Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Изменения функционального элемента миокарда при длительном искусственном кровообращении с кардиоплегиеи и способы их предупреждения 10
1.1 Краткий очерк развития метода искусственного кровообращения и кардиоплегии 10
1.2 Изменения гемодинамики и гемомикроцйркуляции при искусственном кровообращении и кардиоплегии 13
1.2.1 Компоненты функционального элемента миокарда 14
1.2.2 Патогенез гипоксических нарушений в миокарде в условиях кардиоплегии 18
1.3 Характеристика кардиоплегических растворов и методов проведения кардиоплегии - 22
1.3.1 Средства, повышающие устойчивость миокарда к ишемии 25
1.4 Некоторые аспекты биологического действия озона и его антигипоксический эффект 27
Глава 2 Материал и методы исследования
2.1 Подготовка животных к эксперименту и воспроизведение моделей 39
2.2 Методика проведения искусственного кровообращения и кардиоплегии 39
2.3 Общая характеристика экспериментального материала 45
2.4 Методы исследования 46
2.4.1 Биохимические методы исследования 46
2.4.2 Морфологические методы исследования 47
2.4.3 Гистохимические методы исследования 48
2.4.4 Статистические методы исследования 49
Глава 3 Структура и метаболизм функционального элемента миокарда при хирургическом вмешательстве в условиях эндотрахеального эфирно-кислородного наркоза 50
Резюме 61
Глава 4 Изменения метаболизма и структуры функционального элемента миокарда при защите сердца от ишемии кардиоплегическим раствором деринга 62
4.1 Структура и метаболизм функционального элемента миокарда через 90 минут ишемии сердца 63 Резюме 79
4.2 Структура и метаболизм функционального элемента миокарда через 2 часа постишемического периода 82
Резюме 98
Глава 5 Оценка эффективности защиты сердца от ишемии озонированным кардиоплегическим раствором деринга 101
5.1 Структура и метаболизм функционального элемента миокарда через 90 минут ишемии 102
Резюме 118
5.2 Структура и метаболизм функционального элемента миокарда через 2 часа постишемического периода после 90 минутной ишемии с использованием озонированного кардиоплегического раствора Деринга 121
Резюме 137
Заключение 140
Выводы 150
Список литературы 151
- Изменения гемодинамики и гемомикроцйркуляции при искусственном кровообращении и кардиоплегии
- Методика проведения искусственного кровообращения и кардиоплегии
- Структура и метаболизм функционального элемента миокарда при хирургическом вмешательстве в условиях эндотрахеального эфирно-кислородного наркоза
- Структура и метаболизм функционального элемента миокарда через 2 часа постишемического периода
Введение к работе
-
-
Актуальность темы
В настоящее время в мире ежегодно выполняется более шестисот тысяч операций на сердце с применением кардиоплегии. При этом развитие острой сердечной недостаточности у кардиохирургических больных в послеоперационном периоде в большинстве случаев связано с гипоксическими и ишемическими повреждениями миокарда на интраоперационном этапе. (Дементьева И.И. 2006, Бокерия Л.А., Мерзляко В.Ю. 2008.). Для предупреждения этих осложнений в настоящее время используется фармакохолодовая кардоплегия в сочетании с локальной гипотермией сердца. Однако, количество осложнений, связанных с гипоксическим повреждением миокарда остается достаточно большим. Это побудило нас изучить влияние озона, являющегося антигипоксантом, в составе КПР на предупреждение гипоксических нарушений метаболизма и связанных с ними структурных повреждений миокарда при ишемии. (Военнов О.В. 1995 г.; Жемарина Н.В. и соавт., 1995 г.; Конторщикова К.Н. и соавт., 1995)
Антигипоксический эффект озона обусловлен многоуровневым воздействием на метаболизм и структуру клеток: Мухина И.В. с соавт. (1998г.) на модели изолированного перфузируемого сердца крыс по Лангендорфу-Фаллену выявила повышение сократимости миокарда и улучшение процессов расслабления при малых концентрациях озона, обусловленные метаболическим действием препарата на энергетический обмен кардиомиоцитов, активацию ферментов пентозофосфатного шунта. Также в работах Смирнова В.П.1998 г.; Sunnen G.1989 г.; Перетягина С.П.2003 г.; Конторщиковой К.Н. и соавт., 2005 г. доказан стимулирующий эффект озона на внутриклеточный эритроцитарный обмен, воздействие на фосфолипидные мембраны, приводящее к повышению их эластичности и деформабельности.
Комплексный механизм действия озона на миокард при ишемии требует целостного рассмотрения структуры и функциональных связей в органе. Важным моментом в понимании развития ишемической альтерации сердца является изучение ФЭМ.
Согласно концепции А.М.Чернуха (1975), в анатомическом отношении функциональный элемент миокарда состоит из гемоциркуляторной единицы, лимфатического капилляра, специализированных клеток паренхимы, нейрогуморальных образований. Все это погружено в неструктурированный гель и укреплено соединительнотканным каркасом. На уровне ФЭМ осуществляется единство кровоснабжения, метаболизма и функции данного органа. Такая единица обладает всеми качествами для функционирования: в ней воплощаются в миниатюре характеристики целой системы.
-
-
Цель и основные задачи исследования
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния озонированного кардиоплегического раствора Деринга на метаболизм и структуру ФЭМ при ишемии сердца у собак.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Оценить светооптические, электронномикроскопические, морфометрические и энзимогистохимические характеристики функционального элемента миокарда после проведения торакотомии и перикардиотомии в условиях эфирно-кислородного наркоза.
2. Изучить изменения метаболизма и структуры ФЭМ через 90 минут ишемии сердца и спустя 2 часа постишемического периода при защите его кардиоплегическим раствором Деринга.
3. Исследовать изменения метаболизма и структуры ФЭМ через 90 минут ишемии сердца и 2 часа постишемического периода при защите его озонированным кардиоплегическим раствором Деринга.
4. Сопоставить изучаемые параметры с применением неозонированного и озонированного кардиоплегических растворов на одинаковых этапах исследования и на основании их анализа, оценить противогипоксическое действие озонированного кардиоплегического раствора на метаболизм и структуру ФЭМ.
-
-
Научная новизна
- Исследовано противоишемическое влияние озона в составе кардиоплегического раствора Деринга на метаболизм и структуру кардиомиоцитов и эндотелиоцитов миокарда. Проведен сравнительный морфометрический анализ показателей микроциркуляторного русла при использовании стандартного и озонированного кардиоплегических растворов.
- Выявлено, что защита миокарда при 90 минутной ишемии сердца раствором Деринга недостаточна. Формирующиеся изменения микроциркуляции и метаболизма приводят к деструкции клеточных структур в эндотелиальных клетках и кардиомиоцитах.
- Через 2 часа постишемического периода после 90 минутной ишемии на фоне стандартной кардиоплегии не происходит восстановление микроциркуляторного русла, метаболизма и структуры кардиомиоцитов и эндотелиоцитов, лишь частично проявляются компенсаторные изменения в миокарде.
- Озон в составе кардиоплегического раствора оказывает выраженный противогипоксический и мембраностабилизирующий эффект на ФЭМ в период 90 минутной ишемии сердца.
- Доказано, что использование озона в составе кардиоплегического раствора для защиты сердца от ишемии способствует более быстрому и полному восстановлению структуры органа во время реперфузии, снижая альтерацию микроциркуляторного русла и клеточного компонента миокарда в постишемическом периоде.
- На основании сравнительного анализа представлен защитный эффект неозонированного и озонированного КПР Деринга на уровне ФЭМ при выключении сердца из кровообращения.
-
-
Практическая значимость
На основании полученных в работе данных, выдвигается положение о повышении устойчивости миокарда к ишемии за счет введения в состав кардиоплегического раствора озона, в качестве антигипоксанта. Озонированная кардиоплегия предупреждает истощение компенсаторно-приспособительных реакций в миокарде при ишемии, что позволяет рекомендовать использовать данную технологию защиты сердечной мышцы при проведении операций на «открытом сердце».
Рассмотрение функционального элемента миокарда с позиций системного анализа имеет значение как для физиологии, гистологии, так и патологической физиологии и патологической анатомии, расширяя представления о взаимосвязи компонентов ФЭМ и активном участии каждого из них в процессе развития общепатологических изменений.
Данные работы о механизмах формирования во время ишемии сердца изменений в ФЭМ при защите его кардиоплегическим раствором Деринга и возможности их предупреждения с помощью озонированного кардиоплегического раствора используются в педагогическом процессе профильных кафедр Нижегородской государственной медицинской академии и Института ФСБ РФ (г. Нижний Новгород).
-
-
Основные положения, выносимые на защиту
1. Применение кардиоплегического раствора Деринга во время 90 минутной ишемии сердца не предупреждает формирование выраженных, необратимых нарушений метаболизма и структуры ФЭМ.
2. Возобновление коронарного кровотока после 90 минут ишемии сердца с применением неозонированного кардиоплегического раствора не приводит к восстановлению метаболизма и структуры ФЭМ через 2 часа постишемического периода.
3. Введение озона в состав КПР уменьшает напряжение компенсаторно-приспособительных реакций в ФЭМ, предотвращая метаболические нарушения и альтерацию клеточных элементов во время 90 минутной ишемии.
4. Адаптационные реакции, развившиеся при введении озонированного КПР в ФЭМ во время 90 минутной ишемии миокарда сохраняются и в постишемическом периоде, обеспечивая более быстрое и полное восстановление метаболизма и структуры миокарда.
-
-
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на: 6-ой, 7-ой и 8-ой Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Озон в биологии и медицине» (Н.Новгород, 2005, 2007, 2009), Всероссийской научно-практической конференции ассоциации анестезиологов-реаниматологов Юга России (Геленджик, 2004), 3-ей Украинско-русской научно-практической конференции «Озон в биологии и медицине» (Севастополь, 2006), 1-ой научно-практической конференции Азиатско-европейского союза озонотерапевтов «Озон в биологии и медицине» (Большое Болдино, Нижегородская обл., 2006), XIII ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2009).
-
-
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 12 работ, из которых 8 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК.
-
-
Объем и структура работы
Работа включает: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, 3 главы собственных исследований, заключение, выводы, список цитируемой литературы (224 отечественных и 34 зарубежных источников). Диссертация изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц и 29 рисунков.
Личный вклад соискателя. В основу диссертационной работы положены исследования, в которых соискатель ставил проблему, предлагал способы решения задач, планировал эксперимент, принимал личное участие в проведении экспериментальных исследований, обработке и оценке результатов, формулировке выводов, написании статей.
Изменения гемодинамики и гемомикроцйркуляции при искусственном кровообращении и кардиоплегии
Известно, что операционное вмешательство, сопровождающееся даже адекватным анестезиологическим обеспечением, небезразлично для организма в целом и сердечно-сосудистой системы - в частности. Этапы операции еще до проведения кардиоплегии вызывают изменения сердечной гемодинамики, расстройства МЦ и реологии крови. (Г.А. Бояринов и соавт., 1999 г.; СМ. Маркин 1997 г., Б.В. Шабалкин 1999 г., О.А. Долина 2007 г.)
Применяемые для вводного наркоза тиопентал-натрий, гексенал снижают артериальное давление (И.А. Козлов 1995 г.; А.А. Бунятян 2005 г.). Следовательно, эти препараты оказывают влияние на микроциркуляцию миокарда. После вводного наркоза, как показал Г.А. Ованесян (1982) в системе МЦ у больных, оперированных по поводу митрального стеноза, отмечается спастико-атонический синдром 1-2 степени тяжести, характеризующийся констрикциеи приносящего звена и декапилляризациеи тканей. При этом на высоте торакотомии увеличивается декапилляризация тканей, уменьшается диаметр артериол и перикапилляров в 2-2,5 раза по сравнению с исходным и возрастает проницаемость капилляров для жидкости.
Ряд авторов: И. И. Дементьева (2006) указывают, что введение катетеров в полые вены при подключении АИКа и при проведении кардиоплегии является дополнительной причиной дальнейшего прогрессирования нарушений МЦ. Морфологические исследования на данном этапе операции показали значительное расширение посткапиллярного венозного русла, замедление кровотока с фрагментацией и признаками стаза крови в органах брюшной полости. Это, в свою очередь, обусловливало нарушение притока крови к правым отделам сердца, снижение минутного объема сердца и артериального давления (Л.И. Полянская 2003 г.).
Современные исследования в области морфологии микроциркуляции характеризуются системным подходом, в основе которого лежит анализ функционального объединения различных по своей принадлежности структур, опосредующих взаимоотношения между кровью с одной стороны и паренхиматозными элементами с другой (И. П. Аносов 1987г, В.И. Козлов, С.А. Гурова, 1989 г., Г.П. Жданов 2001 г., Г.М.)
В литературе зафиксированы многочисленные попытки выделения структурно-функциональной единицы микроциркуляторного русла типа гистион, ангион, лимфон и т.п. Из совокупности сосудов и окружающих тканей «выкраивались» секторы, регионы, блоки. Известно, что все разделы микроциркуляторнои системы не существуют сами по себе, а включены в тканевую среду органа, с которым они составляют функциональный элемент. Именно здесь осуществляется единство кровоснабжения, метаболизма и функции данного органа. Такая единица обладает всеми качествами для функционирования: в ней воплощаются в миниатюре характеристики целой системы.
Актуальность темы ФЭ органа объясняется еще и тем, что в его бассейне в конечном счете реализуется транспортная функция сердечнососудистой системы и обеспечивается транскапиллярный обмен, создающий необходимый для жизни тканевой гомеостаз. (A.M. Чернух, П.Н. Александров, О.В. Алексеев, 1975 г.).
Сердце. Согласно концепции A.M. Чернуха, в анатомическом отношении функциональный элемент миокарда состоит из гемоциркуляторной единицы, лимфатического капилляра, специализированных клеток паренхимы, нейрогуморальных образований. Все это погружено в неструктурированный гель и укреплено соединительнотканным каркасом.
Как известно, артериальные сосуды сердца разветвляются под эпикардом на веточки, которые, пронизывая толщу миокарда, резко меняют свое направление и образуют мелкопетлистую сеть. Капилляры, диаметр которых составляет от 2 до 20 мкм (В.Н. Загвозкин, 1973 г.), располагаются строго параллельно мышечным волокнам (Л.Б. Снопова, 1991 г.). Капилляры подразделяют на открытые, плазматические и закрытые (В.В. Куприянов, Я.Л. Караганов, В.И. Козлов, 1975 г.). Среди последних дифференцируют резервные и патологически обтурированные (В.В. Куприянов, В.Н. Колмыкова, 1979 г.). В отличие от других органов, в сердце артериолы непосредственно переходят в капилляры, т. е. перикапиллярное звено микроциркуляторнои системы утрачено. Этим объясняется отсутствие прекапиллярных сфинктеров, которые играют важную роль в регуляции микроциркуляции.
Капилляры в миокарде располагаются вокруг мышечных волокон приблизительно на одинаковом расстоянии друг от друга, что способствует равномерному кровоснабжению (А.И. Тарасова 1991 г.). Характерной особенностью является также то, что сердечная мышца наиболее васкуляризирована и плотность капилляров здесь в несколько раз превышает таковую в других органах. На каждое мышечное волокно в стенке левого желудочка приходится один капилляр (М.Э. Камахидзе, 1967 г.; Halliwell В, 1991 г.). По наблюдениям этих авторов, из-за плотного расположения капилляров на поперечном срезе создается впечатление, что каждое мышечное волокно окружено несколькими капиллярами. В стенке левого желудочка на 1 мм2 площади гистологического среза приходится 2,5 - 4 тыс. капилляров (Г.Г. Автандилов, 1990г.; S.F. Vatner, 1985 г.), хотя другие авторы - (H.R. Weiss, 1985 г.) считают, что всего 300 на 1мм2. Исследования (Л.М. Непомнящих 2003 г., Г.Н. Окуневой с соавт. 2004 г) показали, что в физиологических условиях в сердце функционирует только 20 - 50% капилляров.
Перикапиллярное пространство можно представить. в виде зоны основного вещества, пронизанного фибриллярными элементами, и содержащего рассеянные клеточные формы, нервные волокна и окончания. Главными химическими компонентами основного вещества, наряду с водой, являются белки и полисахариды, образующие между собой комплексы соединений различной молекулярной структуры и прочности.
Фибриллярные элементы - коллагеновые и эластические волокна (Л.И. Полянская 2003 г., М.М. Галагудза 2004 г.)
Методика проведения искусственного кровообращения и кардиоплегии
Схема подключения АИК к организму животного изображена на рис. 2.1 Через ушко и стенку правого предсердия в полые вены вводили катетеры для дренирования венозной крови.в оксигенатор; артериальную трассу АИК через канюлю соединяли с левой бедренной артерией. Гепарин вводили из расчета 5 мг/кг перед подсоединением АИК к организму животного с последующим повторным введением половины начальной дозы через каждый час перфузии. Анестезия во время ИК поддерживалась аналгетиками (фентанил, феназепам) и нейролептиками (дроперидол) с добавлением миорелаксантов (дитилин). Для первичного заполнения аппарата ИК использовали свежую донорскую гепаринизированную кровь (после предварительного исследования совместимости) и полиглюкин с добавлением 4% раствора хлорида калия и гепарина из расчёта 25 мг на 500 мл перфузата. Степень гемодилюции во всех случаях во время ИК поддерживалась на уровне 25-30%. Расчёт её производили по формуле: где 1 - объём циркулирующей жидкости; ОЦК - объём циркулирующей крови подопытного животного, принимаемый нами за 1/13 его веса; 2 -объём использованной крови донора. Для проведения ИК применяли отечественный аппарат "АИК-5М" с двумя мембранными насосами, работающими в противофазе и создающими пульсирующий кровоток, с оксигенатором противоточного пенно-плёнчатого типа, совмещённым с теплообменником. Согревание и охлаждение теплоносителя осуществляли аппаратом "Холод-2Ф".
После согревания и насыщения газом первичного перфузата на режиме рециркуляции снимали зажимы с приводящей и отводящей магистралей и проводили параллельную перфузию. После достижения расчётной ОСП затягивали турникеты на катетерах в полых венах и таким образом переходили на полное ИК. Перфузионный индекс определялся по номограмме П. Галлетти и Г. Бричера для собак (1966) и составлял 2,8-3,0 мл/м/мин, что соответствовало ОСП= 115-120 мл/кг/мин. С началом полного ИК отключали ИВЛ. С первых минут перфузии осуществляли гипотермию путём охлаждения перфузата в теплообменнике до ректальной температуры животного 28-30С, затем пережимали аорту и останавливали сердечную деятельность введением охлаждённого кардиоплегического раствора в коронарное русло и обкладыванием сердца лёд-снежной массой. Для проведения кардиоплегии раствор вводили в корень аорты. В нижнем отделе правого предсердия делали небольшой разрез (1 см), вокруг которого накладывают кисетный шов и брали его в турникет. Это отверстие служило дренажем для кардиоплегического раствора, поступающего из венечного синуса. В контрольной серии кардиоплегия проводилась охлаждённым до 2-4С раствором Дёринга, а в опытных озонированным. Для получения озонированного кардиоплегического раствора перед введением его охлаждали до 2 - 4 С и озонировали в течение 60 минут озоно-кислородной смесью с содержанием озона 2 мг/л/ через систему, состоящую из устройства подачи кислорода, генератора озона «Озон М-5» и оксигенатора. Количество растворенного озона составляло 0,35 мг/л. К концу ИК организм согревали до исходной температуры. Перфузию проводили в течение двух часов.
Структура и метаболизм функционального элемента миокарда при хирургическом вмешательстве в условиях эндотрахеального эфирно-кислородного наркоза
Для оценки эффективности противоишемической защиты миокарда КПР необходимо было изучить влияние на ФЭМ хирургического вмешательства (торакотомия с поперечным рассечением грудины, перикардиотомия, подведение турникетов и введение катетеров в аорту, переднюю и заднюю полые вены, перевязка непарной вены) на фоне эндотрахеального эфирно-кислородного наркоза. С этой целью выполнено 12 опытов. Через 2 часа ЭКН сердце забирали на исследование.
Капилляры. Световая микроскопия. Результаты исследования показали, что капилляры всех слоев миокарда располагаются параллельно КМЦ. Между капиллярами определяются анастомозы различного строения, количество которых возрастает от субэпикардиального к субэндокардиальному слою. В последнем обнаруживается множество различного строения анастомозов, за счет этого они выглядят короткими с широким просветом. В капиллярах всего миокарда содержаться эритроциты, лежащие или свободно (что превалирует в глубоких слоях миокарда), или в виде «монетных столбиков» (чаще в субэндокардиальных зонах). Контуры эритроцитов четкие, мембраны прослеживаются, превалируют дискоциты. Эндотелиальные клетки капилляров без особенностей, ядра их веретенообразной формы с довольно большим количеством хроматина, чаще лежащего маргинально.
Электронная микроскопия. При исследовании выявлялись капилляры с открытым просветом. Внутренняя плазматическая мембрана эндотелиоцитов образовывала короткие толстые выросты. Встречались капилляры плазматические, содержащие эритроциты и спавшиеся. Цитоплазма эндотелиальных клеток была средней электронной плотности и мелкозернистой структуры. Ядра эндотелиоцитов имели неровные контуры с инвагинациями кариолеммы. Имело место пристеночное распределение хроматина. В капиллярах отмечалась высокая пиноцитозная активность. Базальная мембрана плотно прилежала к наружной мембране эндотелиоцитов, имела равномерную толщину на всем протяжении окружности капилляров.
Морфометрия. В табл. 3.1 представлены результаты количественного анализа МЦР. Видно, что наиболее развита капиллярная сеть в среднем слое миокарда, здесь же отмечаются капилляры большего диаметра. Несколько разнородная картина определяется под эпикардом и под эндокардом. Так, если в наружном слое миокарда довольно много функционирующих капилляров (7329,46±424,79), то диаметр их составляет всего 3,07±0,19 мкм. В подэндокардиальном - наименьшее количество капилляров (5640,50±679,64 на 1мм площади среза) с довольно широким просветом. Последнее может быть обьяснено поддержанием метаболизма внутреннего слоя миокарда за счет диффузии энергетических субстратов из крови полостей сердца.
На основании проведенных замеров были рассчитаны обьем капиллярного русла и радиус диффузии также в различных слоях миокарда. Данные показатели считаются интегративными и на наш взгляд, в большей мере отражают состояние гемодинамики на уровне МЦР.
Наибольший объем капиллярного русла отмечался в интрамуральном слое миокарда, наименьший - в подэпикардиальном, среднее положение занимал субэндокардиальный слой. Наряду с этим в последнем отмечался самый высокий радиус диффузии (0,0-75±0,0005 усл.ед.), а наиболее низкий - в интрамуральном слое. Данный факт может свидетельствовать о высокой проницаемости стенок капилляров в субэндокарде и о довольно значительной насыщенности капиллярами среднего слоя миокарда собак. Кроме того, показатель «радиус диффузии» отражает процесс поступления энергетических субстратов в наиболее отдаленные от капилляров зоны КМЦ. В связи с этим становится понятным его высокое значение в субэндокардиальном слое, который подвергается максимальному сдавлению в период систолы.
Структура и метаболизм функционального элемента миокарда через 2 часа постишемического периода
Капилляры. Световая микроскопия. Во всех слоях миокарда определялась равномерная капиллярная сеть. В просвете последней обнаруживались неизмененные эритроциты. Эндотелиальные клетки капилляров были слегка уплощенными и имели гиперхромные веретенообразные ядра. Электронная микроскопия. Через 2 часа постишемического периода при исследовании миокарда было выявлено, что в просвете капилляров свободные эритроциты встречались редко, в плазме определялись хлопьевидные включения. Отмечалось истончение и сглаживание внутренней поверхности микрососудов, разряжение базальной мембраны. В этих капиллярах было зафиксировано уменьшение пиноцитозной активности. В эндотелиоцитах фиксировалось просветление цитоплазмы, явления перинуклеарного отека, в части митохондрий -разрывы наружной мембраны и гомогенизация крист. (рис.4.8). Морфометрия. При исследовании капилляров различных слоев миокарда выявлено, что число функционирующих капилляров незначительно отличалось по слоям миокарда: минимальное наблюдалось в субэпикардиальном слое, максимальное — в интрамуральном. (табл.4.6). Радиус диффузии капилляров достоверно снижался в среднем по всем слоям миокарда относительно периода 90 минутной гипотермической ишемии. Метаболизм.
Гистохимический анализ капилляров различных слоев миокарда в постишемическом периоде по каждому энзиму представлен в таблице 4.7 а-ГФДГ: активность ее в эндотелии капилляров колебалась по слоям сердечной мышцы, а гранулы диформазана были пылевидными и располагались цепочками. Лишь в интрамуральном слое фиксировалось достоверное увеличение активности энзима относительно предыдущей серии. ЛДГ: по всем слоям миокарда в эндотелиоцитах активность данного энзима была достоверно выше таковой в серией с 90 минутной ишемией. Грнулы диформазана определялись средних размеров, и неравномерно распределялись на протяжении капилляров. НАДН-ДГ: в субэпикардиальном и интрамуральном слоях активность ее была одинаковой положительной, в субэндокардиальном — ниже. По всем слоям миокарда активность НАДН-ДГ была достоверно ниже, чем в серии с 90 минутной ишемией. Продукты реакции по слоям не отличались - выявлялись пылевидными и мелкими, располагались цепочками. Г-бф-ДГ: активность ее была выше в субэпикардиальных капиллярах. Относительно серии 90 минутной ишемии сердца, активность Г-бф-ДГ в постишемическом периоде по всему миокарду достоверно повышалась. Гранулы дифармазана постепенно приобретали более крупный характер по мере углубления в мышцу сердца: субэпикардиальные капилляры — пылевидные диффузно расположенные зерна, интрамуральные — мелкие диффузно расположенные, а субэндокардиальные — как пылевидные, так и мелкие с равномерным распределением по цитоплазме. Перикапиллярное пространство содержало довольно большие объемы отечной жидкости. В межклеточном интерстиции отек был выражен меньше.
Гистохимически перикапиллярно определялось наличие пылевидного и мелкогранулярного PAS положительного материала. Предварительная обработка гистологических срезов амилазой показала присутствие в PAS субстанции незначительных примесей гликогена. Диффузно в интерстиции определялись хлопьевидные образования, аналогичные таковым в просвете капилляров (рис.4.8). Кардномиоциты. Световая микроскопия. В сердечной мышце на общем фоне малокровия отмечались альтеративные изменения КМЦ по типу гиалиново-капельной дистрофии с утратой в части КМЦ поперечной исчерченности. Эти явления распределялись в миокарде мозаично с доминированием в субэндокардиальном слое. Электронная микроскопия. При исследовании в КМЦ определялся преимущественно околоядерный отек. Цитоплазма просветлялась, в ней уменьшалось количество цитогранул. В околоядерной зоне встречались отдельные лизосомы. Ядро содержало умеренное количество равномерно распределенного хроматина. Большинство митохондрий подвергалось выраженным изменениям: резкое просветление матрикса, гомогенизация части крист. Наблюдались митохондри с нарушением целостности наружной оболочки. Миофибриллы подвергались разволокнению и лизису, встречались участки их пересокращения. Цистерны СПР были расширены. (рис.4.8). Морфометрия. Результаты исследований КМЦ в различных слоях миокарда в постишемическом периоде (табл. 4.8) свидетельствуют об уменьшении диаметра КМЦ по сравнению с периодом 90 минутной ишемией сердца во всех слоях сердечной мышцы. Эти данные кореллируют с уменьшением радиуса диффузии капилляров по всем слоям миокарда относительно предыдущей серии, что свидетельствует о снижении проницаемости капилляров, и как следствие - уменьшении внутриклеточного отека. Последнее . подтверждалось и на ультраструктурном уровне. Также уменьшалась и площадь ядер КМЦ в постишемическом периоде, приближаясь к таковой при ЭКН. Морфометрические данные иллюстрируют количественные морфологические изменения КМЦ различных слоев сердечной мышцы. Метаболизм.
Анализ гистохимического исследования КМЦ в постишемическом периоде свидетельствует о повышении активности ЛДГ, Г-бф-ДГ и снижении НАДН-ДГ по сравнению с периодом 90 минутной ишемии. а-ГФДГ: активность данного фермента в КМЦ различных слоев миокарда колебалась незначительно и достоверно не отличалась от показателей предыдущей серии. При этом наблюдалась тенденция к укрупнению гранул диформазана от субэпикардиального слоя к интрамуральному и субэндокардиальному. ЛДГ: активность ее возрастала в КМЦ всех слоев сердечной мышцы по сравнению с периодом ишемии. Качественный анализ показал незначительные колебания величины и расположения продуктов реакции. Чаще встречались пылевидные и мелкие гранулы диформазана, лежащие в виде цепочек параллельно миофибриллам КМЦ. СДГ: активность ее не отличалась от периода гипотермической ишемии миокарда. На фоне пылевидных гранул по ходу поперечной исчерченности отмечались крупные зерна и их конгломераты, лежащие без определенной ориентации. НАДН-ДГ: отмечалось снижение ее активности во всех слоях сердечной мышцы по сравнению с периодом гипотермической ишемии миокарда, особенно значительное в КМЦ субэндокардиального слоя. Здесь встречались редкие конгломератообразные скопления гранул диформазана. Снижение активности НАДН-ДГ в других слоях сердечной мышцы было выражено в меньшей мере, а продукты реакции приобретали характер пылевидных и повторяли по локализации поперечную исчерченность.
Похожие диссертации на Влияние озонированного кардиоплегического раствора на функциональный элемент миокарда
-
-
-
-
-
-
-
-
