Введение к работе
Актуальность проблемы. Посттравматическая регенерация скелетных мышц продолжает оставаться в центре внимания исследователей и практических врачей. Это обусловлено частым повреждением скелетных мышц в результате травм, а также проведением различных реконструктивных операций на сухожильно-мышечной системе (Студитский А.Н., 1959; Клишов А.А., 1984; Данилов Р.К., 1986, 1994; Шмерлинг М.В., Веряскин В.В., Филюшина Е.Е., 1990; Булякова Н.В. с соавт., 1998; Данилов Р.К., Мурзабаев Х.Х., 2002; Ямщиков Н.В., Суворова Г.Н., 2003; Тулаева О.Н., 2003; Carlson D.M., 1983, 1997; Sloper J.C., Partrige T.A., 1980; Grounds M.D., 1991; Arrington E.D., Miller M.D., 1995; Minamoto V.B. et. аl., 1999).
Для стимуляции репаративной регенерации скелетной мышечной ткани применяются различные лечебные средства, улучшающие кровообращение, нормализу- ющие микроциркуляцию и метаболизм поврежденных тканей (Ратнер Г.Л. с соавт., 1977; Давыдкин Н.Ф., 1994; Краснов А.Ф., Котельников Г.П., 1997). Однако добиться хорошего функционального результата удается не всегда.
Экспериментально-морфологические и клинические исследования сотрудников Самарского государственного медицинского университета убедительно свидетельствуют о положительном влиянии повышенной гравитации с вектором действия центробежных сил краниокаудального направления на репаративный остеогенез нижних конечностей. Экспериментальные данные показывают, что под влиянием повышенной гравитации более активно идет формирование костного регенерата и его перестройка, наблюдается интенсивный рост сосудов микроциркуляторного русла (Яшков А.В., Котельников Г.П., Махова А.Н., 1998; Котельников Г.П., Яшков А.В., 2003). Ускоряются все стадии процесса репаративной регенерации тканей, составляющих мышечно-сухожильное соединение (Тулаева О.Н., 2003).
Проведенные экспериментальные исследования на здоровых животных, а также на человеке свидетельствуют, что умеренные величины повышенной гравитации вызывают в скелетно-мышечной системе положительные изменения, обеспечивающие более интенсивное ее функционирование и не оказывают отрицательного действия на организм (Газенко О.Г., Кальвин М., 1975; Котовская А.Р., Краснов И.Б., Шипов А.А., 1985; Суворов П.М., Сидорова К.А., 1995).
Хронические артериопатии нижних конечностей составляют среди населения стран мира, в зависимости от возраста больных, от 0,6 до 15 % (Кошкин В.М., 1999; Кохан Е.П. и соавт., 2003; Hiatt W.R. et.al., 1995). В России хроническими облитерирующими заболеваниями артерий нижних конечностей страдает 2-3 % населения. При этом в 82 % случаев это облитерирующий атеросклероз, а в 2 % - облитерирующий эндартериит (Савельев В.С. и соавт., 1990; Вачев А.Н.,1998; Комаров А.Л. и соавт., 2000; Азизов Г.А., Козлов В.И., 2004).
Лечение облитерирующих заболеваний артерий нижних конечностей по-прежнему остается актуальной проблемой. Частота появления рестенозов и окклюзий в течение двух лет после бедренно-подколенной реконструкции составляет 30-50 % (Затевахин И.И.и соавт., 1993; Чернышов В.Н. и соавт., 1996; Покровский А.В., Зотиков А.Е., 1996; Ратнер Г.Л. и соавт., 1999; Осипов Б.С., 2000). Среди основных причин неудачных исходов артериальных реконструкций, помимо технических погрешностей, является прогрессирование атеросклероза (Восканян Ю.Э. и соавт., 2002; Hepp W., Ebert Ch., 1996). Единственной возможностью профилактики развития болезни является стимуляция коллатерального кровообращения (Дадвани С.А. и соавт., 2000; Макаров И.В., 2004).
Поэтому заслуживает внимание возможность применения в лечении больных с хронической артериальной ишемией нижних конечностей гравитационных перегрузок направления голова – таз (направление +Gz) (Левашов Н.В., 1986). Возникающий при этом дополнительный приток к ногам крови стимулирует коллатеральный и регионарный кровоток, активизирует обменные процессы и снижает степень ишемии (Галкин Р.А. и соавт., 1997; Опарин А.Н., 2002; Котельников Г.П., Яшков А.В., 2000, 2003; Галкин Р.А., Макаров И.В., 2006).
Имеющиеся клинические и экспериментальные сведения позволяют высказать предположение о целесообразности использования гравитационного фактора при повреждение вследствие раздавливания скелетных мышц нижних конечностей и у животных с моделированным атеросклерозом. Однако до настоящего времени сведений экспериментального характера по целенаправленному изучению влияния гравитационной терапии на процессы репаративной регенерации после раздавливания скелетной мышечной ткани, а также на регионарный кровоток и микроциркуляцию у животных с моделированным атеросклерозом очень мало и они носят противоречивый характер. Важность практического решения перечисленных выше проблем в эксперименте и возможность обоснования применения гравитационной терапии в клинической практике явилось основанием для выполнения данного исследования.
Цель исследования – морфологический анализ особенностей структурной организации и репаративной регенерации поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани в условиях механического повреждения, экспериментального атеросклероза и воздействии повышенной гравитации краниокаудального направления.
Задачи исследования:
-
Изучить характер репаративных процессов и состояние микроциркуляторного русла в раздавленной скелетной мышце.
-
Дать сравнительную морфометрическую и электронно-микроскопическую оценку процессов регенерации скелетной мышечной ткани без воздействия и с воздействием повышенной гравитации краниокаудального направления.
-
Выявить реактивные изменения, возникающие в поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани при раздавливании.
-
Провести морфофункциональную оценку изменений регионарного кровотока и микроциркуляции, состояния скелетной мышечной ткани нижних конечностей кроликов при экспериментальном атеросклерозе.
-
Изучить в экспериментах на кроликах влияние повышенной гравитации на состояние регионарного кровотока, микроциркуляторного русла и скелетной мышечной ткани нижних конечностей и провести сравнительное рандомизированное исследование этого воздействия в группе интактных животных и у кроликов с моделированным атеросклерозом.
-
Провести сравнительную оценку влияния применяемых режимов повышенной гравитации на морфологические изменения в скелетной мышечной ткани и сосудах микроциркуляторного русла икроножных мышц кроликов при экспериментальном атеросклерозе и обосновать перспективы гравитационной терапии в клинической практике.
Научная новизна полученных данных
С использованием современных морфологических и электронно-микроскопических методов изучены реактивные изменения, наблюдаемые в скелетной мышце белых крыс при раздавливании, прослежены особенности течения раневого процесса на разных этапах репаративной регенерации.
Впервые предложено устройство для изучения влияния повышенных нагрузок на лабораторных животных и определены оптимальные режимы воздействия гипергравитации на скелетную мышечную ткань и регионарный кровоток (патент РФ №69738 от 10.01.2008).
Изучены особенности восстановительных процессов в скелетной мышце при её механическом повреждении в условиях воздействия повышенной гравитации краниокаудального направления.
В сравнительном аспекте проведено комплексное морфологическое исследование воздействия гравитационных перегрузок краниокаудального направления на состояние регионарного кровотока, микроциркуляторного русла и скелетной мышечной ткани нижних конечностей у интактных животных и у животных с моделированным атеросклерозом.
Установлено стимулирующее влияние гипергравитации на развитие элементов микроциркуляторного русла, увеличение числа функционирующих капилляров и, таким образом, на оптимизацию репаративных процессов.
Практическая значимость работы
Экспериментально установленные режимы повышенной гравитации краниокаудального направления, оптимизируют регенерацию скелетной мышечной ткани и могут быть применены у больных с повреждениями мышц нижних конечностей.
Примененная в данной работе модель раздавливания может быть использована в экспериментальной практике при изучении репаративных процессов в органах и тканях.
Предложенная экспериментальная центрифуга может быть использована для изучения влияния гипергравитации на лабораторных животных.
Применение гравитационной терапии в клинической практике значительно повышает эффективность лечения и качество жизни больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей.
Основные положения, выносимые на защиту
-
В скелетной мышце с нанесенной травмой, раздавливанием, выявляются выраженные реактивные изменения, переходящие в некроз. Распад структурных компонентов ткани происходит одновременно и прослеживается на всех уровнях структурной организации.
-
Восстановительные процессы в поврежденной скелетной мышце в условиях воздействия повышенной гравитации краниокаудального направления коррелируют с изменениями микроциркуляторного русла и характеризуются ускорением всех этапов репаративного гистогенеза.
-
Гравитационные перегрузки при многократном воздействии приводят в эксперименте к повышению емкости сосудистой сети и, прежде всего, микроциркуляторного русла, проявляющегося увеличением его общей площади. Это улучшает морфофункциональное состояние скелетной мышечной ткани и кровообращение нижних конечностей как у интактных животных, так и у животных c экспериментальной патологией.
Апробация работы
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 1 в центральной печати. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Морфофункциональные аспекты регенерации и адаптационной дифференцировки структурных компонентов опорно-двигательного аппарата в условиях механических воздействий» (г. Курган, 2004), на заседании Самарского отделения Всероссийского научного общества анатомов, гистологов, эмбриологов.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования используются в учебном процессе на кафедре гистологии и эмбриологии Самарского государственного медицинского университета при чтении лекций и проведении практических занятий по темам «Мышечные ткани» и на кафедре курортологии и физиотерапии СамГМУ при чтении лекций и проведении практических занятий по темам: «Физиотерапевтические факторы» и «Физиотерапия в травматологии и ортопедии», на хирургических кафедрах по теме: «Хирургические заболевания периферических артерий».
Структура и объем диссертации
