (1955), С.С. Михайлова (1987), в которых подробно освещены вопросы анатомии, топографии, кровоснабжения, иннервации сердца людей зрелого возраста. Сведения, изложенные в этих изданиях, дополнены современными исследованиями М.П. Митрофанова, N. Sternby (1974), В.А. Козлова с соавт. (1996), Л.А. Тарасова с соавт. (1999), Л.А. Бокерия, И.И. Беришвили (2006), B.R. Wilcox (2004).
Особенности анатомии сердца и других органов у новорожденного ребенка и в различные периоды детства приведены в работах Ф.И. Валькера (1959), А. Андронеску (1970), Г.Ф. Всеволодова, Е.Н. Долгополовой (1975), Е.М. Маргорина (1977), Г.Э. Фальковского, И.И. Беришвили (1982, 1983), А.Ф. Синёва (1981, 2001). Изучением сердца в возрастном аспекте занимались С.Б. Зелигман, Л.М. Дугадко (1972), М.П. Митрофанов (1974), С.П. Летунов, В.Ю. Первушин (1989), М.М. Кумка (1989), И. Касым-Ходжаев (1983, 1990), D.M. Schulz, D.A. Giordano (1962).
Несмотря на значительные успехи, достигнутые в изучении морфологии сердца, активное развитие в последние годы пренатальной медицины и неонатологии поставило перед исследователями целый ряд вопросов, связанных с морфологией внутренних органов и структур плода, в том числе и его сердца (Савельева Г. М., 2004; Бокерия Л.А., 2009; Беспалова Е.Д., 2010; Rosati P., 2000). Прежде всего, это обусловлено активным использованием обязательного трехкратного ультразвукового сканирования развивающегося плода во время беременности, ставшего уже рутинным методом обследования беременной женщины (Медведев М.В., 2002, 2008). Наиболее информативен второй скрининг, который проводится в 20-24 недели беременности, позволяющий оценить развитие большинства органов и систем плода и требующий морфологической основы для правильной интерпретации полученных прижизненных данных (Медведев М.В., 2008; Yagel S., 2002; Wong S.F., 2007).
Кроме того, внедрение в клиническую практику фетальной хирургии позволяет говорить о развивающемся ребенке как о пациенте со своими особенностями (Филиппова М. О., 2002; Стрижаков А.Н., Игнатко И.В., 2009; Harrison M.R., 1996, 1998). В настоящее время четко определен и отработан перечень показаний для внутриутробной хирургии, в том числе и сердца. Фетальные операции, как никакие другие вмешательства, требуют подробного топографо-анатомического обоснования и детальных сведений по анатомии внутренних органов и структур плода (Филиппова М. О., 2005; Walsh D.S., 2000; Mahieu-Caputo D., 2002; Menon P.N., Rao K.L., 2005).
Еще одним аспектом, стимулирующим получение новых данных по морфологии развивающегося плода, являются новые медицинские критерии рождения, согласно которым подлежат выхаживанию новорожденные при сроке беременности 22 недели и более с массой тела ребенка 500 грамм и более. Выхаживание глубоко недоношенных детей должно основываться на данных по фетальной анатомии и топографии.
Выше указанные аспекты требуют детальных сведений по анатомии и топографии сердца, внутрисердечных структур, магистральных сосудов средостения в пренатальном периоде онтогенеза.
Исследования, посвященные изучению морфологии сердца в раннем плодном периоде онтогенеза (РППО), малочисленны и освещают в основном отдельные вопросы строения стенки сердца, его камер и сосудистого русла и их морфометрическую характеристику (Спирина Г. А., 1996; Доронин А.И., 2001; Косоуров А.К., Матюшечкин С.В., 2002; Филиппова Е. С., 2011). Ряд работ посвящен анатомии перегородок плодного сердца, морфологии проводящей системы, клапанного аппарата (Матюшечкин С.В., 1999; Спирина Г.А., 2006, 2008; Якимов А.А., 2007; Шаликова Л.О., 2013; Domenech-Mateu J.M., Arno-Palau A., Martinez-Pozo A., 1991). Публикации, отражающие результаты изучения отдельных вопросов анатомии аорты, легочного ствола, артериального протока у плода, единичны (Гаврилов Л.Ф., 1963; Фрунташ Н.М., 1981; Габаин Л.И., Фомин А.М., 1990; Оганова А., Исмаилов О.И., 1993; Габченко А.К., 2002; Alvares L. с соавт., 1991). Сведения, приведенные в них, носят разноплановый характер и отражают лишь детали какой-то одной проблемы. Комплексные работы, содержащие описание топографии сердца и крупных сосудов средостения в раннем плодном периоде онтогенеза человека в норме и дающие детальный морфометрический анализ, отсутствуют.
Настоящее исследование выполнено в русле научных разработок кафедры анатомии человека Оренбургской государственной медицинской академии по фетальной топографической анатомии внутренних органов (Попова Р.А., 2005; Михайлов С.Н., 2008; Галеева Э.Н., 2008; Яхина И.М., 2009; Лисицкая С.В., 2010; Тетерина А.А., 2010; Щербаков С.М., 2011; Шаликова Л.О., 2013).
Цель и задачи исследования
Целью исследования стало выявление закономерностей становления топографии и анатомии сердца и крупных сосудов средостения на этапах раннего плодного периода онтогенеза человека и определение их прикладного значения.
Задачи научной работы
-
Дать краткую анатомометрическую характеристику сердца, его камер, перегородок, магистральных сосудов средостения в 16-22 недели развития с учетом особенностей анатомии грудной клетки плода.
-
Изучить скелето-, син- и голотопию сердца, его камер, перегородок и овального отверстия с использованием комплекса морфологических методик с возрастным интервалом в 2 недели.
-
Изучить скелето-, син- и голотопию аорты, легочного ствола, артериального протока, верхней полой вены, грудного отдела нижней полой вены с использованием комплекса морфологических методик с возрастным интервалом в 2 недели.
-
Описать количественную характеристику топографии сердца человека и магистральных сосудов средостения и определить их особенности в разные сроки раннего плодного периода онтогенеза человека.
-
Выявить индивидуальные и возрастные различия в топографии и анатомии сердца, крупных сосудов средостения в раннем плодном периоде онтогенеза и определить их прикладное значение.
Научная новизна работы
Впервые выполнено комплексное изучение анатомии и топографии сердца и магистральных сосудов средостения человека на этапе раннего плодного периода онтогенеза с учетом анатомических особенностей грудной клетки в данном периоде. Получен комплекс новых количественных сведений по анатомии скелета грудной клетки у плодов 16-22 недель развития, определены анатомометрические особенности грудной клетки, их влияние на топографию сердца и сосудов средостения.
Впервые, детально, с интервалом в 2 недели, изучены скелето-, голо- и синтопия сердца как в целом, так и его предсердий, желудочков, межпредсердной и межжелудочковой перегородок, впервые изучены анатомия и топография овального отверстия, заслонки нижней полой вены, описаны их возрастные и индивидуальные различия в данном отрезке онтогенеза.
Получен новый комплекс детальных морфометрических данных по скелето-, голо- и синтопии аорты, легочного ствола, верхней и грудной отрезка нижней полых вен в 16-22 недели развития плода, описаны скелетотопические границы их начала, деления, варианты их взаимоотношений с окружающими органами. Впервые дана детальная количественная характеристика проекционной анатомии выше указанных сосудов и их планиметрическая привязка к стандартизированной системе координат. Впервые изучена топографическая анатомия артериального протока в раннем плодном периоде развития, описаны особенности его скелето, голо- и синтопии, получен комплекс сведений по анатомии протока.
Топографо-анатомически обоснованы скелетотопические уровни наилучшей визуализации сердца как органа, каждой из его камер, перегородок, овального отверстия, восходящей аорты, дуги аорты, грудной аорты, легочного ствола, артериального протока, верхней полой вены, грудного отдела нижней полой вены. Дано оригинальное анатомическое обоснование срезов «через три сосуда», «четырехкамерного среза сердца», используемых в ультразвуковой диагностике плода, описаны их скелетотопические уровни, особенности анатомии и синтопии на горизонтальных срезах по Н.И. Пирогову.
Выявлены индивидуальные и возрастные особенности топографии и анатомии сердца и крупных сосудов средостения, сформулированы закономерности их становления в раннем плодном периоде онтогенеза человека.
Теоретическое и практическое значение работы
Полученные фундаментальные данные по топографии и анатомии сердца и магистральных сосудов средостения в пренатальном онтогенезе расширяют представления морфологов о возрастной анатомии и топографии сердца новорожденных, детей первых лет жизни и лиц зрелого возраста. Результаты работы являются морфологической основой для правильной интерпретации результатов ультразвукового обследования плода во втором скрининге, при МРТ-исследовании плода. Выявленные возрастные и индивидуальные особенности формирования топографических взаимоотношений сердца и сосудов послужат основой для прогнозирования возможных пороков развития плода.
Данные по анатомии грудной клетки плода, скелето-, голо- и синтопии сердца и магистральных сосудов средостения целесообразно использовать при выхаживании глубоко недоношенных детей с экстремально низкой массой тела, а также в фетальной хирургии при выборе оптимального доступа и объема вмешательств у плода.
Выявленные закономерности и результаты работы могут быть использованы в учебном процессе в ВУЗах и НИИ морфологического, акушерско-гинекологического профиля, при выполнении диагностических и лечебных манипуляций в медицинских учреждениях акушерско-гинекологического профиля для высококачественной оценки развития, диагностики и лечения плода и глубоко недоношенных новорожденных с экстремально низкой массой тела.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
-
Описание топографии сердца и сосудистого комплекса средостения в раннем плодном периоде онтогенеза необходимо проводить с учетом анатомической конструкции грудной клетки и особенностей топографии прилежащих органов.
-
Изменения анатомических характеристик сердца в целом (длины, ширины, толщины стенки), его камер (предсердий, ушек, желудочков) и перегородок в раннем плодном периоде онтогенеза человека происходят разнонаправлено и с разной интенсивностью. Наиболее динамично на данном отрезке онтогенеза развивается желудочковый комплекс.
-
В раннем плодном периоде онтогенеза интенсивно изменяются как анатомические параметры сердца, так и его положение в грудной полости как органа в целом, скелето- и голотопия его камер и перегородок с формированием различных вариантов синтопии.
-
Изменение анатомометрических параметров сосудистого комплекса средостения в раннем плодном периоде онтогенеза происходит за счет увеличения диаметров, но не толщины стенки сосудов. Изменения топографии восходящей аорты, дуги аорты и полых вен относительно стабильны, тогда как скелето-, голо- и синтопия легочного ствола и грудной аорты существенно изменяются на различных уровнях.
-
Овальное отверстие и артериальный проток как анатомические структуры, определяющие особенности гемодинамики плода в пренатальном онтогенезе, характеризуются тем, что овальное отверстие является более динамично изменяющейся структурой со стабильной синтопией, тогда как анатомические параметры артериального протока изменяются в меньшей степени при существенном изменении его топографии.
Апробация работы и публикации
Основные положения работы были апробированы и доложены на Всероссийской научной конференции, посвященной столетию со дня рождения А.Н. Максименкова (Санкт-Петербург, 2006), на Всероссийской научной конференции с международным участием (Белгород, 2006), на VIII Конгрессе международной ассоциации морфологов (Орел, 2006); на научно-практической конференции молодых ученых (Санкт-Петербург, 2006), II международной (XI Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции (Москва, 2007); на IX Конгрессе международной ассоциации морфологов (Бухара, 2008); на Всероссийской научной конференции «Нейробиологические аспекты морфогенеза и регенерации» (Оренбург, 2008); на VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 2009); на X Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010), научной конференции с международным участием, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова «Наследие Пирогова: прошлое, настоящее, будущее» (Санкт-Петербург, 2010), на IV Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых и студентов (Архангельск, 2011), на III Эмбриологическом симпозиуме Всероссийского научного общества анатомов, гистологов, эмбриологов «ЮГРА-ЭМБРИО-2011. Закономерности эмбрио-фетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных» (Ханты-Мансийск, 2011), на 8-й международной научно-практической конференции «Достижения фундаментальных наук в решении актуальных проблем медицины» (Астрахань, 2011), на II международной научно-практической конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине" (Санкт-Петербург, 2011), на региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы морфологии» (Оренбург, 2011), на ежегодной областной молодежной научно-практической конференции (Оренбург, 2012), на IV международной научно-практической конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине" (Санкт-Петербург, 2012), на XI Конгрессе международной ассоциации морфологов (Самара, 2012), на 5th International Symposion of Clinical and Applied Anatomy (Австрия, Грац, 2013).
По материалам диссертации опубликована 41 печатная работа, в том числе 14 статей в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для публикации результатов докторских диссертаций, 1 патент РФ на изобретение №2289295 от 2006г. «Способ определения пространственного положения морфологических структур цилиндрической формы» (авторы: Ким В.И., Каган И.И., Лященко С.Н., Лященко Д.Н., Пряхин А.В., Адегамова А.М.). Получено 2 удостоверения на рационализаторские предложения ОрГМА.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 424 страницах и состоит из Введения, 9 глав, Выводов и Списка литературы, включающего 553 источника литературы, в том числе 328 работ отечественных и 225 иностранных авторов. Список литературы составлен в соответствии с ГОСТ 7.1-2003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание», разработанного на основе международного стандарта ISBD (Денисов И.Н., 2007).
Работа иллюстрирована 134 рисунками (схемы, фотографии срезов по Н.И. Пирогову, макропрепаратов сердца, грудной клетки, сканограммы гистотопограмм), содержит 69 таблиц.
