Автореферат и диссертация по медицине (14.00.41) на тему:Морфофункциональная характеристика стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки при моделировании условий ее аутотрансплантации и электромагнитном воздействии (экспериментальное исследован

На правах рукописи

Голаев Али-Мурат Абу-Юсуфович

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕНКИ И ВНУТРИОРГАННЫХ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ ТОНКОЙ КИШКИ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ УСЛОВИЙ ЕЁ АУТОТРАНСПЛАНТАЦИИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ (Экспериментальное исследование)

14.00.41- трансплантология и искусственные органы 14.00.15 - патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва- 2004

Работа выполнена на кафедре оперативной хирургии и клинической анатомии медицинского факультета Российского Университета дружбы народов и в группе клинической морфологии ГУ НИИ морфологии человека РАМН.

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация

Научно- исследовательский институт искусственных органов МЗ РФ

Смирнова Элионора Дмитриевна Михалева Людмила Михайловна

Кирпатовский Владимир Игоревич

Черняев Андрей Львович

и

Защита состоится « » 2004 года в часов

на заседании диссертационного совета Д.212.203.09 (117298,ГСП, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6) в Российском Университете дружбы народов

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского

Университета дружбы народов

(117298, ГСП, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6)

Автореферат разослан « » 2004 года

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор

Э Д Смирнова

Актуальность проблемы

В последние десятилетия пересадка аллогенной тонкой кишки в клинике постепенно становится логичной альтернативой полному парентеральному питанию у пациентов с нарушением анатомической целостности тонкой кишки (синдром короткой тонкой кишки) и тяжелыми функциональными нарушениями (не поддающаяся лечению диарея новорожденных, хронический интестинальный псевдообструктивный синдром).

Впервые аллотрансплантация тонкой кишки в клинике была проведена в 1963 году В. Fisher. До начала 80-х годов было выполнено около 20 операций по пересадке тонкой кишки в клинике, и все они закончились гибелью пациента (Ollivier C.L., Bettori R., 1969,1972; Okumura M., Fujimura J., 1969; Fortner J.G.,1970; Alican F., 1971). Срок жизни больных после операции и причины неудач были различными, но чаще смерть наступала в результате отторжения трансплантата, что было связано с несовершенством иммуносу-прессивной терапии и недостаточным развитием на тот момент мониторинга за состоянием пересаженной тонкой кишки и пациента.

Неудовлетворительные результаты трансплантации тонкой кишки в клинике совпали с успехами биохимиков в создании растворов для парентерального питания, и это привело к тому, что до середины 80-х годов подобных операций в клинике практически не проводилось. Однако длительное парентеральное питание часто приводит к таким тяжелым осложнениям, как печеночная недостаточность, развитие местной и общей инфекции, нередко заканчивающимся смертью пациента.

Число выполняемых клинических трансплантаций тонкой кишки стало расти конца 80-х годов с внедрением в клинику сначала циклоспорина А, а затем FK- 506 (такролимуса). Обнадеживающие результаты дали попытки индукции толерантности реципиента к трансплантат комбинированием пересадки тонкой кишки с трансплантацией печени от того же донора и пересадка костного мозга, проводимая перед трансплантацией тонкой кишки (Fontes A. et al.1994; Rao A.S., Fontes P., 1997; Rao A.S., Shapiro R., 1998).

Обязательным следствием трансплантации любого органа является воздействие на него комплекса неспецифических факторов трансплантации, наиболее существенными из которых являются ишемия, децентрализация, нарушение оттока лимфы. В силу анатомо-физиологических и иммунобиологических особенностей тонкая кишка, как трансплантат, является уникальной среди пересаживаемых органов. Она очень чувствительна к ишемии, в её стенке имеется мощный лимфоидный аппарат, в её просвете находится большое количество различных микроорганизмов. В связи с этим неспецифические факторы трансплантации оказывают большое влияние на результаты пересадки тонкой кишки.

Следует отметить, что повреждающее действие на трансплантат оказывает не только сама ишемия, но и последующее восстановление кровотока, при котором образуются свободные радикалы, инициирующие повреждение мембраны клеток посредством переоксидации липидов. Поэтому усилия исследователей были направлены не только на смягчение повреждающего дей-

I WC НАЦИОНАЛЬНАЯ j

I »МЕЛИОТЕКА j 3

1 STSKifbA

ствия ишемии, но и на защиту трансплантата от патологических агентов, образующихся после реперфузии (Смирнова Э.Д., Лысенко А.И., 1985; 1966; Bounus G. и соавт., 1967; Javier de Oca, 1998).

Влияние специфических и неспецифических факторов трансплантации проявляется в виде патологических изменений во внутриорганных кровеносных сосудах пересаженной тонкой кишки.

Одним из методов, способных воздействовать на внутриорганные кровеносные сосуды, является электромагнитное воздействие (ЭМВ), за счет нормализации регионарного кровообращения и реологических свойств крови, ремиссии отёчных явлений, снижения тонуса артериол, повышения Р02,сни-жения РС02 в тканях (Райгородский Ю.М., 1987; Випняр В.В., 1997; Щукин СИ., 1999). Имеются единичные публикации, посвященные применению ЭМВ в трансплантологии, главным образом, при слабой консолидации костных трансплантатов с костями реципиента (Kold S., 1987; Capana R., 1994). Однако авторы обходят стороной теоретическое обоснование применяемых режимов ЭМВ, ограничиваясь статистическими данными, констатирующими положительный эффект от применения данного физического воздействия.

В доступной нам литературе мы не нашли работ, в которых описывались бы попытки воздействовать на трансплантат с целью улучшения морфофунк-ционального состояния внутриорганных кровеносных сосудов пересаженной тонкой кишки.

Цель работы: Изучить морфофункциональные изменения стенки и внугри-органных кровеносных сосудов тонкой кишки крыс при моделировании условий её" аутотрансплантации и электромагнитном воздействии Задачи исследования:

1. Изучить морфологические изменения в стенке тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации

2. Провести морфометрический анализ изменений в стенке и внутриорган-ных кровеносных сосудах тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации

3. Изучить морфологические изменения в стенке тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации и электромагнитном воздействии

4. Провести морфометрический анализ изменений в стенке и внутриорган-ных кровеносных сосудах тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации и электромагнитном воздействии

5. Разработать оптимальный режим электромагнитного воздействия при моделировании условий аутотрансплантации тонкой кишки крыс

Научная новизна Впервые проведен количественный морфометрический анализ патологических изменений стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации.

Впервые для коррекции патологических изменений в стенке тонкой кишки и её внутриорганных кровеносных сосудах, возникающих при моде-

лировании условий аутотрансплантации, использовано электромагнитное воздействие.

Разработана оптимальная комбинация режимов электромагнитного облучения при моделировании условий аутотрансплантации тонкой кишки крыс, включающая в себя воздействие, активизирующее венозный отток и облучение, стимулирующее артериальный приток.

Показано, что оптимальное сочетание режимов ЭМВ, включающее комбинацию двух режимов - усиливающего венозный отток и стимулирующего артериальный приток позволяет максимально смягчить патологические изменения в стенке и внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации Практическая значимость

Электромагнитное воздействие улучшает кровоснабжение пересаженной тонкой кишки за счет нормализации кровообращения в её гемомикроцирку-ляторном русле, что создает более выгодные гемодинамические условия для органа.

Это позволяет рекомендовать электромагнитное воздействие в клиническую трансплантологию при пересадке тонкой кишки и при трансплантации других органов в том случае, когда изучены закономерности изменений в их внутриорганных кровеносных сосудах

Апробация работы Основные разделы диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях «Новые оперативные технологии и организация медицинской помощи на современном уровне» (Москва, 2002); «Актуальные вопросы морфогенеза в норме и патологии» (Москва, 2003); на 4 Всероссийском съезде гастроэнтерологов (Москва, 2004); на итоговых конференциях кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии с курсами андроло-гии и трансплантологии РУДЫ (Москва 2000-2004).

Основные положения, выносимые на защиту

• Отек и альтеративные процессы в стенке пересаженной тонкой кишки опосредованы морфофункциональными изменениями в её внутриор-ганных кровеносных сосудах, которые подчинены определенным закономерностям в зависимости от срока послеоперационного периода.

• Электромагнитное воздействие, применяемое с учетом морфофункцио-нальных изменений во внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки при операции моделирования условий её аутотрансплантации, включающее комбинацию двух режимов - усиливающего венозный отток и стимулирующего артериальный приток,- позволяет максимально смягчить патологические изменения в стенке и внутриорганных кровеносных сосудах аутотрансплантата тонкой кишки.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 177 страницах и содержит введение, обзор литературы, описание материала и методов исследования, изложение соб-

ственных результатов исследования в главах, общее заключение, практические рекомендации, указатель литературы. Содержит 99 рисунок и 3 таблицы. Библиография включает 41 отечественных и 143 зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проведены на 135 самцах белых беспородных крыс весом 180-250г в двух сериях экспериментов (табл.1). В первой серии (20 животных) была выполнена операция моделирования условий аутотранс-плантации тонкой кишки. Во второй серии животные после операции моделирования условий аутотрансплантации тонкой кишки подвергались электромагнитному воздействию (ЭМВ) с помощью аппарата «КАСКАД».

Таблица 1

МАТЕРИАЛ СРОК НАБЛЮДЕНИЯ

3 сут. 6 сут. 11 сут. 30 сут. ВСЕГО|

Моделирование условий аутотрансплантации тонкой кишки Моделирование условий аутотрансплантации 5 5 5 5 20

Моделирование условий аутотрансплантации +ЭМВ 10 20 40 40 110

Контроль Интакная тонкая кишка 5

Итого: 15 25 45 45 135

Вторая серия включала 8 групп экспериментов в зависимости от режима и количества сеансов ЭМВ.

Контрольную группу составили 5 интактных самцов крыс.

Животные из эксперимента выводились через 3, 6, 11 и 30 суток после операции моделирования условий аутотрансплантации тонкой кишки, что было обусловлено закономерностями патологических изменений во внутри-органных кровеносных сосудах пересаженной тонкой кишки (3,6,30 суток) и окончанием курса ЭМВ через 10 суток после операции.

Методы исследования

1. Хирургический эксперимент 1а. моделирование условий аутотрансплантации тонкой кишки проводилось с использованием микрохирургической техники, что предполагало применение операционного микроскопа, микрохирургического инструментария и специального шовного материала - атравматических игл с нитью 7/0 - 8/0. Первый этап - Вскрытие брюшной полости производили срединным разрезом от мечевидного отростка до лобка. Выводили желудок в операционную рану вместе с селезенкой и отводили его кверху. Затем выводили в рану тонкую кишку и отводили ее влево, что облегчало доступ к головным брыжееч-

ным сосудам. В корень брыжейки тонкой кишки вводили 0,5% раствор новокаина в количестве 0,25 мл.

Второй этап - Выделение головных брыжеечных сосудов начинали с артерии, которую обнажали с правой стороны корня брыжейки и тщательно выделяли и скелетировали на протяжении 2-3 мм, сохраняя все ее ветви. На участок головной брыжеечной артерии длиной 1-2мм, свободный от ветвей, непосредственно после отхождения ее от брюшной аорты, накладывали микроклипсу. Выделяли участок головной брыжеечной вены, длиной 1,5-2 мм, свободный от притоков, располагающийся у места впадения ее в воротную вену, и накладывали на неё микрохирургическую клипсу.

Третий этап - Обнажали flexura duodeno-jejunalis, отступали от него на 5 см и пересекали тощую кишку. В дистальном отделе тонкой кишки находили илеоцекальный угол, и, отступив от него 1см, пересекали подвздошную кишку.

Четвертый этап - Пересекали брыжейку от брыжеечного края кишки по бессосудистой зоне до ее корня.

Пятый этап — Выделяли у корня брыжейки конгломерат из лимфатических узлов (Pancreas Aselli) и поперечно его пересекали.

Шестой этап - Восстанавливали кровоток в тонкой кишке, снимая микроклипсу вначале с вены, за тем с артерии.

Седьмой этап -Непрерывность кишечного тракта восстанавливали путём формирования кишечных анастомозов в дистальном и проксимальном отделах тонкой кишки с помощью однорядного сквозного узлового эвертирова-ного кишечного шва. Использовали атравматические иглы с синтетической монофиламентной нитью 7/0.

Восьмой этап - Формирование лимфонодуло-нодулоанастомоза начинали с наложения двух фиксирующих швов на боковых поверхностях рассеченных частей сегмента pancreas Aselli. Затем накладывали 1-2 узловых шва вначале на передней, затем на задней поверхности анастомоза. Всего для формирования соустья обычно требовалось 6-8 стежков.

При наложении швов нить проводили только через капсулу с минимальным захватом в шов паренхимы лимфатического узла. Использовали атравмати-ческие иглы с синтетической монофиламентной нитью 8/0 . Девятый этап — Ушивание брыжейки тонкой кишки на всем протяжении проводили узловыми швами атравматической иглой с нитью 7/0. Десятый этап - Послойное зашивание раны передней брюшной стенки наглухо.

1 б Электромагнитное воздействие оказывалось с помощью аппарата «КАСКАД», создающего электромагнитное поле, по своим параметрам биоадекватное пьезоэлектрическому эффекту биотканей, возникающему при функциональных нагрузках. Животных помещали в электромагнитное поле, укладывая их на предметном столике. Воздействие производилось в различных режимах (табл. 2)

Характеристика режима Частота Уровень выходного сигнала Форма импульса Экспозиция

Режим I 2,5 9 1:1 30 мин

Режим II 2,5 11 1:1 30 мин

Режим III 1 5 1:2 30 мин

Режим IV 1 7 1:4 30 мин

Режим I и II- характеристики электромагнитного поля, способствующие венозному оттоку, применялись с целью снижения венозного застоя в стенке пересаженной тонкой кишки. Режим I и IV отличались друг от друга только уровнем выходного сигнала.

Режим III и IV - характеристики электромагнитного поля, стимулирующие артериальный приток, применялись с целью усиления васкуляризации тонкокишечного аутотрансплантата. Режимы III и IV отличались друг от друга уровнем выходного сигнала и формой импульса, а от I и II режимов - формой импульса, уровнем выходного сигнала и частотой.

2. Клиническое наблюдение

В эксперимент отбирались здоровые крысы, прошедшие в условиях вивария 2- недельный карантин. Первые два дня после операции животных не поили и не кормили, подкожно вводили 0,95% раствор хлористого натрия и 5% раствор глюкозы. На 3 сутки животные получали небольшое количество воды и жидкой пищи. С 4 дня начинали кормление обычной пищей. Проводилось наблюдение за двигательной активностью животных, оценивался аппетит, состояние шерсти.

3. Морфологическое исследование

Животные из эксперимента выводились путем углубления эфирного наркоза. Для морфологического исследования забирали центральный участок ауто-трансплантата тонкой кишки в виде кольца. Серийные срезы толщиной 5-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином и комбинированной окраской по ван-Гизон.

Морфометрия кровеносных сосудов проводилась с использованием анализатора изображения по программе Leica QWin . Исследовали качественные и количественные параметры сосудов: диаметр сосудов (d), диаметр просвета (Бпр) сосудов, площадь (SCT) И толщина (Тст) стенки сосудов, индекс Керногана (IK.)- TcT./Опр, модифицированный площадной индекс Керногана (!Км)- ScT/Snp. Индекс Керногана (IK) и модифицированный площадной индекс Керногана (IKm) артериол дают цифровую морфофункциональную оценку способности этих сосудов адекватно кровоснабжать орган, поскольку учитывают две главные составляющие диаметра сосуда- толщину его стенки и диаметр просвета.

Индекс Керногана и модифицированный площадной индекс Керногана ве-нул позволяет достоверно судить о наличии застоя в венозной системе.

4. Статистическийметод

Для определения статистической достоверности разницы между морфомет-рическими показателями внутриорганных сосудов свободного и брыжеечного края тонкокишечного аутотрансплантата был использован Критерий Стьюдента. Достоверной считалась разница с вероятностью не менее 95% (р<0,05) (Автандилов Г.Г., 1990)

Для определения статистической достоверности разницы между морфомет-рическими показателями 1 серии и различных групп 2 серии экспериментов применялся последовательно дисперсионный анализ с последующим вычислением критерия Деннета (Стеной Гланц, 1999).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Морфофункциональная характеристика стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации

Перед проведением экспериментов были исследованы морфометрические параметры стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки у 5 крыс.

В первой серии при морфологическом исследовании тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации отмечается отёк и аль-теративные процессы во всех оболочках тонкокишечного аутотранспланта-та, наиболее выраженные в первые сутки после операции в слизистой оболочке. Однако восстановление структуры последней происходит раньше других слоев тонкокишечного трансплантата. Позднее в патологический процесс вовлекаются мышечная и серозная оболочка. Через 3 и 6 суток после операции оболочки тонкокишечного трансплантата плохо дифференцируются, имеют место неспецифические признаки воспаления - отек и лейкоцитарная инфильтрация. К 11 суткам эпителий слизистой оболочки практически восстанавливает свою структуру, хотя основания ворсин ещё шире, чем в контрольной группе, остается отек собственной пластинки слизистой оболочки. Границы между оболочками тонкой кишки четко контурируются.

Начиная с 3 суток после операции, наблюдается заметное увеличение толщины стенки кишки. Эта тенденция сохраняется до конца срока наблюдения (30 суток). Толщина стенки аутотрансплантата тонкой кишки по сравнению с контролем увеличивается в 1,37 раза (Р<0,005). Несмотря на то, что происходит общее увеличение стенки кишки, в первые сутки после операции толщина слизистой оболочки уменьшается за счет уменьшения длины ворсин и уже на 6 сутки достигает контрольных показателей. Подслизистая основа резко увеличивается в первые 3 суток после операции и далее практически не меняет свою толщину. Толщина мышечной и серозной оболочки постепенно увеличивается вплоть до конца срока наблюдения.

Морфометрическое исследование внутриорганных кровеносных сосудов подслизистой основы тонкой кишки при моделировании условий её ауто-трансплантации выявило значительные их морфофункциональные изменения, наиболее выраженные к концу 3 суток. Обращает на себя внимание уве-

личение диаметра венул у брыжеечного и свободного краёв тонкокишечного аутотрансплантата, наблюдавшееся уже к 3 суткам после операции. Причем диаметр этих сосудов у брыжеечного края увеличивался в меньшей степени, чем у свободного края и, главным образом за счет расширения просвета этих сосудов. Толшина стенки сосуда при этом практически не менялась, что влекло за собой уменьшение индекса Керногана (1К) и модифицированного площадного индекса Керногана (1Кт) этих сосудов. Далее диаметр вен>л уже за счет уменьшения просвета плавно уменьшался у обоих краёв тонкокишечного аутотрансплантата и достигал контрольных значений к 30 суткам, так же как их 1К и 1Кт. К этому же сроку происходит выравнивание диаметров этих сосудов у свободного и брыжеечного краёв тонкокишечного аутотрансплантата.

Расширение просвета венул в течение первых 3 суток после операции происходит на фоне сужения просвета капилляров и спазма артериол. Диаметр капилляров к 6 суткам значительно превышает контрольные цифры, и восстанавливается к 11 суткам после операции.

Диаметр артериол постепенно увеличивается и к 30 суткам сравнивается с контрольными показателями. Однако просвет этих сосудов не достигает контрольных цифр до конца срока наблюдения, а толщина стенки остается толще контроля. Это приводит к тому, что к 30 суткам 1К и 1Кт все еще выше контрольных данных. Это, по видимому свидетельствует о том, что, несмотря на нормальные цифры диаметра сосудов, условия кровоснабжения тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплангации к этому сроку не нормализуются.

Морфофункциональная характеристика стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки при м од е лир овании ус л овий

её аутотрансплантации и электромагнитном воздействии Вторая серия включала 8 групп экспериментов в зависимости от режима облучения и количества сеансов ЭМВ (табл. 3).

Таблица 3

режим ' | группа II III 1 IV

1 3 дня - - -

2 5 дней - *

3 - 3 дня

4 - 5 дней 1

5 5 дней - 5 дней |

6 5 дней - | 5 дней

7 - _ 5 дней 5 дней __5дн_ей _ | \ 5 дней

8 -

Как показали наши исследования, применение электромагнитного воздействия в различных режимах позволяет коррегировать морфофункциональные изменения в стенке и внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации. В зависимости от режимов используемого электромагнитного воздействия были получены различные результаты.

К)

Использование ЭМВ в течение 3 первых дней в I и Ш режиме в 1 и 3 группе позволяет значительно уменьшить застойные явления в венозной системе и стенке тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации за счет уменьшения диаметра венул. Причем последнее достигалось главным образом за счет сужения просвета этих сосудов. В 3 группе, где использовалось ЭМВ во II режиме, диаметр венул достигает контрольных цифр уже к 11 суткам, а в 1 группе так же, как в серии без ЭМВ только к 30 дню (рис. 1). При неизменной толщине стенки сосуда и мало изменяющейся площади её просвета это приводило к более быстрому, чем в серии без электромагнитного воздействия, увеличению 1К и 1Кт.

Диаметр артериол в этих группах увеличивается и сравнивается с контрольным так же раньше, чем в серии без ЭМВ. Следует отметить, что одновременно с диаметром артериол быстрей восстанавливается и их просвет, что сопровождается более динамичным уменьшением в этих группах, чем в серии без ЭМВ, 1К и 1Кт артериол. Однако в 1 и 3 группе эти показатели не достигают контрольных цифр даже к 30 суткам. Это означает, что использование ЭМВ в указанных режимах не позволяет полностью нормализовать васкуляризацию аутотрансплантата. ЭМВ в 1 и 2 режимах в течение 3 дней практически не влияет на изменение диаметра капилляров в стенке пересаженной тонкой кишки.

В этих группах не было выявлено статистически значимых по сравнению с серией без ЭМВ отличий в динамике изменений толщины стенки тонкокишечного аутотрансплантата.

Применение ЭМВ в течение 5 дней в I и II режимах во 2 и 4 группах приводило к более быстрому уменьшению застойных явлений в венозной системе и стенке пересаженной тонкой кишки крыс по сравнению не только с серией без ЭМВ, но и с группами 1 и 3, в которых для усиления венозного оттока применялись те же режимы, но в течение 3 дней.

Выявлено, что ЭМВ во II режиме в количестве 5 ежедневных сеансов эффективнее улучшает морфометрические показатели, чем аналогичное применение I режима. Морфометрические показатели артериол в обеих группах не отличаются. Диаметр артериол в этих группах соответствуют контрольным уже к 11 суткам. Однако диаметр просвета этих сосудов и толщина их стенки к этому сроку остаётся суженным, вследствие чего их Ж и ГКт к этому сроку контрольных цифр не достигает, а происходит это только к 30 суткам после операции. Во 2 и 4 группах удается заметно уменьшить степень дилятации капилляров, которая имеет место на 6 сутки после операции. Использование режима I и режима II в течение 5 дней позволяет в равной степени уменьшить гипертрофию стенки тонкокишечного аутотрансплантата по сравнению с серией без ЭМВ и группами 1 и 3. Однако в группах 1,2,3,4 толщина стенки не возвращается к контрольным цифрам до конца срока наблюдения (30 дней).

Применение в 5, 6, 7, 8 группах комбинации режимов ЭМВ I и II (первые 5 дней), воздействующих на венозный отток, с режимами Ш и IV (последующие 5 дней), позволило улучшить морфометрические показатели внутриор-

ганных кровеносных сосудов аутотрансплантата тонкой кишки крыс не только по сравнению с серией без ЭМВ, но и по сравнению с группами 1,2,3 и 4.

Диаметр венул в этих группах полностью восстанавливается и равняется контрольному уже к 11 суткам (рис. 1).

42 40

за

36 34 32 £ 30

г

га 26 24

22 20

3 суток 6 суток 11 суток ^ 30 суток контроль

Рис.1 Диаметр венул тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации

Причем Ж и IKm венул к этому сроку так же достигают контрольных цифр в группах, в которых использовалась комбинация двух режимов ЭМВ, что свидетельствовало не только о восстановлении диаметра, но и просвета этих сосудов (рис.2).

0.17 0.1в 0,15 0.14 0.13 0,12

X х

8 0,11 0.10 0,09 0,08 0.07

3 суток 6 суток 11 суток 30 суток контроль

Рис.2 Ж венул тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплатнтации

Во всех группах, где последовательно использовалась комбинация из 2 режимов ЭМВ морфометрические показатели артериол были ближе к контролю, чем в серии без ЭМВ и в группах, в которых использовался только один из режимов электромагнитного воздействия. Так в 5, 6, 7 и группах диаметр этих сосудов достигал контроля к 11 суткам (рис.3).

Рис.3 Диаметр артериол тонкой кишки при моделировании условий её аутотранспланта-

В 5,6,7 и 8 группах, так же как во 2 и 4 группах удается уменьшить дилята-цию капилляров, диаметр которых восстанавливается к 11 суткам.

Однако только в 8 группе, где последовательно сочетались II и IV режим (по 5 ежедневных сеансов каждый), происходило полное восстановление просвета артериол, а также толщины их стенки, и соответственно К. и 1Кт уже к 11 суткам, (рис.4). В 5,6 и 7 группах это происходило лишь к 30 суткам, а в 1,2,3 и 4 просвет артериол не достигал контроля до конца срока наблюдения (30 дней).

Рис.4 1К артериол тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации

Проведенное нами морфометрическое исследование показало, что наиболее полное и быстрое восстановление морфометрических показателей стенки и внутриорганных кровеносных сосудов пересаженной аутологичной тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации происходит при ЭМВ с комбинацией режима II в течение 5 дней и режима IV в течение последующих 5 дней в 8 группе животных. Это сочетание режимов ЭМВ очевидно является наиболее рациональным при моделировании аутотрансплан-

тации тонкой кишки крыс, поскольку нормализация патологических изменений во внутриорганных кровеносных сосудах влечет за собой и позитивные изменения в стенке пересаженной тонкой кишки, проявляющиеся в уменьшении интенсивности роста толщины стенки тонкокишечного трансплантата с последующим её восстановлением (рис.5). Так увеличение толщины стенки в серии без ЭМВ и с ЭМВ в первые 3 суток происходит одинаково. Однако в более поздние сроки применение ЭМВ позволяет не только снизить интенсивность гипертрофии (2 ,4, 5 и 6 группы), но и добиться уменьшения толщины стенки тонкокишечного аутотрансплантата по сравнению с 3 сутками после операции (7 и 8 группа). Но только в 8 группе к 30 суткам толщина стенки тонкокишечного аутотрансплантата сравнивается с контрольными показателями.

Рис.5 Толщина стенки тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации

В группах животных, в которых после операции моделирования условий трансплантации применялось ЭМВ, неспецифические воспалительные реакции в стенке тонкой кишки после операции моделирования аутотрансплантации тонкой кишки были менее выражены (отек, лейкоцитарная инфильтрация). В большей степени это относится к группе, где применялась комбинация двух режимов ЭМВ, которые оказывали наиболее позитивное влияние на внутриорганные кровеносные сосуды (режим II и IV).

Применение электромагнитного воздействия в указанной последовательности двух режимов позволяло добиться более гладкого протекания послеоперационного периода: у животных раньше появлялся аппетит и нормализовался стул, они раньше начинали двигаться и восстанавливали вес.

Таким образом, при операции моделирования аутотрансплантации тонкой кишки на трансплантат действует группа неспецифических факторов трансплантации (временная ишемия, децентрализация, нарушение оттока лимфы). Патологическое воздействие на пересаженную тонкую кишку и на весь организм реципиента указанных факторов опосредованы морфофункциональны-ми изменениями во внутриорганных кровеносных сосудах тонкокишечного трансплантата.

Значительное увеличение диаметра венул (главным образом за счет просвета) у брыжеечного и свободного краёв тонкокишечного аутотранс-плантата, которое наблюдается к 3 суткам после операции и достигает контрольных значений уже к 30 суткам, может быть успешно коррегировано с помощью электромагнитного воздействия в режиме, стимулирующем венозный отток. Расширение просвета венул происходит на фоне спазма арте-риол. Капилляры в первые сутки после операции значительно уменьшаются в диаметре, далее имеет место дилятация этих сосудов, которая сохраняется до 11 суток после операции. При применении режима, стимулирующего артериальный приток, значительно быстрее, чем в серии без ЭМВ, восстанавливаются морфометрические показатели артериол. Использование электромагнитного воздействия позволяет также уменьшить дилятацию капилляров. При использовании различных режимов электромагнитного воздействия или их комбинаций были получены различные результаты. Оптимальное сочетание двух режимов электромагнитного воздействия позволяет максимально смягчить патологические изменения во внутриорганных кровеносных сосудах. Сокращаются сроки восстановления морфофункциональных показателей внутриорганных кровеносных сосудов с 30 до 11 дней. При нормализации условий гемодинамики в пересаженной тонкой кишке быстрее уменьшается отёк и гипертрофия её стенки.

Выводы

1. В стенке тонкой кишки при моделировании условий её аутотранспланта-ции отмечается отек и гипертрофия. Толщина стенки аутотрансплантата постепенно увеличивается, и эта тенденция сохраняется вплоть до конца срока наблюдения (30 суток). В первые 3 суток в большей степени увеличивается толщина слизистой оболочки и подслизистой основы, в более поздние сроки - мышечной и серозной оболочки

2. Во внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации происходят значительные морфо-функциональные изменения, наиболее выраженные к 3 суткам, с тенденцией к стабилизации на 6 сутки после операции, проявляющиеся в виде застоя в венозном русле, спазма артериол и уменьшения диаметра капилляров с последующей дилятацией последних. Морфометрические показатели внутриорганных кровеносных сосудов приближаются к контролю к 30 суткам после операции, за исключением артериол, просвет которых до конца срока наблюдения полностью не восстанавливается, а стенка остается толще контрольной

3. Использование электромагнитного воздействия позволяет уменьшить отёк и гипертрофию стенки тонкой кишки с восстановлением её толщины к 30 суткам после операции моделирования условий её аутотранспланта-ции

4. Разработанная оптимальная комбинация двух режимов электромагнитного воздействия при моделировании условий аутотрансплантации тонкой кишки крыс, включающая в себя облучение, активизирующее венозный отток и стимулирующее артериальный приток, позволяет значительно

уменьшить застой в венозном русле, дилятацию капилляров и спазм арте-риол. Сроки нормализации морфометрических показателей всех внутри-органных кровеносных сосудов (венул, артериол и капилляров) сокращаются с 30 до 11 суток.

Практические рекомендации

1. Возможность создания более выгодных гемодинамических условий для кровоснабжения пересаженной тонкой кишки на уровне внутриорганных кровеносных сосудов позволяет рекомендовать данный метод воздействия в клиническую трансплантологию при пересадке тонкой кишки.

2. Метод может быть рекомендован к использованию в клинической трансплантологии при пересадке других органов в том случае, когда изучены закономерности изменений в их внутриорганных кровеносных сосудах и есть возможность

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Морфофункциональная характеристика кровеносных сосудов микроцир-куляторного русла в аутотрансплантате тонкой кишки крыс. Э.Д. Смирнова, Л.М. Михалева, А.Ю. Голаев. //«Актуальные вопросы клинической медицины» Матер, клинической конференции молодых ученых. М., 2001, С.218-220.

2. Влияние временной ишемии, децентрализации и нарушения опока лимфы на кишечный трансплантат. Э.Д. Смирнова, В.Ф. Паниченко, А.Ю. Голаев. // «Новые оперативные технологии (анатомические, экспериментальные и клинические аспекты)» Матер, конференции. М., 2002, С. 220-222.

3. Коррекция патологических изменений в трансплантате тонкой кишки, связанных с повреждающим действием неспецифических факторов трансплантации. А.Ю. Голаев, Л.М. Михалева.// «Новые оперативные технологии (анатомические, экспериментальные и клинические аспекты)». Матер. конференции, М., 2002г. С. 185-187.

4. Коррекция морфофункциональных изменений гемомикроциркуляторного русла пересаженной тонкой кишки. Л.М.Михалева, Э.Д. Смирнова. Голаев А.Ю. // Морфология, 2002, № 2-3, С. 106.

5. Коррекция морфофункциональных изменений внутриорганных кровеносных сосудов подслизистого слоя аутотрансплантата гонкой кишки.

3.Д.Смирнова, Л.М.Михалева, А.Ю. Голаев. // «Новые технологии в медицинской практике». Матер, научно- практической конференции. М., 2003,С. 89-90

6. Коррекция морфофункциональных изменений внутриорганных кровеносных сосудов пересаженной аутологичной тонкой кишки крыс. Э. Д. Смирнова, Л.М. .Михалева, А.Ю. Голаев// Вестник трансплантологии и искусственных органов, 2003, № 4, С. 68-71

7. Биоадекватная электромагнитная коррекция патологических изменений сосудов гемомикроциркуляторного русла пересаженной тонкой кишки крыс. Э.Д. Смирнова, Л.М. .Михалева, А.Ю. Голаев// «Актуальные вопросы морфогенеза в норме и патологии», Матер, конференции, М., 2003, С.31

8. Морфофункциональные изменения во внутриорганных кровеносных сосудах пересаженной аутологичной тонкой кишки крыс. Л.М.Михалева, Э.Д. Смирнова, Голаев А.Ю. //Морфология, 2004, №4, С. 80-81.

9. Использование биоадекватного электромагнитного поля с целью коррекции патологических изменений во внутриорганных кровеносных сосудах пересаженной тонкой кишки крыс. Э.Д- Смирнова, Л.М. Михалева, АЛО. Голаев. // Морфологические ведомости, 2004, №1-2, С.95-96.

10. Операция моделирования условий аутотрансплантации тонкой кишки крыс. А.Ю Голаев, Э.Д Смирнова. // «Актуальные проблемы прикладной анатомии, оперативной и клинической хирургии». Матер, конференции, С-Пб.,2004,С. 183-185.

Голаев Али-Мурат Абу-Юсуфович (Россия) Морфофункциональная характеристика стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации и электромагнитном воздействии.

Диссертация посвящена изучению морфофункциональных изменений стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации и электромагнитном воздействии и проведена на 135 белых нелинейных самцах крыс.

В ходе исследований выявлено, что под действием комплекса неспецифических факторов трансплантации (временная ишемии, деиннервация, блок оттока лимфы), в стенке тонкой кишки при операции моделировании условий её аутотрансплантации происходят альтеративные процессы во всех ее оболочках. Отмечено прогрессирующее увеличение толщины стенки кишки, расширение просвета венул и спазм артериол. Морфометрические показатели внутриорганных кровеносных сосудов восстанавливаются к 30 суткам, за исключением просвета артериол.

Установлено, что использование рациональной комбинации режимов электромагнитного воздействия позволяет уменьшить выраженность аль-теративных процессов в стенке тонкой кишки и сократить сроки восстановления морфометрических в показателей внутриорганных кровеносных сосудов с 30 до 11 дней.

Golaev Ali-Murat Abu-Yusufovich (Russia)

Morphofunctional characteristic of a small intestinal wall and its intramural blood vessels after modeling of a autotransplantation conditions and electromagnetic field application (experimental investigation).

The aim of the study was to investigate morphofuntional changes in small intestinal wall and in its intramural blood vessels after modeling of a autotransplantation conditions and electromagnetic field application.

Results of the investigation carried out on 135 nonlineal male rats show that the complex of nonspecific transplantation factors (ischemia, deinnervation, block of a lymphatic outflow) causes edema and alterative processes in all layers of the small intestine. Named processes followed by increase of the small intestine thickness, dilatation of venules, and spasm of arterioles.

The use of a electromagnetic fields of a certain (adequate to the pathologic stage characteristics) decreases the severity of pathologic changes in small intestinal wall and shortens the time of morphofuntional recovery of intramural blood vessels from 30 to 11 days.

Подписано в печать IЬ у/ ОУ. Формат 60x84/16.^ Тираж №0 экз. Усл. печ. л. -V . Заказ */ОВъ

Типография Издательства РУДН 117923, ГСП-1, г. Москва, ул. Орджоникидзе, д. 3

»22907

219

Последние десятилетия ознаменовались ростом интереса трансплантологов к пересадке аллогенной тонкой кишки. Об том красноречиво говорят следующие цифры: в 1990 г. в мире было проведено 10 клинических операций аллотрансплантации тонкой кишки, в 1996 г.-бО, в 1998 г.- 90, 2001г. -100 и с тех пор количество проводимых операций сохраняется на этом уровне (по данным The international intestinal registry). Выживаемость пациентов и трансплантатов также увеличивается. Этому во многом способствовали успехи трансплантационной иммунологии (применение циклоспорина А, ФК-506, моноклональных антител, различных способов индукции толерантности), которые позволили в известной степени решить проблему отторжения пересаженной тонкой кишки. Немаловажную роль в росте числа выполняемых трансплантаций в клинике сыграли современные средства парентерального питания, рациональное применение которых позволяет пациенту дожить до того момента, когда начнет функционировать трансплантат (Anita М. Nucci, с соавторами, 2002).

Хотя количество выполняемых операций аллотрансплантаций тонкой кишки в клинике выросло, тем не менее, это гораздо ниже существующих потребностей в пересадке этого органа. Так, по данным The international intestinal registry, таких операций необходимо 2 на 1 миллион населения ежегодно. Но клиницистов останавливает не только до конца нерешенная проблема отторжения трансплантата. Как известно, тонкая кишка обладает рядом физиологических и иммунобиологических особенностей: чрезвычайная чувствительность к ишемии, богатая микрофлора, которая в условиях иммуно-супрессивной терапии может приобрести патогенные свойства (Roberto Biii; 1997), мощный лимфоидный аппарат и очень медленное восстановление функции до 6-12 месяцев (Паниченко В.Ф.,1975 г.). В связи с этим такие неспецифические факторы трансплантации, как временная ишемия, блок оттока лимфы (Кирпатовский И.Д., Бочаров В.Я., 1963 -1965.), децентрализация (Кулик В.М., Максименкова 1974) приобретают особое значение в пересадке тонкой кишки. Использование физических факторов - гипотермия; химических веществ: 10% раствора глюкозы (Смирнова Э.Д., Лысенко А.И., 1985), лазароида U74398G (J. de Оса, с соавт., 1997), эпидермального фактора роста (Yasunori Kato, 1998 г.) позволили в известной степени смягчить ишемиче-ские и реперфузионные повреждения тонкокишечного трансплантата. Хирургическое восстановление оттока лимфы дало возможность резко снизить лимфатический отёк в трансплантате (Смирнова Э.Д., 1985). Хирургическая реиннервация значительно сократила сроки устранения патологических изменений, связанных с децентрализацией (Кирпатовский И.Д., 1964-1984, Кулик В.П. 1971, Максименкова А.Н., 1974).

Однако остается нерешенным вопрос направленной коррекции морфо-функциональных изменений во внутриорганных кровеносных сосудах пересаженной тонкой кишки, от функционирования которых зависит адекватная доставка питательных веществ и своевременное удаление продуктов жизнедеятельности клетки. Изучению морфологических изменений во внутриорганных кровеносных сосудах тонкокишечного трансплантата на кафедре оперативной хирургии и клинической анатомии РУДН было выполнено целый ряд работ (Хак Пхадетх, 1972; Лежнин O.A., 1973; Маллик К.Н., 1976; Смирнова Э.Д.,1985; Скалозуб И.Н.,1988). Результатом многолетних исследований в этой области стало выявление и формулировка основных закономерностей патологических изменений во внутриорганных кровеносных сосудах ауто и аллотрансплантата тонкой кишки при её гетеротопической и орто-топической пересадке (Кирпатовский И.Д., с соавторами, 1974-1975). Других работ в доступной нам литературе, посвященных столь важному разделу морфологии пересаженной тонкой кишки, мы не встретили. Мы также не нашли информации о попытках воздействия на внутриорганные кровеносные сосуды с целью улучшения их морфофункциональных характеристик. В литературе достаточно много публикаций, в которых описываются механизмы биологического и лечебного эффекта при воздействии на организм электромагнитного поля (ЭМП) (Райгородский Ю.М. 1987, Щукин С.И. 1993, Випняр В.В. 1997). Однако имеются только единичные публикации, посвященные применению ЭМП в трансплантологии, главным образом, при слабой консолидации костных трансплантатов с костями реципиента (КоМ Б.Е. 1987, Сарапа К., 1994). Однако авторы обходят стороной теоретическое обоснование применяемых режимов ЭМВ, ограничиваясь статистическими данными, констатирующими положительный эффект от применения данного физического воздействия.

В связи с вышеизложенным представляет интерес изучить возможность коррекции патологических изменений во внутриорганных кровеносных сосудах пересаженной тонкой кишки и тем самым смягчить альтеративные изменения в её стенке. ЦЕЛЬ ИСЛЕДОВАНИЯ:

Изучить морфофункциональные изменения стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки крыс при моделировании условий её ауто-трансплантации и электромагнитном воздействии ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Изучить морфологические изменения в стенке тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации

2. Провести морфометрический анализ изменений в стенке и внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации 3. Изучить морфологические изменения в стенке тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации и электромагнитном воздействии

4. Провести морфометрический анализ изменений в стенке и внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки крыс при моделировании условий её аутотрансплантации и электромагнитном воздействии

5. Разработать оптимальный режим электромагнитного воздействия при моделировании условий аутотрансплантации тонкой кишки крыс

НАУЧНАЯ НОВИЗНА Впервые проведен количественный морфометрический анализ патологических изменений стенки и внутриорганных кровеносных сосудов тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации.

Впервые для коррекции патологических изменений в стенке тонкой кишки и её внутриорганных кровеносных сосудах, возникающих при моделировании условий аутотрансплантации, использовано электромагнитное воздействие.

Разработана оптимальная комбинация режимов электромагнитного облучения при моделировании условий аутотрансплантации тонкой кишки крыс, включающая в себя воздействие, активизирующее венозный отток и облучение, стимулирующее артериальный приток.

Показано, что оптимальное сочетание режимов ЭМВ, включающее комбинацию двух режимов - усиливающего венозный отток и стимулирующего артериальный приток позволяет максимально смягчить патологические изменения в стенке и внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ Электромагнитное воздействие улучшает кровоснабжение пересаженной тонкой кишки за счет нормализации кровообращения в её гемомикроцирку-ляторном русле, что создает более выгодные гемодинамические условия для органа. Это позволяет рекомендовать электромагнитное воздействие в клиническую трансплантологию при пересадке тонкой кишки и при трансплантации других органов в том случае, когда изучены закономерности изменений в их внутриорганных кровеносных сосудах

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Основные разделы диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях «Новые оперативные технологии и организация медицинской помощи на современном уровне» (Москва, 2002); «Актуальные вопросы морфогенеза в норме и патологии» (Москва, 2003); на 4 Всероссийском съезде гастроэнтерологов (Москва, 2004); на итоговых конференциях кафедры оперативной хирургии и клинической анатомии с курсами андроло-гии и трансплантологии РУДН (Москва 2000-2004).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

• Отек и альтеративные процессы в стенке пересаженной тонкой кишки опосредованы морфофункциональными изменениями в её внутриорганных кровеносных сосудах, которые подчинены определенным закономерностям в зависимости от срока послеоперационного периода.

• Электромагнитное воздействие, применяемое с учетом морфофунк-циональных изменений во внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки при операции моделирования условий её аутотрансплантации, включающее комбинацию двух режимов - усиливающего венозный отток и стимулирующего артериальный приток,- позволяет максимально смягчить патологические изменения в стенке и внутриорганных кровеносных сосудах ау-тотрансплантата тонкой кишки.

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ДИССЕРТАЦИИ Диссертация изложена на 177 страницах и содержит введение, обзор

Выводы

1. В стенке тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплан-тации отмечается отек и гипертрофия. Толщина стенки аутотрансплан-тата постепенно увеличивается, и эта тенденция сохраняется вплоть до конца срока наблюдения (30 суток). В первые 3 суток в большей степени увеличивается толщина слизистой оболочки и подслизистой основы, в более поздние сроки - мышечной и серозной оболочки

2. Во внутриорганных кровеносных сосудах тонкой кишки при моделировании условий её аутотрансплантации происходят значительные морфофункциональные изменения, наиболее выраженные к 3 суткам, с тенденцией к стабилизации на 6 сутки после операции, проявляющиеся в виде застоя в венозном русле, спазма артериол и уменьшения диаметра капилляров с последующей дилятацией последних. Морфомет-рические показатели внутриорганных кровеносных сосудов приближаются к контролю к 30 суткам после операции, за исключением артериол, просвет которых до конца срока наблюдения полностью не восстанавливается, а стенка остается толще контрольной

3. Использование электромагнитного воздействия позволяет уменьшить отёк и гипертрофию стенки тонкой кишки с восстановлением её толщины к 30 суткам после операции моделирования условий её аутотрансплантации

4. Разработанная оптимальная комбинация режимов электромагнитного воздействия при моделировании условий аутотрансплантации тонкой кишки крыс, включающая в себя облучение, активизирующее венозный отток и стимулирующее артериальный приток, которая позволяет значительно уменьшить застой в венозном русле, диллятацию капилляров и спазм артериол. Сроки нормализации морфометрических показателей всех внутриорганных кровеносных сосудов (венул, артериол и капилляров ) сокращаются с 30 до 11 суток.

Практические рекомендации

1. Возможность создания более выгодных гемодинамических условий для кровоснабжения пересаженной тонкой кишки на уровне внутриорганных кровеносных сосудов позволяет рекомендовать данный метод воздействия в клиническую трансплантологию при пересадке тонкой кишки. 2. Метод может быть рекомендован к использованию в клинической трансплантологии при пересадке других органов в том случае, когда изучены закономерности изменений в их внутриорганных кровеносных сосудах и есть возможность