Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Анатомия и хирургия грудины в норме, эксперименте и при оперативных вмешательствах

I I

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РУСПУЕЛИКИ БЕЛАРУСЬ

МИНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ВДУТЬКО Игорь Михайлович

АНАТОМИЯ И ХИРУРГИЯ ГРУДИНЫ В НОРМЕ, ЭКСПЕРИМЕНТЕ И ПРИ ОПЕРАТИВНЫХ ВМЕШАТЕЛЬСТВАХ

14.00.02 - анатомия человеке 14.00.27 - хирургия

Автор еф ерат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Минск- 1992

Работа выполнена в Минском ордена Трудового Красного Знамени государственном медицинском институте

Научные руководители - доктор медицинских наук, профессор П.И.Яобко

доктор медицинских наук, профессор Н.Е.йилипович

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор А.С.Леонтюк,

доктор медицинских наук, профессор И.Н.Гришин

Ведущее учреждение - Харьковский медицинский институт

Защита состоится 1992 г. в и

часов на заседалшя специализированного совета К 077.01.04 при Минском государственном медицинском институте по адресу: 220116, Иинск, пр-т Дзержинского,83

С диссертацией .можно ознакомиться в научной библиотеке Минского государственного медицинского института.

1% НА^ Автореферат разослан " 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор медицинских наук,

профессор Г. И. КРАВЦОВА

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

j 'Актуальность темы. Интерес исследователей к вопросам морфологии и клиники грудины обусловлен введением лекарственных веществ, получением хорошо развитого в ней костного мозга, используемого для диагностики и лечения заболеваний крови, лучевой болезни и др.(М.Д.Мазуренко, 1969; И.А.Морозов и соавт., 1973; B.C. Артюшкевич, 1977). Различные заболевания, травматические повреждения грудины, оперативные вмешательства на ней делают эту кость важным объектом исследования (Н.И.Реут, 1971; С.А.Гаджиев и соавт., 1975; Е.П.Каллунова, 1978; А.С.Янов, А.К.Стрелис, 1983; Ю.В.Левин, 1984; Sabanasthan et al., 1985).

В настоящее время одним из перспективных к чрезвычайно актуальных направлений научных исследований является углубленное изучение пренагального морфогенеза различных органов и систем (М.Р.Сапин, 1990), так как оно вносит весомый вклад в медицинскую эмбриологию. К числу таких объектов относится и грудина, знание особенностей развития которой позволяет понять формирование врожденных пороков стенки и органов грудной полости, имеющих место у человека и животных. Указанной проблеме посвящено небольшое число работ (Н.Б.Киселев, 1961; А.С.Леонтюк, 1966-1986; Chen, 1952), при этом нередко данные о строении грудины в эмбриогенезе млекопитающих приводятся попутно (О.В.Дольницкий, Л.Н.Дирдовская, 1976; Г.А.Баиров, А.А.Фокин, 1984; Asteriadis, Magros, 1989).

Практически отсутствуют специальные исследования, касающиеся динамики развития грудины и в особенности под воздействием тератогенных факторов. Среди последних следует назвать рентгеновское облучение, которое нашло широкое применение в народном хозяйстве, научных исследованиях, медицинской практике, а также в связи с аварией на Чернобыльской АЭС. В литературе приводятся сведения о влиянии ионизирующего излучения на развитие различных органов и систем зеродышей, среди которых имеются лишь единичные указания на патологию грудины (Э.Д.Маневич,1964; И.Б.Смирнове и соавт., 1977; Russell, Russell, 1954). Представляет также интерес изучение влияния на грудину экспериментальных зародышей используемого в медицинской практике для лечения онкологических больных цитостатического препарата циклофосфана.

В практическом отношении важным является чрезгрудинкый доступ к органам средостения для оперативной коррекции их врожден-

шх пороков развития и заболеваний (А.Б.Шотт и соавт., 1978; В.И.ваковский, 1988; Н.Н.Малиновский, Б.А.Константинов, 1980; Hirjola ,jarvinea, 1963; Vanicheidt et al., 1986). Продольная срединная стернотомия получила широкое распространение как в нашей стране, так и за рубежом (И.Н.Гришин, А.Н.Савченко, 1980; Е.А.Константинов и со авт., 1989; Ее loon, et al., 1966; Harris et al« ,1986), однако нуждаются в исследовании вопросы, касаицие-ся динамики заживления послеоперационной рана и консолидации грудины у человека и оксперкменгальншс животных. Актуальным представляется изучение грудиш после продольной срединной стернотомии не только на интактной кости, но и предварительно подвергшейся облучении, что нередко применяется в комплексном лечении онкологических больных.

Все изложенное выше определило цель исследования - установить общие закономерности эмбрионального развития и анатомическо го строения грудины человека, а также белой крысы в норме а при воздействии повреждающих факторов; определить особенности заживления послеоперационной раны и консолидации грудины после продольной срединной стернотомии. у человека и белой крысы (интактно и облученной).

Задачи исследования:

1. Изучить эмбриогенез и особенности постнатального строения грудины человека.

2. Исследовать становление грудины у зародышей белой крысы в норме и при воздействии неблагоприятных факторов физической (рентгеновское облучение) и химической (циклофоофан) природы,определить критический период ее развития.

3. ЕЬявить врожденные аномалии развития грудиш, повлекшие за собой формирование пороков стенки и органов грудной полости человека и белой крысы.

4. Установить особенности заживления послеоперационной раны и консолидации грудины после продольной срединной стернотомии у человека, а также интачтной и облученной белой крысы.

Научная новизна работы. В результате проведенного исследова нкя показана динамика развития грудины у человека и белой крысы в нормальном эмбриогенезе, установлены черты сходства и различия в ее становлении, а также изучены особенности строения грудины у зародышей белой крысы, подвергшейся влиянию рентгеновского облучения и циклофосфана в различше сроки беременности. На основали]

сопоставления даншх об органогенезе грудины интактных и экспериментальных зародышей белой крысы определен критический период ее формирования, шявлены аномалии и пороки развития. Установлены закономерности эмбрионального развития и строения грудиш в норме (человек, белая крыса) и под воздействием тератогенных факторов (белая крыса).

Определены особенности заживления послеоперационной раны и консолидации грудины после продольной срединной стернотомии у человека, интактной и облученной белой крысы.

Научно-практическая значимость работы. Сходство эмориогене-за грудины у человека и белой крысы, установление критического периода ее формирования дают основание считать, что выявленные в эксперименте аномалии и пороки развития грудины, стенки и органов грудной полости могут иметь место и у человека. Эти данные внося"' определенный вклад .в экспериментальную и медицинскую эмбриологию. Кроме того, полученные результаты позволяют определить возможные сроки формирования врожденных пороков развития грудинн, что важно для их профилактики.

Материалы исследований об особенностях заживления послеоперационной раны и консолидации грудины после продольной срединной стернотомии у человека могут быть использованы в хирургии, а данные, полученные в эксперименте на интактных и облученных белых крысах, важны для экспериментальной морфологии.

Результаты диссертационной работы найдут применение в учебном процессе в курсах анатомии, гистологии с эмбриологией.хирургии, педиатрии, онкологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности становления грудины в эмбриогенезе человека и белой крысы.

2. Формирование аномалий и пороков развития грудины зародышей белой крысы при воздействии тератогенных факторов в критический период развития.

3. Врожденные пороки развития грудины, обнаруженные у зародышей белой крысы, подвергшейся воздействию рентгеновского облучения и циклофосфана, могут иметь место и у человека.

4. Сходство заживления раны и консолидации грудины после продольной срединной стернотомии у человека и интактной белой крысы. Предварительное облучение белой крысы оказывает негативное влияние на течение раневого процесса.

Апробация работа. Материалы диссертации доложены на ХХУ межреспубликанской студенческой научной конференции медицинских вузов Прибалтийских республик и Белорусской ССР (Гродно, 1986), ХХХУ студенческой научной конференции (Рига, 1986), XXIX студенческой научной конференции (Тернополь, 1986), ХШ'1 объединенной студенческой научной конференции медицинских вузов Прибалтийских республик и Белорусской ССР (Минск, 19Ш); X национальном конгрессе анатомов, гистологов, эмбриологов и топограроанатокэв Болгарии (Стера Затора, 1989), П-м съезде анатомов, гистологов и эмбриологов Белоруссии и Х-м съезде хирургов Белоруссии (Минск, 1991), научной конференции кафедры анатомии человека и 2-й кафедры хирургически болезней Минского медицинского института (Минск, 1992).

Публикации результатов исследования. По -¡сие диссертации опубликовано 10 научных работ.

Объем к структуре работа. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследования, 4 план собственных наблюдений, обсуждения полученных денных, выводов и указателя литературы. Текст изложен на 124 страницах ыаиинсписи,иллюстрирован 24 фотографиями, 2 графиками, 21 таблицей. Библиография: 317 источников, из которых 184 отечественных и 133 иностранных.

Материал и методы исследования. Исходя кз цели и задач после дования нами изучено разьитие и строение грудиш у человека и белой крысы, являющейся широко используемым лабораторным животным. Материалом исследования послужили 57 серий сагиттальных, фронтальных и горизонтальных срезов зародышей человека от 14 до 70 мм теменно-колчиковой длит (ТКД).

Особенности анатомического строения грудины человека изучеш на материале (100 грудин), полученном в патологоанатомическом отделении 9-й клинической больницы г.Минска. Измерение линейных размеров кости в целом и отдельных ее частей производилось с помощью штангенциркуля и миллиметровой линейки по методике В.П. Алексеева (IS6Ô). Полученные цифровые данные подвергались статистической обработке (П.Ф.Рокицкий, 1973) с помощью программируемого микрокалькулятора "Электроника МК-54" по программе И.А.Мельникова в модификации Д.В.Ковалевой (1987).

Выявление аномального строения грудины человека проводилось

путем анализа 1926 врожденных пороков развития грудной клетки и органов грудкой полости у детей, лечившихся в Белорусском центре детской хирургии с 1976 по 1987 г., в результате чего обнаружены воронкообразная деформация грудной клетки (42 наблюдения) и 3 порока развития грудины (расщелина, аплазия), следствием которых была эктопия сердца.

Поскольку грудина является объектом хирургического вмешательства, проведен ретроспективный анализ IGI истории болезни лиц, оперированных в кврдиохирургической клинике на базе Белорусского НШ кардиологии и 4-й клинической больницы г.Минска в 1988-1990 гг., которым в качестве доступа к органам средостения использовалась продольная срединная стернотомия.

Особенности развития грудины белой крысы изучены на 30 сериях сагиттальных, горизонтальных и поперечных срезов зародышей в возрасте от 14 до 22 суток эмбриогенеза и новорожденных.

Экспериментальная часть работы выполнена на 95 сериях срезов зародышей белой крысы. При этом изучено 84 зеродыпа в возрасте от 14 суток эмбриогенеза до новорожденного, полученных от самок, однократно облученных на 10-14 сутки беременности дозой 2,24 Gy (250 р или 223,6 рад) и II зародышей 17-21 суток развития от семок белой крысы, которым на 12-е и 13-е сутки беременности в хвостовую вену вводился циклофосфан в дозе 20 мг на кг веса. Контролем служили зародыши от части самок, которым внутривенно вводился физиологический раствор, являющийся растворителем для циклофосфана.

Серии срезов зародышей человека и белой крысы изучены из эмбриологической коллекции кафедры анатомии ЫГМИ. Зародыши фиксировались в 12% растворе нейтрального формалина, спирте или жидкости Еуэна. Большая часть их тотально кмпрегнирована азотнокислым серебром по методу Еильиовс.кого-Вуке, срезы других зародышей окрашены гематоксилин-эозином, по Ван-Гизону, Нисслю. Возраст зародышей человека указан в мм, белой крысы в сутках и мм (норма). Для экспериментальных зародышей приводились, главным образом, сутки внутриутробного развития. Толщина срезов зародышей - 10-25 мкм.

Для выявления особенностей заживления послеоперационной раны и консолидации грудины после продольной срединной стернотомии на половозрелых белых крысах поставлены две серии экспериментов: на 30 интактных животных и 36 предварительно облученных (за

5 суток до операции) животных, Рентгеновское облучение осуществлялось в Ali РБ на аппарате РУН-II (напряжение 180 в, сила тока 10 ма, фокусное расстояние 50 см, без фильтров). Доза облучения составила 2,24 Gy (250 р или 223,6 рад), Снятие животных с эксперимента осуществлялось путем их декапитации. Забор материала производился с интервалом в 5 суток с 5 по 25 сутки у интактных и с 5 по 30 сутки у облученных белых крыс. Материал фиксировался в растворе нейтрального формалина.. Серии срезов толщиной 20 мхм окрашивались гематоксилин-эозином.

Таким образом, в работе использованы эмо'риологический,экспериментально-эмбриологический , анатомический, морфометрический, статистический, экспериментально-морфологический и клинический методы исследования.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ полученных результатов дает основание высказать ряд положений, не нашедших достаточного освещения и объяснения в литературе. Грудина, замыкалщая грудную клетку спереди, является поздно появляющимся образованием. Гомогенное сгущение меэенхим-ных клеток на месте, где е последующем будет формироваться рукоятка грудины, определяется лишь у единичных эмбрионов человека 15-17 мм длины. С полным основанием о закладке рукоятки можно говорить только у зародашей человека 18-19 мм ТКД, что согласуется с данными ШНог (1906), Н.В.Киселева (1961), A.C.Леон-тюка (1970, 19Б5, 1966). У белой крысы, внутриутробный период которой укладывается в 21-22 суток развития, зачаток грудины Hi-является на 14-15 сутки ембриогенеза.

У зародышей человека и белой крысы имеются парные закладки грудины в виде ыезенхимных полосок, в срастании которых отмечается кранио-каудальная направленность. Учитывая короткий период эмбрионального развития белой крысы, стадия парной грудины соответствует зародышам 14-16 суток. У человека наличие щели между двумя ее закладками прослеживается в течение продолжительного времени (зародыши 18-70 мм длины). Наличие дефекта в грудине в более поздние сроки внутриутробного развития или в постнатальном онтогенезе млекопитающих рассматривается как патологическое состояние, названное щелью или расщелиной грудины (Г.И.Лазюк, 1ЭТ9; Eaoud et al., ' I960; Haller, Tiixnir, 1981).

Нельзя не согласиться с деккнми литературы ( canrell et al. , 1950; Frsncesoni,FiZlipoldt, 1570; Schubert et al.,I98I), VT0 расщелина груди™ - это проявление аномалии средней линии, возникающей в результате нарушения слияния тканей и характеризующейся целым спектром врожденных пороков развития. Подтверждением сказанному являются описанные нами у детей два наблюдения расщелины грудины, при которой имела место эктопия сердца, сочетающаяся с другими кардиельшми н экстракврдиалымми пороками развития. Становится понятной сочетаннея патология грудины (расщелина, аплазия) и сердца, тая как внутриутробное формирование грудины - сложный процесс, при котором закрытие грудной клетки спереди находится в свлзи с опусканием сердца (Е.А.Клебанова, 1969, А.С.Леснтвк, 1473, Н.В.Попова-Латкина, Н.В.Киселев,1974). Грудина в своем развитии может остановиться на любой стадии эмбриогенеза, если на ее формирование оканут воздействие повреждающие факторы. Как проявление незавершенного срастания парных зачатков грудины следует рассматривать отверстия различной формы и величины, обнаруженные нами на анатомическом материале грудин взрослых людей б области ее тела и мечевидного отростка, а также "вилообразная" форма последнего.

Основная закономерность морфогенеза грудины, характеризующаяся последовательностью ее дкфференцировки, сходна у зародышей человека и белой крысы. Так, в течение эмбрионального периода грудина проходит три стадии развития: мезенхимную (зародыши человека 15-19 мм длины, белой крысы 14-15 суток), хрящевую (зародыши человека 20-70 мм, белой крысы 16-20 суток, при этом у зародышей 20 суток на фоне однородных хрящевых клеток определяется 6 скоплений гипертрофированных хрящевых клеток) и костную. Начало оссификеции грудины обнаружено у зародышей белой крысы 21-22 суток развития в виде шести центров окостенения (по одному в рукоятке и мечевидном отростке и 4 в теле грудины), размеры которых убывали в кранио-каудальном направлении, что можно увязать с аналогичной последовательностью появления трех частей грудины,представляющей собой отражение общей закономерности формирования и дифференцировки различных структур (С.Л.Кабак и соавт. ,1986, 1990). Изучение зародышей человека до 70 мм.ТКД не позволило шя-вить дйже начало осси$икации грудины, которая,по данннм литературы, определяется с 5-6 месяцев внутриутробной жизни и продолжается в постнатальном развитии (В.П.Алексеев, 1966; В.А.Клебанова,

а

1969; А.А.Фокин, 1963; СаЫ1со« ,1975; СаЛау 1978).

Обще'Л закономерностью строения грудиш в эмбриогенезе человека и белой крысы является наличие сегментов, граница которыми в виде поперечных линий определяются уже у зародышей человека 20-22 ьгы длин; и у белой крысы 16 суток развития. Следовательно, сегментация грудиш, представляяцая собой вторичное явление, наблюдается до качала окостенения.

Для человека и белой крысы характерно преобладание ширина и толщина рукоятки грудиш над телом и мечевидным отростком, что является отражением общей закономерности не только для эмбрионального периода, но и для постаатадьиого развития. Это подтверждается статистической обработкой цифровых данных, полученных на анатомическом материале взрослых людей при измерена:: длит, ширины я толщину грудины б целом и отдельных ее частей.

Для грудкно-реберньи соединений хврактерш синхондроз с 1-й парой к суставы с 2-7-Я парши ребер, формирование которых происходит постепенно и, ссылаясь на данные литература (А.С.Леоктюк, 1961-1985; К.М.Сыириоп, 1969; С Л.Кйбак и соавт., 1950; ШЛтоу1с, 1972), наряду с другими факторами может быть обусловлено ритмическими движениями грудной клетки, совершаемыми ею надолго до рождения. В соединении рукоятки с телом грудиш у зародааей и в большинство случаев в посгн&талыюм развитии наблюдаемся сижоедроз, движения в котором физиологически необходим для оптимума дыхательной функции ( Са141со^, 1973).

Сравнивая данные о строении грудины и ее соединений в Бмбрио-генезе человека и белой крысы, можно отметить общую закономерность, зоключаюцуюея в том, что развитие их происходит сходным образом, при этом раньше всего обнаруживаются общие типовые признаки, а затем появляются все более частные особенности, характерные для данного вида. Так, закладка ее у зародышей белой крыса происходит во второй половине эмбрионального развития, что, по-видимому, связано как с коротким периодом внутриутробной жизнл, так и с филогенетически обусловленным поздним началом ее формирования. Этим, возможно, следует объяснить и непродолжительность стадии парной закладки грудииы и тот факт, что замацение хрящевой стадии развития костной начинается накануне рождения. Кроме того, имеется особая форма рукоятки, тела и мечевидного отростка. Отмеченные видовые особенности грудиш белой крысы можно объяснить тем, что эта кость является компонентом локомоторного аппарата, характеризупцегося особым

типом опоры и средой обитания (С.Ф,Манзийг И.М.Ковалева, 1960).

В результате исследования развития грудины у зародышей белой крысы, внутриутробно подвергшихся влиянию рентгеновского облучения и циклофосфана, нами установлены закономерности еэ патологического морфогенеза. Аля грудины критический период развития соответствует 11-14 суткам эмбриогенеза, то есть когда закладка ее морфологическими методами исследования еще не выявляется или отсутствуют признаки морфологической дис[ференцировки мезенхимных клеток. Изучениа развития грудины у экспериментальных зародышей белой крысы показало, что имеют место как пороки развития ее,так и проявления общих лучевых аномалий. Речь идет о задержке появления закладки грудины, еа аплазии, отставании в сроках срастания двух зачатков в непарное образование, нарушение темпов органогенеза грудины (задержка на мезенхимной стадии развития, изменение сроков дифференцировки хрящевой ткани и костеобразования), об аномалиях ее формыР грудино-реберных синхондрозах после облучения на 11-13 и у единичных эмбрионов на 14-е сутки развития. Облучение в этот период характеризуется значительным изменением физиологической характеристики клеток, в которых образуются нестойкие, химически активные соединения, приводящие к появлению аномальных низкомолекулярных веществ, обладающих токсическими свойствами, что и ведет гс возникновению врозденннх пороков развития (А.НДрифонова, 1963; В.А.Новик, 1967; АЛЛ.Кудинг 1970; АД.Дщбан, 1976; И.В .Смирнова и соавт., 1977,),

Обнаруженная нами аплазия грудины у зародышей 17 суток после облучения на 12-е сутки эмбриогенеза сопровождалась эктопией перикарда через дефект в вентральной стенка грудной клетки. Анализируя данный литературы и результаты собственных исследований, мы присоединяемся к мнению авторов о том, что аплазия грудины, как и других анатомических образований, связана с уменьшением числа мезенхимннх клеток ниже "георогового" или "критического" уровня(С.Л, Кабак, 1986; №Ырег1: а1., 1979]. При этом имеет место гибель клеток, предназначенных для образования конкретной структуры (В.Ф. Пучков, 1978; «¡.В.ьадипович и соавт., 1985; О.Л.Кабак и соавт., 1990} в результате прямого действия рентгеновских луче!1, проявляющегося повреждением ядра и цитоплазмы.

Структурные деформации грудины, обнаруженные у Рксперг/ен-талышх зародышей белой крисн после облучения спмят на 11-14 сутки беромоиностк проявляются изодпошеч строонкя ог.ко!: и я частей или всей грудины (короткая, но широкая;, а сообразной

формой грудной хлетки. Эти нарушения могут быть объяснены цито-статическим аффектом рентгеновского облучения (С.Л.Кабак,1986; Вг1яЪ1л , 1969; Martin, Warpheâ , 1969).

Закономерным в серии лучешх аномалий является наличие в качестве соединений грудино-реберных синхондрозов, которые следует рассматривать как неразделение сочленяющихся образований, что согласуется с данными С.J1.Кабака (1380,1981), С.Л.Кабака и соавт. (1990).

Таким образом, выявленные лучевые аномалии развития и строения грудины, с одной стороны, могут отражать филогенетически обусловленные признаки, а с другой,- являются следствием установления новых индивидуальных морфогенетических приспособлений, которые, по мнению А.С.Северцсва (1990).повышают шансы на выживание оргянизма по отношения к вполне определенным условиям среды. Речь идет о направленности и адаптивности эволюционного процесса.

Для сопоставления данных о влиянии повреждаюцих факторов различной природа на становление грудины зародышей белой крысы нами изучена также ьномолии и пороки развития, индуцированные лекарственным препаратом циклофосфвном, что может иметь не только познавательный интерес, но и прикладное значение, хотя как указывают А.М.Чернух, П.Н.Александров (1969), А.П.Дыбан (1976), А.П.Кирпценков (1978), необходимы определенная сдержанность и осторожность при переносе на человека данных, полученных на животных. Исследование влияния двух различных тератогенов, обладающих цитотоксическим и цитостатическим действием, показало, что тлеет место значительное сходство нарушений развития грудины у зародышей белой крысы, индуцированных циклофосфаном, с лучевыми аномалиями ее, что согласуется с данными литературы (Л.А.Нейфах, i960; Л.Г.Неверова, 1970, 1974; С.Л.Кабак и соавт., 1965). Хотя рентгеновское облучение оказывает преимущественно прямое действие на зародыш, а циклофосфан в значительной степени влияет опосредованно через материнский организм, конечный эффект, как оказалось, не зависит от способа воздействия. Тем не менее, циклофосфан, введенный в критический период развития грудины (12-е сутки),вызвал тяжелейшие, нередко сочетанные пороки развития кости. Наблюдались значительные деформации, резко иэменявдие форму грудины, придавая ей извилистый вид. Кроме того, необычными представляются и расшелины грудины. При одной из

них грудина по внешнему виду нгпоминяет песочные часы с четырьмя расширениями и сужениями. Прсслеживаясь на всем протяжении грудины, расщелине сочетается с эктопией перикарда. При двух расщелинах грудины, разделенных небольшой перемычкой, через одну из них наблюдается выпичив1'кие перикарда, а через другую -частичная эктопия вилочковой железы. Сходство аномалий развития грудиш зародышей белой крксы после воздействия указанных тератогенных факторов позволяет высказвть предположение об общности патогенетических механизмов их формирования. Кроме того, учитывая обшность становления грудига у белой кркси и человека,важным представляется вопрос о возможности формирования аналогичных врожденных пороков у человека при подобных влияниях не эк-виЕЭлентшх стадиях развития.

Таким обрезом, исследование эмбриогенеза грудины проливеет свет на особенности ее становления, подверженность различил* патологическим изменениям, которые в комплексе с другими структурами нарушают приетчную форму и строение грудной клетки и содержащихся в ней органов, что нередко требует оперативной коррекции. Вместе с тем,грудина заслуживает внимания хирургов и как образование, через которое гроизводится доступ к органам средостения. Речь идет о продольной срединной стернотомии, которая является оптимальным доступом к сердцу, крупным сосудам и другим органам. Несмотря на относительно широкое применение данного доступа, мы не встретили в литературе четкого его эмбриологического обоснования. Прежде всего это факт срастания двух зачатков на середине грудины. Кроме того, врастание кровеносных сосудов в хрящевую закладку мест будущих очагов окостенения,расположенных в центре сегментов грудины, образует на всем протяжении в ее середине хорошо кровоснабжаемую зону, что важно в последующем для процесса заживления стернотомной раны. В то же время поперечный трансстернальный разрез может оказаться местом слабого кровоснабжения, а значит и худшего заживления раны, так как при нем велика вероятность повреждения на значительном протяжении тех участков грудины,которые хуже всего кровоснебжа-ются.

Анализ 161 истории болезни лиц, которым в качестве доступа к органам средостения была проведена продольная стернотомия,показал, что, наряду с вполне удовлетворительной консолидацией грудиш, имели место осложнения стернотомшх ран. Значительную роль в их патогенезе играла стернольная инфекция, проявляться

отделяемым из раны, расхождением ее краев и грудины, а также стерномедиастинитом, чему способствовали наряду с другими факто-. рами большая протяженность раневой поверхности, длительность операции и искусственного кровообращения и особенно степень выраженности недостаточности кровообращения, развившейся при соответствующем пороке. Для прогнозирования осложнений срединных стернотомиЯ важным является общее состояние больного, связанное с тяжестью врожденного порока развития или заболевания, а также ранние рестернотомии, выполненные по жизненным показаниям с целью остановки кровотечения, дренирования тканей средостения и др. Кроме того, имеют значение повторные операции на сердце и особенно, если в квчестве доступа уже использовалась продольная срединная стернотомия. В патогенезе диастаза краев грудины особую роль сыграли инфицирование раны и медиастинит, который развился вследствие нагноения ретростернальной гематомы, возникшей в результате кровотечения из тканей грудины, средостения или в связи с проникновением инфекции через стернотомную рану в переднее средостение.

Экспериментальные исследования позволили выявить динамику заживления, а также осложнения ран после продольной срединной стернотомии у интактных и предварительно облученных белых нрыс. Анализ осложнений послеоперационных ран показал сходство в расхождении краев в верхней (человек) и краниальной половине (белая крыса), что позволяет предположить общий механизм их развития, связанный с нагрузкой на пояс верхних (передних) конечностей, обусловленной двигательной активностью.

В сравнении с контрольной группой у облученных животных имеются как общие, тек и местные реакции на повреждаиций фактор, которые характеризуются замедлением процесса регенерации послеоперационной раны, проявляющегося в первую очередь удлинением сроков консолидации грудины. Так, удовлетворительная фиксация двух ее половин отмечается у 60% интактных животных к 5 суткам по^ле операции и в 1Ш1 - к 10 суткам. У облученных же белых крыс края двух половин кости фиксированы у 80% животных лишь к 10 суткам после стернотомии, а удовлетворительная фиксация у всех животных отмечается к Ib суткам. Наряду с задержкой регенерации костной ткани грудины наблюдается также и иной тип ее остеогенезв. Так, если у интактных белых крыс на месте травмированной ткани грудины происходит рассасывание костных балок и

замацение юс клеточко-волокнистоЯ (остеогенной) ткеньп с обильной пролиферацией остеобластов уже к б суткам после операции,то у облученных животных на фоне деструктивно-дегенеративных процессов наблюдается замещение костных балок хрящевой и грубой бег-клеточной фиброзной тканью, разрастании котогсй приводит к формированию рубца. Что касается хрящегай тксни, то в нее врастают кровеносные сосуды и наступает замещение оО'лирпых поле,'! гиалинового хряща остеогенной г;;аныо с едичичттаи остсоб настами лишь к 15 сутки,* послч стершто»>ии. Количество остеобластов увеличивается к 20 суткам, появляются гомогенные тяжч м палаточного вещества, начинается формирование кости в области хряда.

Изучение консолидации грудины после продольной срсдииьГ, етернотсмии у предварительно облученных белых крыс показало,что имеется сходство этого процесса у экспериментальных «••и»??': с. ос«фякацикЯ грудккы у исследовании нами аародааей Возврат к эмбриональному типу окостенения, когда центр осс:'.р1:яь-ции появляется на место гипертрофированных хряцесых клеток после врастания в эту зону кровеносных сосудов, представляет собой своего рода рекапитуляция зрродалевого состоя^-я у взрослой особи, что согласуется с данными С.И.ЛеОедкжна (1936), С,Д,Денисова (1985, 1966). При этан, с одной сторош, наблюдается замедление сроков консолидации травмированного участка кости, что сходно с задержкой окостенения грудины у зародышей белей крысы, подвергшихся влиянию рентгеновского облучения, а с другой, регенерацию костной ткани грудиш на почве хряща у облученных взрослых животных можно рассматривать как нарушение этого процесса.

Сравнивая результаты заживления послеоперационной раны после продольной срединной стернотомии у человека и экспериментальных яиеотных, следует отметить, что если у человека заметно отягощали заживление раны и усугубляли послеоперационные осложнения повторные операции на сердце, продолжительность вмешательства и искусственного кровообращения, а также рестернотомии, то у подопытных белых крыс таким фактором оказалось рентгеновское облучение. В отличие от группы послеоперационных больных,у которых развивался стерноыедиастинит, у части экспериментальных белых крыс в качестве осложнений стернотомной раны нвблюдался стерналь-ный абсцесс, что, вероятно, связано с лучшими адаптивно-приспособительными реакциями данного животного.

ВЫ ВОДЫ

1. Общими закономерностями в развитии грудины человека и белой крысы являются: закладка ее в виде парных грудинных полосок

с наличием цели между ними в течение продолжительного периода эмбриогенеза; кранио-каудальная направленность в появлении трех частей грудины, закрытии щели мекду двумя ее половиками, а также в формировании центров окостенения, степени их зрелости и величины; три стадии становления органа (мезенхимная, хрящевая, костная); вторичная сегментация грудины, определяемая до начала ее оссификации; преобладание ширины и толщины рукоятки над телом и мечевидным отростком; синхондроз в первой и постепенное формирование прерывных соединений со 2-7 парами ребер.

2. Морфогенез грудиш у человека и белой крысы на основных стадиях развития протекает сходно и характеризуется относительно одинаковой продолжительностью во времени периоде формирования ее как дефинитивного образования. Видоше особенности грудины выявляются на хрлщевой стадии развития. У белой крысы закладка ее обнаруживается во второй половине внутриутробного периода (14-15 сутки) (у человека 15-19 мм ТКД или 44-49 суток), начало окостенения определяется накануне рождения (21 сутки) (у человека на 5-6-м месяце эмбриогенеза), рукоятка широкая б краниальном отделе и резко сужена каудально, тело узкое, мечевидный отросток представляет собой лопатообразное хрящевое расширение.

3. Среди трех частей грудины взрослого человека самой широкой и.толстой является рукоятка, которая как правило имеет форму шестигранника. На теле грудины четко выделяются границы сегментов, которых чаще всего (72^) четыре и толщина их увеличивается

в краиио-каудельном направлении. Наиболее изменчив мечевидный отросток, для которого характерны многообразие формы ( остроконечная, мечевидная, лопатообразная, вилообразная, прямоугольная,неправильная), а также вариабельность положения.

4. Органогенез мезенхкмной, хрящевой и костной модели грудины претерпевает существенные изменения под влиянием тератогенных факторов физической (рентгеновское облучение) и химической (цик-лофосфан) природы в критический период ее развития, который соответствует 11-14 суткам эмбриогенеза белой крысы, когда аце отсутствуют признаки морфологической дкфференцировяи грудины. Наибольший тератогенный ¡эффект наблюдается при воздействии на 12 сутки развития.

5. Результат тератогенного злияния на строений грудины зави-. сит не от природа повреждающих факторов, а от времени воздействия и

дозы. При этом имеют место как локальные пороки развития, так и общие лучеше аномалии. Они характеризуются задержкой появления парных закладок грудины на 1-3 суток, более поздним срастанием их в единое образование, расщелиной и аплазией грудины с эктопией перикарда и вилочкогой железы, нарушением темпов морфогенеза, ка-сащимся дифференцкровки хрящевой ткани и окостенения грудины (замедление ил:! ускорение), аномалиями форш, грудино-ребернкми синхондрозами.

6. Аномалии развития грудины человека (расщелина, аплазия) приводят к грудной эктопии сердца, являкщейся редко Естречпщммся врожденным пороком развития стенки и органов грудной полосы, который сочетается с другой кардиальной и екстракардиачыгй' патологией. Расщелина грудины, являющаяся следствием нарушим срастания парных грудинных полосок, на грудинах взрослых людей обнаруживается в виде отверстий различной формы, величины, количества

и места расположения.

7. Сходство в развитии грудины в нормальном эмбриогенезе человека и белой крысы, а также определенная аналогия морфологических проявлений ее врожденных аномалий и пороков у человека и экспериментальных зародышей белой крысы указывают на общность патогенетических механизмов их формирования.

8. Продольная срединная стернотомия, как оптимальный доступ к органам средостения, обоснована данными эмбриогенеза грудины, свидетельствующими о срастании двух продольных закладок по ее середине, которая в связи с формированием центров окостенения является хорошо кровоснабжаемой зоной.

9. Значительную роль в патогенезе осложнений продольных срединных стернотомий И прогнозировании заживления послеоперационной раш у человека играет инфекция, расхождение краев раны грудины, стерномедиастинит, чему способствуют большая протяженность раневой поверхности, увеличение продолжительности оперативного вмешательства и искусственного кровообращения, а также степень выраженности недостаточности кровообращения, резвившейся в результате патологического процесса.

10. Ранние рестернотомии, выполненные по жизненным показаниям с целью остановки кровотечения, дренирования тканей средостения при стерномедиастините, повторные операции на сердце и осо-

бенно если в качестве доступа уже применялся продольный трансстер-нальный метод, а также сложность хирургического вмешательства, связанная с коррекцией нескольких пороков одновременно, отягощают течение послеоперационного периода и заживление стернотомной раны.

11. Консолидация грудины после продольной срединной стерно-томии у инт&ктных белых крыс характеризуется рассасыванием костных балок травмированной зоны грудины и замещением их клеточно-волокнистой (остеогенной) тканью с обильной пролиферацией остеобластов. У предварительно облученных животных наряду с увеличением количества осложнений стернотомной раны наблюдается значительная задержка регенерации костной ткани грудины, замещение костных балок грубой бесклеточной фиброзной, а также хрящевой тканью. С врастанием кровеносных сосудов в обширные поля гиелино-еого хряща происходит замещение его остеогенной тканью с пролиферацией остеобластов.

12. Сходство консолидации грудины после продольной срединной стернотомии у предварительно облученных животных с оссификацией ее у изученных нами зародышей белой крысы (окостенение на месте хряща) можно рассматривать как возврат к эмбриональному типу,что представляет собой своего рода индуцированную рентгеновским облучением рекапитуляцию зародышевого состояния у взрослой особи. Замедление сроков консолидации травмированного участка грудины сходно с задержкой окостенения ее у зародышей белой крысы, подвергшихся влиянию рентгеновского облучения. .

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При выявлении врожденной расщелины грудины необходимо тщательное обследование больного с целью обнаружения аномалий и пороков развития других органов и систем, так квк эта патология как правило сочетается с множественными кардиальными и экстракардиаль-ными пороками.

2. При врожденной'расщелине грудины и эктопии сердца для профилактики инфицирования раны и грудной полости, а также уменьшения компрессионного синдрома целесообразно ограничиться операцией пе-ремодения сердца под кожу с накладыванием кожных швов, что осуществимо в общехирургическом стационаре. В дальнейшем при благоприятном течении послеоперационного периода можно ставить вопрос об одновременной коррекции кардиальных пороков и сшивании двух поло-еин грудина в специализированном кардиохирургическом стационаре.

3. Диагностическую пункцию грудита следует производить в обт-лести рукоятки, являщейся наиболее толстой и всегда заполненной красным костным мозгом частью кости или в верхней трети тела грудины, где вероятность наличия отверстий, а следовательно, и повреждений органов грудной полости минимальна.

4. При болях неясной этиологии з зпигастралыюй области или за грудиной необходимо исключить стернодиниа, грыжу мечевидного отростка, а также кгк^одинмю и кси$слъпчо, яг.тлгг.ихся следствием особой формы отростка (остроконечная, вилообразная), длины и положения (отклонения мечевидного отростка в различные стороны со сдавленней HepEts.o: окончаний близлежащих тканей).

5. Для профилактики антенатальной патологии плода с подует исключить рентгенологические исследования, а rrsxe алка-лирувдюс противоопухолевых препаратов (цяклофоефен) >!д ирг«»«*« женщины в первом триместре беременности. При установлении воздействия вышеприведенных тератогенов в указанные сроки необходим тщательное обследование плода на предмет выявления врожденных пороков развития и решения вопроса о целесообразности сохранения беременности.

6. Из всех чрезгрудинных доступов к органам средостения следует отдать предпочтение продольной стернотомии, которую необходимо проводить строго по середине грудикы, что, с одной стороны, имеет четкое эмбриологическое обоснование, а с другой, - уменьшает риск перелома более узкой части кости при разведении ра:-у, ос-ложнящим консолидацию грудины и заживление послеоперационной раны.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Особенности развития грудины человека//Актуальные вопросы теоретической и клинической медицины. Тез.докладов ХХУ межреспубликанской студ.научн.кон|>.мед.вузов прибалтийских республик и Белорусской ССР. Гродно, 1986. - С. 34-35.

2. Аномалии развития и строения грудины человека //Ноше аспекты заболеваний человека. Тез.докладов ХХХУ1 студ.научн.кок{|. Рига, 1986. - С.109.

3. Развитие грудины в норме и при патологии //Эмбриогенез и сравнительная анатомия органов и систем. Минск, 1986. - С.35-40. (соавт. В.А.Овчаренио, А.А.Сорока),

4. Аномалии развития грудины человека и эктопии сердца//

Здравоохр.Белоруссии. 1968, 10. - С.16-21. (соавт. С.И.Ладутько, В. А.Овчаренко, А.А.Сорока).

5. ХоЪко P.I., Iaüutko S.I., Ladutko I.M. Specification« of Enbryogeneets of a Mm'» Erea*tbone and a Heart Eetopy // XVth Jubileo союдге»в of Polish anatomical society. Morphology in solicitudo foi? Health and natural Нинап Environnent preservation strezcawila neferqtow abstract«; - JCatowice - Kozubnilc, 1989. - P. 8?.

6. Особенности анатомического строения грудины человека и их значение//Морфология органов и систем. Минск, 1990. - С.86-93.

7. Строение грудины//Строение органов и систем под влиянием ионизирующей радиации. Минск, 1991. - С.9-15.

8. Лучевые аномалии грудинь^/Строение органов и систем под влиянием ионизирующей радиации. Минск, 1991. - С.15-19.

9. Влияние некоторых пестицидов на развитие и строение различных органов и систе«//Тез. докладов П съезда АГЭ Белоруссии. Минск, 1991. - С. 107 (соавт. Б.Ф.Мазорчук).

.10. Особенности заживления стернотомной раны у человека и экспериментальных животных//Морфология раневого процесса. С.Петербург, 1992. - С.26-27 (соавт. П.И.Лобко, А.Н.Савченко).