Введение к работе
Актуальность проблемы. Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в цивилизованных странах принимает угрожающий характер (Л.А. Бокерия, 2000; М.А. Школьникова с соавт., 2003; Р.Г. Оганов, Г.Я. Масленникова, 2007; V. Zivkovich et al., 2010). Немалую долю в структуре этой патологии занимают врожденные пороки сердца, клинически проявляющиеся сразу после рождения ребенка (А.В. Покровский, 1979; В.Н. Медведев с соавт., 2001; А.С. Шарыкин, 2005; Stephensen et al., 2002; A.D. Slonim et al., 2003; H. Ould Zein et al., 2006; P.L. Bernier et al., 2010; L.A. Larsen, 2011).
При естественном течении пороков развития сердца больные рано становятся инвалидами и погибают в детском, подростковом и юношеском возрасте (В.И. Бураковский, В.А. Бухарин, В.П. Подзолков, 1996; А.С. Шарыкин, 2005; T. Akiba, A.E. Becker, 1994; R.S. Boneva et al., 2001; J. Bradberry, 2001).
Единственным радикальным методом лечения врожденных пороков сердца является своевременное хирургическое вмешательство (В.П. Подзолков с соавт., 1998; Б.Г. Алекян с соавт., 1999;А.С. Шарыкин, Л.П. Агаджанова, 2000; W.H. Merrill et al., 1994; P.S. Rao, 2000; G. Webb, 2005; C.D. Sudarshan et al., 2006; J.S. Nelson et al., 2007). Однако, несмотря на значительные успехи в фармакотерапии, явный прогресс в совершенствовании оперативных методов коррекции, высокую квалификацию персонала и оснащенность кардиохирургических отделений современными техническими средствами, существенного снижения летальности от этих болезней не происходит (В.Т. Селиванеко с соавт., 1997; Е.В. Пономарев, 2000; J.E. Malan, 1991; G. Webb, 2005).
К наиболее распространенным и тяжелым видам врожденной патологии сердца и сосудов относят коарктацию аорты и стеноз легочного ствола (С.С. Тодоров, 2006; C.D. Sudarshan et al., 2006; V. Tulino et al., 2009; J.F. Ladisa et al., 2010). Они встречаются как в изолированном виде, так и в сочетании с другими пороками сердца, играют главенствующую роль в гемодинамических нарушениях и определяют неблагоприятный исход болезни (Л.Д. Крымский, 1963; В.П. Подзолков с соавт., 2006; J. Masura et al., 1981; S.E. Saba, 2000).
Коарктация аорты и стеноз легочного ствола представляют собой врожденные сужения крупных сосудов, берущих начало соответственно от левого и правого желудочков сердца (Н.А. Белоконь, В.П. Подзолков, 1991). Судьба лиц с этой патологией определяется не только компенсаторными возможностями порочно сформированного сердца, но и степенью выраженности структурных изменений таких жизненно важных органов, как головной мозг, легкие, почки и печень (С.В. Шорманов, 1983; А.В. Яльцев, С.В. Шорманов, 2000; И.С. Шорманов, 2000; В.Д. Амиркулов, 2004; С.Г. Мальцев с соавт., 2006).
Наименее изученной при коарктации аорты и стенозе легочного ствола является печень. Вместе с тем, это жизненно важный орган, играющий большую роль в коррекции гемодинамических расстройств (А.С. Есболов, С.Г. Ахметкалиев 1987; С.В. Шахиджанова, 1992). В условиях коарктации аорты затруднен приток крови к печени, а при стенозе легочного ствола нарушен венозный отток от этого органа. Такие расстройства кровообращения в печени не могут не привести к повреждению ее тканевых структур.
Анализ литературы показывает, что работ, в которых приводятся данные о ремоделировании печени и ее сосудистого русла при коарктации аорты и стенозе легочного ствола, крайне мало. Представленные в них данные получены без широкого применения морфо- и стереометрии, гистохимии, иммуногистохимии и электронной микроскопии (В.В. Ржаницин, 1965; W. Kreuzer et al., 1973). Они не содержат достаточно полных сведений о морфологических изменениях тканевых структур этого органа (паренхима, строма, синусоиды, артерии, вены) при пороках с различным уровнем компенсации кровообращения. В литературе нет информации о роли тангенциального напряжения в механизме морфологической перестройки печени и ее сосудов, а также отсутствует материал об адаптационных структурах кровеносного бассейна печени, имеющих огромное значение в компенсации нарушенной гемоциркуляции.
Оперативное лечение коарктации и сопровождается одномоментным изменением гемодинамического режима в организме больных с восстановлением условий притока и оттока крови от печени (В.Т. Селиваненко, М.А. Мартаков, 2000). Однако нормализация кровотока происходит на фоне перестроенных артерий и вен, а также ремоделированной структуры этого органа (В.Т. Селиваненко, 2002). К сожалению, информация о возможности и степени обратимости морфологических изменений различных тканевых структур печени после корригирующей операции в литературе отсутствует. Лишь в некоторых исследованиях указывается на целесообразность всестороннего изучения этих вопросов (Д.С. Саркисов с соавт., 1997).
Таким образом, приведенные выше сведения позволяют утверждать об отсутствии работ, в основе которых лежал бы углубленный анализ функциональных и структурных изменений печени при коарктации аорты и стенозе легочного ствола, а также после их оперативного устранения. Подобные исследования, раскрывая пластические возможности различных тканевых компонентов этого органа, имеют важное теоретическое значение. Целесообразность выполнения их диктуется и нуждами практического здравоохранения, так как прогноз в отношении соответствующих больных зависит не только от состояния сердца, но и в значительной мере от состояния печени, а также возможности «обратного» развития ее изменений. Проведение соответствующих исследований требует широкого привлечения функциональных, стереометрических, морфометрических, гистохимических, иммуногистохимических и электронномикроскопических методик. В силу ряда причин (различный возраст, наличие у них сопутствующей патологии) выполнить их на человеческом материале невозможно. В связи с этим возникает необходимость не только в изучении печени больных с коарктацией аорты и стенозом легочного ствола, но и в проведении экспериментов с моделированием данных пороков на животных.
Цель исследования. Выявление закономерностей морфологических изменений различных тканевых компонентов печени при экспериментальной коарктации аорты и стенозе легочного ствола с разным уровнем компенсации кровообращения, а также установление возможности обратимости этих изменений после оперативной коррекции пороков.
Задачи исследования. 1. Выявить распространенность и характер врожденных пороков сердца у детей, в том числе коарктации аорты и стеноза легочного ствола, по данным детской прозектуры г. Ярославля за 15 лет.
2. Изучить морфологические изменения различных тканевых компонентов печени у детей, умерших от коарктации аорты и стеноза легочного ствола.
3. Создать в опытах на щенках гемодинамические модели коарктации аорты и стеноза легочного ствола и проследить за изменениями различных тканевых компонентов печени в стадии компенсации и декомпенсации экспериментальных пороков.
4. Провести устранение длительно существующей коарктации аорты и стеноза легочного ствола выявить возможность обратимости ранее возникших сосудисто-тканевых изменений печени.
5. Выявить электронно-микроскопические, гистохимические, гистоэнзимологические и иммуногистохимические особенности различных тканевых компонентов печени при экспериментальной коарктации аорты и стеноза легочного ствола с разным уровнем компенсации кровообращения, а также после их оперативной коррекции.
6. Установить математическую зависимость между сосудистыми (русло притока и оттока крови) и паренхиматозно-стромальными изменениями на разных стадиях порока, а также после их оперативного устранения.
Научная новизна. В работе приведены новые данные о распространенности врожденных пороков сердца в целом, коарктации аорты и стеноза легочного ствола, в частности. Получены сведения о морфологических изменениях в печени больных, умерших от коарктации аорты и стеноза легочного ствола. Разработана принципиально новая методика комплексной оценки сосудистой системы печени с исследованием ее артерий, приносящих и выносящих вен в зависимости от их калибра. На основе оценки результатов стерео- и морфометрии впервые получены количественные данные о закономерностях изменений различных тканевых компонентов печени при коарктации аорты и стенозе легочного ствола. Впервые продемонстрирована роль тангенциального напряжения в механизме структурной перестройки печеночных сосудов. В пре- и постсинусоидальном русле выявлен целый комплекс адаптационных структур и показана их роль в механизмах компенсации нарушенного кровообращения. Посредством электронной микроскопии, гистохимических, гистоэнзимологических и иммуногистохимических исследований вскрыты механизмы, лежащие в основе ремоделирования печени в разные стадии пороков и после их устранения.
Практическая значимость. Результаты исследования дадут в распоряжение патологоанатомов данные о механизмах и характере морфологических изменений в печени при коарктации аорты и легочного ствола, а также после хирургического устранения пороков. Выполнение работы позволяет объяснить процессы, лежащие в основе компенсации и декомпенсации кровообращения при рассматриваемых заболеваниях. Результаты исследования могут быть полезны педиатрам, поскольку описанные в нем структурные изменения печени во многом объясняют клинические нарушения со стороны этого органа у больных с коарктацией и стенозом, а также причины и механизмы развития осложнений. Работа даст хирургам дополнительную информацию для уточнения показаний и противопоказаний к оперативному устранению изученных пороков в зависимости от их вида и стадии эволюции. Результаты диссертации являются основой для рекомендации наиболее оптимальных сроков лечения пациентов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Создание в эксперименте коарктации аорты и стеноза легочного ствола приводит к расстройству кровообращения в печени в виде ухудшения притока и затруднения оттока крови, что сопровождается изменением тангенциального напряжения артерий и вен с развитием приспособительных и патологических изменений сосудов, паренхимы и стромы органа.
2. Приспособительные изменения в печени при компенсированной коарктации представлены реактивным снижением тонуса сосудов этого органа, истончением стенок его артерий и вен, а при компенсированном стенозе легочного ствола – реактивным гипертонусом и гипертрофией медии сосудов.
3. Декомпенсация кровообращения при моделируемых пороках сопровождается срывом реактивно-приспособительных сосудистых реакций и выраженной атрофией и дистрофией паренхимы печени.
4. Моделирование коарктации аорты и стеноза легочного ствола, несмотря на разницу возникших гемодинамических нарушений, приводит к формированию комплекса однотипных регуляторных адаптационных структур в русле притока и оттока крови от печени.
5. Адаптационные структуры сосудистого бассейна печени в период компенсации кровообращения регулируют кровоток по артериям и венам, а при декомпенсации, вследствие развития в них склеротических изменений –становятся препятствием на пути тока крови.
6. Устранение экспериментальных пороков с коррекцией нарушенной гемодинамики сопровождается восстановлением тангенциального напряжения артерий и вен печени, что стимулирует процесс «обратного» развития ранее возникших приспособительных и патологических изменений всех тканевых структур этого органа.
Внедрение результатов. Результаты диссертации нашли применение в практической деятельности патологоанатомических отделений МУЗ КБ №9 и БСМП им. Н.В. Соловьева г. Ярославля. Кроме того, они используются в учебном процессе на кафедре патологической анатомии с курсом судебной медицины и ИПДО ЯГМА.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на следующих конференциях, заседаниях и съездах:
-
На Общероссийской конференции «Проблемы морфологии (теоретические и клинические аспекты)» (Сочи, 14-16 мая 2002 г.). 2. На общероссийской V научной конференции «Гомеостаз и инфекционный процесс» (Кисловодск, 19-21 апреля 2004 г.) 3. На II конференции «Гомеостаз и эндокринология» (Москва, июнь 2004 г.). 4. На V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Москва, 17-18 сентября 2004 г.). 5. На Научной конференции «Новые оперативные технологии (анатомические, экспериментальные и клинические аспекты)» (Томск, 6-8 октября 2004 г.). 6. На Всероссийской научной конференции «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 27-29 октября, 2004 г.). 7. На международном хирургическом конгрессе «Новые технологии в хирургии» (Ростов-на-Дону, 5-7 октября). 8. На международной конференции «Гемореология в микро- и макроциркуляции (Ярославль, 21-23августа 2005 г.) 9. На Юбилейной научной общероссийской конференции «Современные проблемы науки и образования» (Москва, 5-6 декабря 2005 г.). 10. На II Съезде Российского общества патологоанатомов (Москва, 11-14 апреля 2006 г.). 11. На II Всероссийской научной конференции «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 19-20 апреля 2006 г). 12. На конференции с международным участием «Гомеостаз и инфекционный процесс» (Москва, 11-13 мая 2006 г.) 13. На VIII Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Орел, 15 сентября 2006 г.). 14. На XII Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 28-31 октября 2006 г.). 15. На Научной конференции «Инновационные технологии в морфологии» (Санкт-Петербург, 23 июня 2007 г.). 16. На IC Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Бухара, 14-17 мая 2008 г.) 17. На III Съезде Российского общества патологоанатомов (Самара, 26-30 мая 2009 г.). 18. На VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 23-26 сентября 2009). 19. На Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы патологической анатомии» (Санкт-Петербург, 14-15 октября 2011 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 64 работы, в том числе 24 в рецензируемых журналах (перечень ВАК).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 286 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и использованных методик, пяти глав, посвященных результатам собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 298 отечественных и 190 иностранных источников. Текст иллюстрирован 29 таблицами и 130 рисунками, многие из которых являются монтажами из 2-6 фрагментов.
