Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Обзор литературы 8
1.1 Современные представления о лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) 8
Глава 2 Материал и методы исследования 21
2.1 Материал исследования. 21
2.2 Методы исследования 22
2.2.1 Клинические методы исследования . 22
2.2.2 Лазерная допплеровская флоуметрия 25
2.2.3 Статистические методы . 32
Глава 3 Состояние гемодинамических механизмов микроциркуляции в пародонте в норме и при его заболеваниях 33
3.1 Клиническое состояние пародонта в норме и при его заболеваниях 33
3.2. Состояние микроциркуляции в тканях десны интактного пародонта . 37
3.3. Показатели микроциркуляции в тканях десны при катаральном гингивите. 41
3 4 Значения микроциркуляторных параметров в тканях десны при пародонтите 47
3.5 Состояние микроциркуляции в тканях десны при пародонтозе 62
Глава 4 Корреляционный анализ показателей измерений микроциркуляции в пародонте по данным амплитудно-частотных характеристик ЛДФ 66
ГЛАВА 5 Обсуждение собственных результатов исследования и заключение 80
Выводы 95
Практические рекомендации 97
Список литературы
- Клинические методы исследования
- Статистические методы
- Состояние микроциркуляции в тканях десны интактного пародонта
- Значения микроциркуляторных параметров в тканях десны при пародонтите
Клинические методы исследования
Система микроциркуляции является основным звеном, обеспечивающим метаболический гомеостаз в органах и тканях (130, 131). В последние годы наблюдается бурный рост знаний в области микроциркуляции. Начиная с открытия Марчелло Мальпиги тончайших сосудов - капилляров, связывающих артериальное и венозное звено, учения о структуре и функциях периферического сосудистого русла постоянно обновляются и обогащаются новыми данными. В прошлом веке Маршалл Холл выделил в микрососудистом русле прекапилляры, капилляры и посткапиллярные сосуды. Данная классификация, претерпев некоторые изменения, используется и в настоящее время.
Проблема структурной организации путей микроциркуляции нашла успешное решение в трудах отечественной школы морфологов (38, 116, 117, 133).
Работы Франка Стерлинга и Августа и Марии Крог открыли новую эру в физиологии микроциркуляции (169). Наиболее интенсивное изучение проблемы микроциркуляции начинается с середины 50-х годов прошлого столетия. Этот период Пол Джонсон назвал «ренессансом микроциркуляции», связанного с развитием экспериментальной ангиологии на микроскопическом уровне (111, 114).
В 70-80-е годы развивается изучение патофизиологических аспектов микроциркуляции, направление, которое успешно развивал академик A.M. Чернух и его ученики (112, 113, 115, 116, 126, 127).
Успехи клинического применения микроциркуляторных исследований связаны с применением капилляроскопии, оценкой микрокровотока методом лазерной допплеровской флоуметрии и других. Клиническая важность изучения микроциркуляции определяется возникновением нарушений жизнеспособности тканей (19,24,26,118).
Расстройства микроциркуляции весьма разнообразны. Одним из ранних признаков ее нарушения является локальный спазм артериальных сосудов, застойные явления в венулярных сосудах, а также снижение интенсивности кровотока в нутритивном звене капиллярного русла (58, 125, 126). При развитии патологического процесса, связанного с общим дефицитом капиллярного кровотока, страдают тонкие механизмы, регулирующие ритмические изменения гемодинамики в капиллярах, колебания в них гидростатического давления, от которых зависит транскапиллярный массоперенос, а также те механизмы, которые ответственны за микроциркуляцию и гемореологию (1, 38, 130). Поэтому центральным эвеном в развитии микроциркуляторных нарушений является расстройство капиллярного кровотока, обычно начинающееся со снижения его интенсивности, а заканчивающееся развитием капиллярного стаза в нутритивном звене микроциркуляторного русла (125). Очевидно, что объективная регистрация состояния именно капиллярного кровотока важна как для оценки системных и локальных расстройств микроциркуляции, так и для прогноза течения тех или иных патологических состояний (38, 39, 103).
Достигнутые в последние годы успехи в экспериментальном изучении микроциркуляции позволили вплотную подойти к пониманию механизмов ее регуляции (133, 147, 150) и внедрению новых методов оценки ее состояния в клиническую практику. Таким методом является лазерная допплеровская флоуметрия (ЛДФ), основанная на измерении допплеровской компоненты в спектре отраженного лазерного сигнала, рассеянного на движущихся частицах, что дает возможность проводить измерения величины перфузии тканей кровью, то есть потока эритроцитов в единицу времени через единицу объема ткани (103).
С момента открытия эффекта Допплера (1842) - зависимости сдвига частоты отраженного сигнала от скорости движения объекта -прошло более 100 лет прежде, чем возникли реальные условия для создания высокочувствительных приборов для измерения скорости движения эритроцитов в капиллярах, основанных на данном эффекте (140).
ЛДФ основывается на том, что направленный на ткань световой (лазерный) луч рассеивается на ее статических и подвижных компонентах. Модель миграции фотона в ткани и столкновение его с эритроцитами детально разработана R. Bonner (1981). Отраженный от статических компонентов ткани световой сигнал не изменяет свсэй частоты, а отраженный от подвижных частиц - имеет допплеровское смещение относительно зондирующего сигнала. Регистрируемая с помощью фотодетектора мощность спектра допплеровской компоненты отраженного сигнала определяется концентрацией эритроцитов и их скоростью движения в заданном объеме ткани (135, 139). Согласно теоретическим расчетам, допплеровская частота связана с потоком эритроцитов в тканях (142).
Статистические методы
Клиническое состояние тканей пародоита оценивали на основании осмотра и определения клинических индексов.
В группе с интактным пародонтом жалобы отсутствовали. При осмотре полости рта десневой край был бледно-розового цвета, плотный, при зондировании отсутствовала кровоточивость, пародонтальные карманы не определялись, отмечали наличие мягкого зубного налета Индекс OHI-S составил 0,56±0,06; индексы РМА, РІ и SBI не определялись
При катаральном гингивите присутствовали жалобы на периодически возникающую кровоточивость десен во время еды или при чистке зубов, реже на неприятный запах изо рта; чаще жалоб вообще не предъявляли При объективном обследовании в 89% случаев был обнаружен отек, гиперемия десневого края и межзубных сосочков, кровоточивость из вершин зубных сосочков, в 15% - наличие зубных отложений, в 4% случаев были жалобы на кровоточивость десен при откусывании пищи
Индекс РМА составил в среднем 18,7±1,2, индекс гигиены OHI-S - 1,56±0,06; кровоточивость по индексу SBI - 1,32±0,05, что свидетельствовало о наличии воспаления в тканях десны (табл. 1)
При пародонтите легкой степени присутствовали жалобы на кровоточивость десен при чистке зубов При осмотре отмечали явления катарального гингивита: выявлены гиперемия, отечность десневых сосочков, над- и поддесневые зубные отложения, наличие пародонтальных карманов глубиной до 4 мм. Индекс OHI-S составил 1,62±0,08; его значения были в 3 раза выше, чем в группе с клинической нормой, пародонтальный индекс PI был равен 3,2±0,06; индекс кровоточивости SBI составил 1,43±0,09 (табл. 1)
При пародонтите средней степени пациенты жаловались на кровоточивость десен при чистке зубов и приеме пищи, неприятный запах изо рта При осмотре отмечали более выраженную гиперемию, отечность десневых сосочков, пародонтальные карманы глубиной от 4 до 6 мм, часто определялся серозный экссудат в пародонтальных карманах
Индекс OHI-S составил 2,26±0,18, что было выше почти в 4 раза по сравнению с интактным пародонтом PI был равен 4,32±0,08, SBI составил 2,37±0,03, что соответственно было больше в 1,3 и 1,7 раза, чем у пациентов с легкой степенью пародонтита.
При пародонтите тяжелой степени тяжести чаще всего присутствовали жалобы на кровоточивость из десен как при чистке зубов, так и во время приема пищи, запах изо рта. При осмотре отмечали выраженную гиперемию, отечность десневых сосочков, пародонтальные карманы глубиной 6 - 8 мм и более; экссудат в пародонтальных карманах, над- и поддесневые зубные отложения, подвижность зубов I, II степени. Индекс OHI-S составил 2,80±0,20, что было в 5 раз выше, чем в интактном пародонте; PI составил 5,20±0,38, и был выше в 1,6 раза по сравнению с легкой степенью пародонтита и в 1,2 раза по сравнению со средней степенью, что свидетельствовало о выраженных деструктивных изменениях. Индекс кровоточивости (SBI) также был выше по сравнению с легкой и средней степенью тяжести в 2,8 раза и 1,5 раза - соответственно, что свидетельствовало о выраженных воспалительных изменениях в тканях десны.
При пародонтозе больные жаловались на болевые ощущения от температурных и химических раздражителей При осмотре полости рта отмечали обнажение шеек зубов с вестибулярной и оральной поверхностей Пародонтальные карманы отсутствовали Слизистая оболочка десневого края была бледно-розового цвета, анемична, подвижность зубов отсутствовала Индекс гигиены был незначительно выше, чем в группе с интактным пародонтом и составил 0,70±0,53
Проявления пародонтита легкой степени рентгенологически выражались в разволокнении кортикальной пластинки, окружающей межальвеолярные гребни, резорбции верхушек гребней Эти изменения выявлялись как в области отдельных зубов, так и распространялись на более значительные области альвеолярных отростков, что свидетельствовало о генерализации процесса. Резорбированные участки имели неровные контуры и были окружены участками очагового остеопороза.
При пародонтите средней степени очаговые или распространенные деструктивные изменения приводили к разрушению перегородок в пределах 1/3 их высоты. При этом также отмечалась разная степень активности костного процесса, которая определялась характером и четкостью контуров разрушенных отделов, наличием или отсутствием зон остеопороза.
При пародонтите тяжелой степени наблюдалась генерализация деструктивных процессов в костной ткани, что приводило к разрушению перегородок в пределах 2/3 высоты, образованию глубоких костных карманов
На рентгенограммах при пародонтозе отмечали равномерную атрофию межальвеолярных перегородок и сохранение замыкательной кортикальной пластинки 3.2. Состояние микроциркуляции в тканях десны интактного пародонта.
По данным ЛДФ в интактном пародонте уровень каппилярного кровотока в среднем составил 17,44±1,36 перф. ед., при этом разброс показаний регистрировался от 15,0 перф. ед. до 25,0 перф. ед. Среднее квадратическое отклонение {а) потока эритроцитов в микрососудах составило 2,76±0,60 перф. ед. Коэффициент вариации характеризующий вазомоторную активность микрососудов равнялся 15,61 ±2,75% (табл. 2).
Состояние микроциркуляции в тканях десны интактного пародонта
Уровень высокочастотных флуктуации (AHF/a) по мере развития степени тяжести продонтита продолжал снижаться (табл 6) Их падение составило 11% по сравнению с нормой (р 0,05) и 8% по сравнению с легкой степенью пародонтита. Уровень пульсовых флаксмоций (ACF/ст) имел тенденцию к возрастанию - на 6% по сравнению с легкой степенью пародонтита, но оставался сниженным на 9% по сравнению с нормой (р 0,05).
Тенденция к усилению вклада пульсовых ритмических составляющих в общей уровень флаксмоций свидетельствовала об усилении пассивных модуляций кровотока, направленных на разгрузку микроциркуляторного русла. Гармонический анализ ритмических составляющих флаксмоций позволил установить, что при пародонтите средней степени нарушается соотношение между низкочастотными ритмами (LF), характеризующими активный механизм модуляций кровотока и ритмами, которые характеризуют пассивные механизмы: высокочастотными (HF) и пульсовыми (CF).Тенденция этих изменений отразилась и на значениях индекса флаксмоций (ИФМ), который также несколько увеличился (на 6%) по сравнению с соответствующими значениями при пародонтите легкой степени, но был ниже нормы на 10% (р 0,05)
Следует отметить, что при этом также отмечалось некоторое снижение сосудистого тонуса (на 4%) по сравнению с легкой степенью пародонтита, что свидетельствовало о снижении нейрогенного компонента в регуляции микрососудов (табл 4)
По всей видимости, по мере развития степени тяжести пародонтита компенсаторное усиление сосудистого тонуса, которое отчетливо наблюдалось при пародонтите легкой степени, ослабевает, так как в системе микроциркуляции начинают преобладать застойные явления в венулярном звене, к которым присоединяются реологические расстройства, связанные с внутрисосудистой агрегацией эритроцитов и локальным стазом в микрососудах Оценивая динамику в общем, можно заключить, что пассивные механизмы модуляции тканевого кровотока при пародонтите средней степени оставались сниженными.
Таким образом, при пародонтите средней степени снижались, механизмы как активной модуляции тканевого кровотока, так и пассивной
Внутрисосудистое сопротивление также снизилось на 25% (р 0,05) по сравнению с нормой, и на 11% (р 0,05) по сравнению с легкой степенью пародонтита (табл 4)
По данным лазерной допплеровской флоуметрии при тяжелой степени пародонтита отмечалось дальнейшее снижение, как статистических характеристик, так и ритмических составляющих флаксмоций амплитудно-частотного спектра ЛДФ-граммы
Уровень параметра микроциркуляции (М) оставался сниженным, и достоверно не отличался от значений при пародонтите средней степени тяжести Более устойчивую тенденцию падения имел уровень флакса - о, его снижение составило 58% от уровня интактного пародонта и 40% от уровня его значений при пародонтите средней степени тяжести (р 0,01), (табл 2)
Вазомоторная активность микрососудов (Kv) значительно уменьшилась (на 56%) по сравнению с нормой, и на 29% по сравнению с его значениями при средней степени пародонтита (р 0,001) Эти изменения свидетельствовали о значительном ухудшении кровотока в микроциркуляторном русле тканей десны
По данным амплитудно-частотного анализа ЛДФ наблюдалось резкое подавление ALF - ритма до 1,03±0,03, что было в 3,6 раза ниже нормы; AHF - ритма до 0,67±0,05, что было ниже нормы в 3,6 раза; ACF - ритма до 0,4±0,03, что было ниже нормы в 2,4 раза (табл.5, рис. 10).
Уровень вазомоций снижался на 37% по сравнению с интактным пародонтом (р 0,001) и на 22% по сравнению с их уровнем при средней степени пародонтита (р 0,05), что свидетельствовало о резком снижении активных механизмов модуляции тканевого кровотока в системе микроциркуляции в пародонте (табл. 6).
Значения микроциркуляторных параметров в тканях десны при пародонтите
Сложность патогенеза заболеваний пародонта и сопутствующих при этом микроциркуляторных расстройств требует применения достаточно чувствительных методов их диагностики. Объективная регистрация состояния микроциркуляции методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ), широко используемой в различных областях медицины, позволила значительно продвинуться в изучении микроциркуляции (5, 16, 53, 56, 63, 64) Как показали многочисленные экспериментальные и клинические исследования, фундаментальной особенностью микроциркуляции является ее постоянная изменчивость как во времени, так и в пространстве, что проявляется в спонтанных флуктуациях тканевого кровотока (40, 153, 186)
Составной частью ЛДФ является анализ колебаний кровотока, зарегистрированных в ЛДФ-грамме Ритмы колебательных процессов в системе микроциркуляции и их соотношение имеют важную диагностическую значимость (136, 141, 178) Так потеря или появление тех или иных колебаний напрямую связано с определенными симптомами расстройства периферического кровотока и нарушением трофики в тканях Природа колебательных процессов в системе микроциркуляции достаточно сложна
В настоящее время установлено, что спонтанные колебания кровотока в тканях, во многом, обусловлены, «вазомоциями» Этот термин был введен Chambers a Zweifach (1944) для обозначения ритмических изменений диаметра прекапиллярных резистивных сосудов. В результате исследований было доказано, что изменения диаметра микрососудов прежде всего связаны со спонтанными изменениями их тонуса и вызывают ритмические колебания скорости движения эритроцитов в микроциркуляторном русле.
Для описания колебаний потока эритроцитов, которые регистрируются с помощью ЛДФ, были предложены другие термины: «flow motion» (149) и «flux motion» (158). Появление этих терминов прежде всего связано с тем фактом, что помимо вазомоций, составляющих активных механизм модуляций тканевого кровотока, в системе микроциркуляции действуют иные механизмы, обусловленные перепадами артериального и венозного давления, а также вазоконстрикторным влиянием симпатической нервной системы. В этой связи было предложено обозначать колебания скорости эритроцитов в микрососудах как флаксмоции или флакс.
В результате спектрального разложения ЛДФ-граммы на гармонические составляющие появляется возможность определить вклад различных ритмических составляющих флаксмоции в ЛДФ-грамме, что важно для диагностики микроциркуляторных нарушений
Ритмическая структура флаксмоции, которая выявляется с помощью амплитудно-частотного спектра ЛДФ-грамм, является результатом суперпозиции различных нейрогенных, миогенных, дыхательных, сердечных и других косвенных влияний на состояние микроциркуляции
В системе кровообращения микроциркуторное русло является связующим звеном между артериальными и венозными сосудами В силу этого, ритмы флуктуации потока эритроцитов в системе микроциркуляции подвержены влияниям как со стороны путей притока - артериальные или активные механизмы флуктуации тканевого кровотока, так и со стороны путей оттока - пассивные модуляции флуктуации.
По данным ЛДФ в интактном пародонте уровень капиллярного кровотока составил 17,44±1,36 перф. ед. Среднеквадратическое отклонение {а) колебаний кровотока относительно среднего арифметического значения М равнялось 2,76±0,6 перф. ед Вазомоторная активность микрососудов (Kv) составляла 15,6±2,75%.
В результате амплитудно-частотного анализа ЛДФ-грамм абсолютные значения амплитуды изучаемых ритмов были следующие: низкочастотных колебаний (ALF) - 3,93±0,84; высокочастотных колебаний (AHF) - 1,83±0,37; пульсовых (ACF) -0,96±0,24.
Важное значение в диагностике расстройств микроциркуляции имеет анализ соотношения механизмов активной и пассивной модуляции тканевого кровотока
Применение амплитудно-частотного анализа ритмических составляющих флаксмоций позволяет установить соотношение между низкочастотными ритмами (LF), характеризующими активный механизм модуляций кровотока - вазомоциями, и теми ритмами, которые характеризуют пассивные механизмы: высокочастотными (HF) и пульсовыми (CF)
Для их характеристик используются не абсолютные значения амплитуд тех или иных ритмических составляющих флаксмоций, а их нормированные величины, имеющие определенную патофизиологическую интерпретацию. Такой подход позволяет перейти к безразмерным величинам и представить расчетные данные в процентах.
