Введение к работе
Актуальность псоблеяы. ' 3 сзязя с широким использованием пересадки сердца в клиника все больнее значение приобретает проблеяв длительного сохранения жизнеспособности донорского органа, особенно при его дистанционной заборе. Суаестзуюшиа методы ззбора и защиты обеспечивает ааксиыально .четырехчасозое сохранение жизнеспособности изолированного сердца, но степень риска значительно возрастает после 80 минут его хранения н транспортировка. В зарубежной литературе появилась новые сообщения о положительных результатах применения гипотермии донора для сохранения жизнеспособности сердца з период подготовки его к трансплантати, но в ней не имеется сведения о систематической изучении патоморфологии сердца при глубокой гипотермии организма донора с целью последующей трансплантации. :Поэтому нам представлялось целесообразным уточнить динамику структурных и метаболических изменения сократительного миокарда при глубокой гипотермии организиа и на основании полученных данных сделать ;заключение о характере нарушений на этапах ее осуществления.
При этом мы исходили из известных по литературе полоханий о той, что при углублении степени охлаждения организма интенсивность обменных процессов в миокарде уменьшается. Происходит торможение аэробного окисления жирных кислот, а обеспечение миокарда энергией осуществляется, главным образом, активацией гликолитических процес-* сов. Такие изменения возникают на стадии наибольшего охлаждения, хотя объемная скорость перфузии крови, при этом остается такой же, как и при нормотермии. Таким образом, существует мнение, что изменения миокарда при гипотермии тела вызываются не недостаточным коронарным кровоснабжением, а понижением потребления 0% из протекающей крови за счет повышенного сродства с гемоглобином.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось выяснение с помощью совреяенных морфогистсхямзчесвих методов возмовности использования глубокой гипотермии организма для дополнительной защиты потенциального трансплантата сердца на момент транспортировки а.забора.
Для выполнения намеченной цели поставлены следующие задачи:
-
Уточнить и углубить имеющиеся представления о состоянии стуктуры и метаболизма миокарда на этапах глубокой гипотермии организма.
-
Провести сравнительный анализ структурно-биоэнергетических различий в состоянии сократительного миокарда в зависимости от функциональной активности сердца в организме гипотармированяо-го донора при температуре 19-21С, а такге нефунвционируэдего изолированного сердца в условиях той же температуры.
-
На основании полученных данных высказать обоснованное мнение о возможности использования глубокой гипотермии организма потенциального донора с целью забора трансплантата сердца.
Научная новизна. Впервые проведено детальное сравнительное морфо-гистохимическое изучение особенностей изменения внутриклеточного метаболизма сократительного миокарда при гипотермии всего тела организма животного без выключения и с выключением кровообращения, а также в изолированном нефункциовирувдем сердце. Показано, что наилучшая сохранность жизнеспособности миокарда достигается при гипотермии всего тела до температуры 19-22С без выключения кровообращения. Это наблюдение, позволяет сделать вывод, что наиболее предпочтительно использовать для трансплантации сердце донора, предварительно охлажденное перед забором органа до температуры тела 19-21С без выключения кровообращения.
Практическая ценность работы. Выполненная работа является составной частій комплексных исследований проблемное комиссии. Она выполнена в рамках научных разработок КИйТиКО ЫЗ СССР, й госрегисхрапин 01.66.010012иЗ. Тема: "Трансплантация сердца".
Установленные различия в изменении внутриклеточного метаболизма миокардиоцитов сердца гипотермироваяяого организма при сохранении и выклвченвн в нем кровообращения, а также в изолирован-ном сердце является важными сведениями для правильного понимания внутриклеточных механизмов сохранения и восстановления функции этого органа. Кроне того, полученные сведения могут быть исполь-зозавы для решения вопроса о клинической применении глубокой гипотермия организма с цедьв одного из альтернативных методов подготовки донорского сердца к трансплантации.
Публикации. По теме диссертации опубликовано ? печатных работ (список прилагается).
Апробация работы. Цатериалы диссертации были доложены и об-суждеЕы на Научном обществе трансплантологов (Москва, 1988г.) и на Объединенной межлабораторной конференции НЖГийО ОДЗ СССР (Москва, 1990г.).
ОФьеи и структура диссертации. Диссертация изложена на 44S~~ страницах а состоит из введения, 4 глав (I глава - обзор литературы; И глава - материалы и методы исследования; Ш глава - результаты собственных исследований; ІУ глава -? обсуждения), выводов и списка литературы, содержащегаД^огечественных и иностранных источников. Текст диссертации иллюстрирован 3 рисунками и .1/ таблицами. Xtt ЄЖ-Шч ч
е.
Гистологические и гистохимические исследования выполнены на материале, взятом от 52 беспородных eshkob, которым трансплантировали сердца в условиях глубокой аиыерсяонноЁ гипотермии.
За ЗО минут до операции щенкам зводили подхогао аминазин (0,56 иг/кг) или иорфин (1,65-1,8 ыг/кг) с атропином (0,03мг/кг). Через ад мину? после начала преиедикацаи давали основной эфирный наркоз, затеи подключали аивотного к аппарату искусственного дыхания .(Ю-І) и начинали общее охлаждение тела в ванне с холодной водой' о температурой Wc Через 60 мину? глубокой гипотермии начинали осгревание-деяка путем погрузання в теплув воду до восстановления самостоятельного дыхания.
В другой серии опытов при снихенин температуры тела до 19--2ІС у щенков вызывали прекращение кровообращения путем анокси-ческой остановки сердца. Это достигалось затягиванием турникеїов на полых венах, непарной вене, аорте и легочной артерии. Восстановление сердечной деятельности начинали с погруаения щенка в теплую воду (+^2С), снятия турникетов с магистральных сосудов.
Для морфогистохимичесного исследования были взяты биопсии из области нисходящей ветви коронарной артерии на следующих этапах описанных вьше экспериментов: I) после премйдикации; 2) после вводного и основного наркоза до начала гипотермии; 3] в периоде охлаждения; 4) в периоде выключения кровообращения; 5) в периоде согревания.
В Ш-й серии опытов изучены биопсии, взятые из 15 изолированных сердец, сохранявшихся в течение 60 минут при температуре +І9-2ІС. В качестве контроля были условно приняты биопсии, взятые из сердца непосредственно после торакотоыии и предварительной премедикации.
- *-
Для обценорфологаческпх исследований кусочка тяаня кпоаарда фиксировала в І0& нейтральном форгсшша, заллвадз в заргфаловне блоки, затем рззаля яа срвзы тйщзиой 10 кззроя, которые окрала- ' валз геиатоксиланогі я эозггаоа.
Дат гпстогякпчеснпх всслэдсаеияи из образцов тканой наготавливала срази толщиной 10 шкроз э краостате при температура -18С, после чего а них проводила фЪркеятноазпаческяв реакции, выбор которая был определен с учетом еозрекзннш: представлений сб эпзр-гетичесяои обмена каоаарда.
Определяли активность сладувз^п; дегпдрогеназ: ггэзозо - б -- фосфат двгидрогеназа НАД5- зависимой < Г-б-ФДГ ).,/- ггацэрофос-фатдегядрогвяаэц катохоидриалъной (^- ГДГЦ )..J- глацзрофосфат-дегидрогеназы цятошазиатачесяой НАД - зазясккой (,4- ГШДГ_ ), лантатдвгндрогеназы суммарной НАД- зависимой ( ДЦГ ), сунякнат-дегидрогеназы ( СДГ ), шиатдегндрогшаза НАД - зависимой (МДГ), ннкотантягдадеилвдинуклзотяда восстановленного ( НАД.В^ДГ ), гдутаиатдэгидрогеназн НАД - зависший ( ГДГ ), J> - оксибутират/ дегидрогеназы НАД - зависимой {й- ОЕЩГ ), тгаотинаыидадешшдп-нуклеотид фосфата восстановленного ( НАда.В^ДГ ).
Для качественной характеристики продуктов гиетоэнэшзтячес-них реакций я оценки структурно-функционального состояния клетки использовали принципы интерпритацин результатов гистохимических реакций, разработанных В.Т.Васияенво ( 1978 ).
Количественное изучение активности ферментов проводила на сканирующей цитоспекгрофогометре МР-01 фярыа " Оріец* по програмне "M^eaffcan ргіЛ9 для компьютера " н/йра " 720 с распечаткой гистограми на печатающем устройстве ІШ.
Для сопоставления обитяых процессов со структурными изменениями в кардношюцитах было проведено электронноиивросЕОШческов исследование материала.
Для оценка структурно-функционального состояния клетки был использован количественный иетод определения интегрального показателя энергетической ыоащосзй шяохондрай (КЗММ) а сумиарана коэффициент энергетической коцеости митохондрий (СКЗШІ), разработанные В.Т.Василенко (1584, 1285). Статистическую обработку количественных данных производили по методу йаера-Стьаденга. Для анэе-гральной оценки состояния изученных фераентных систеи шгакардиоця-
ТОВ ВСв КОЛИЧЭСТВеЕНЫв Н ИОрфОИегрИЧеСКИб ДаЯНЫе ОбйбДЙННЯН в
векторограмш, где длнна вендоров отрагада аетквносза coossstctbj-вщих ферментов.
На основании полученных плоаадей вевторограми-, жаракэеризу-вдих "метаболическую активность0 иардвоииоцитов на раинах сроках исследования, был выведен показатель эффективности воздействия (ПЭВ),.